ملخص:
- اقترح بوتيرين استبدال شجرة الحالة السداسية عشرية لإيثيريوم بهيكل ثنائي بموجب EIP-7864، مما يزيد الكفاءة بمقدار 100 مرة.
- هذا التغيير سيقلل طول فرع ميركل بأربع مرات ويمكنه توفير أكثر من 10,000 غاس لكل معاملة في تطبيقات اللامركزية المستخدمة بكثرة.
- على المدى الطويل، يقترح بوتيرين استبدال EVM بآلة افتراضية RISC-V للقضاء على العقبات في توليد إثباتات ZK.
نشر فيتاليك بوتيرين اقتراحًا تقنيًا موسّعًا يحدد تغييرين بنيويين يراهما ضروريين لمستقبل إيثريوم: تعديل شجرة الحالة واستبدال آلة الافتراضية الخاصة بها. يستهدف كلا التغييرين نفس المشكلة الأساسية: البنية الحالية ليست مُحسّنة للبيئة التي يكون فيها توليد كفاءة ZK proofs أولوية مركزية.
التغيير الأول من التغييرات موجود بالفعل في التطوير. يقترح EIP-7864، الذي يعمل عليه جيلوم باليه ومساهمون آخرون، الانتقال من شجرة ميركل باتريشيا السداسية القائمة على keccak إلى شجرة ثنائية مع دالة تجزئة أكثر كفاءة. الاختلاف التقني كبير: يتم تقليل فروع ميركل بأربع مرات، مما يقلل تكاليف التحقق من جانب العميل ويقلل عرض النطاق الترددي المطلوب لاستخدام أدوات مثل هيليوس وPIR بنفس العامل.
إضافة إلى ذلك، تحسين دالة التجزئة: يمكن لـ blake3 أن توفر زيادة إضافية قدرها 3 مرات مقارنة بـ keccak، بينما ستصل نسخة Poseidon إلى 100 مرة، على الرغم من أن بوتيرين يحذّر من أن الأخيرة تتطلب أعمال أمان إضافية قبل أن تكون جاهزة للإنتاج.
بترين يريد تغيير أسس إيثريوم
كما أن التصميم الثنائي يُقدّم نظام تخزين قائم على الصفحات يجمع بين 64 و256 موضع متتالي. ويشارك رأس الكتلة وأول كيلوبايت من الشيفرة والتخزين نفس الصفحة، مما يسمح للعقود التي تقرأ موضعها الأول من التخزين بالاستفادة من كفاءة الدُفعات بدلاً من دفع تكاليف الوصول الفردي. ويتوقع بوتيرين أن هذا يمكن أن يوفر أكثر من 10,000 غاس لكل معاملة للتطبيقات اللامركزية التي تعمل بالفعل وفق هذا النمط، والتي تمثل حصة كبيرة من العقود المُنشَّطة والمُنفَّذة.
التغيير الثاني أكثر تكهنًا. يقترح بوتيرين استبدال EVM بـ RISC-V، وهي البنية المستخدمة حاليًا من قبل مُثبتات ZK. إذا كانت البنية التحتية لإثباتات مكتوبة بالفعل بـ RISC-V، فإن آلة افتراضية أصلية وفقًا لهذا المعيار تزيل القيود بدلاً من إدارتها من خلال التجميعات المُتراكمة. يتطلب مُفسر RISC-V فقط بضع مئات من أسطر الكود، مقارنةً بالتعقيد المتزايد لـ EVM.
يحدد مسار بيترين ثلاث مراحل: أولاً، استخدام RISC-V فقط للprécompilations؛ ثم فتحه للعقود التي ينشرها المستخدمون؛ وأخيرًا، تقاعد EVM وإعادة تنفيذه كعقد ذكي مكتوب بالـ VM الجديد. يتم الحفاظ على التوافق الخلفي الكامل للعقود الحالية، مع تعديلات على تكاليف الغاز التي يراها بيترين طفيفة مقارنة بعملية التوسع المستمرة. معًا، تمثل الشجرة والـ VM أكثر من 80% من العقبة في إنشاء الإثباتات بكفاءة، وفقًا لفيتاليك نفسه.