TL;DR:
- Buterinは、EIP-7864の下でEthereumのヘキサリーデータツリーをバイナリ構造に置き換え、効率を100倍に向上させることを提案しました。
- この変更により、Merkleブランチの長さが4分の1に短縮され、頻繁に使用されるDAppでは1取引あたり10,000ガス以上を節約できます。
- より長い期間、Buterinは、ZK証明生成のボトルネックを排除するために、EVMをRISC-V仮想マシンに置き換えることを提案しています。
ヴィタリク・ブテリンは、Ethereumの将来にとって不可欠な2つの構造的変更を特定する広範な技術的提案を公開しました。それは、ステートツリーの変更と仮想マシンの置換です。両方とも、同じ根本的な問題に焦点を当てています：現在のアーキテクチャは、ZK証明の効率的な生成が中心的な優先事項となる環境に最適化されていません。
最初の変更はすでに開発中です。Guillaume Balletおよびその他の貢献者が作成中のEIP-7864は、keccakに基づくヘキサリーMerkle Patriciaツリーから、より効率的なハッシュ関数を用いたバイナリツリーへの移行を提案しています。技術的な差異は顕著です。Merkleブランチが4分の1に削減され、クライアント側の検証コストとHeliosやPIRのようなツールに必要な帯域幅が同様に4分の1になります。
これに加えて、ハッシュ関数の改善があります。BLAKE3はKECCAKと比較して最大3倍の性能を発揮できますが、Poseidonのバリエーションでは100倍に達します。ただし、Buterinは、後者は本番環境で使用する前に追加のセキュリティ対策が必要であると警告しています。
バテリン、Ethereumの基盤を変更したい
バイナリ設計は、64〜256の連続したスロットをグループ化するページベースのストレージ方式を導入します。ブロックヘッダーと最初の1キロバイトのコードおよびストレージは同じページを共有しており、最初のストレージスロットを読み込む契約は個別のアクセスコストを支払う代わりにバッチ効率の恩恵を受けられます。バタリンは、この方式により、すでにそのパターンで動作しているDAppについて、1取引あたり10,000ガス以上を節約できると推定しています。これらのDAppは、稼働中の契約の相当な部分を占めています。
二番目の変更はより推測的である。Buterinは、EVMをZKプローバーで現在使用されているRISC-Vアーキテクチャに置き換えることを提案している。プロービングインフラがすでにRISC-Vで記述されている場合、その標準に基づくネイティブな仮想マシンを導入することで、蓄積されたプリコンパイルを通じてその制約を管理するのではなく、制約を排除できる。RISC-Vインタープリタは、EVMの複雑さが増大する中で、わずか数百行のコードで済む。
ビテリンが示したロードマップには3つの段階がある。まず、プリコンパイル用にRISC-Vのみを採用し、次にユーザーがデプロイするコントラクトを可能にし、最後にEVMを廃止して、新しいVMで書かれたスマートコントラクトとして再実装する。既存のコントラクトに対する完全な後方互換性が維持され、ビテリンは、進行中のスケーラビリティ作業と比較して、ガスコストの調整は軽微であると見なしている。ヴィタリク自身によると、このツリーとVMは、効率的な証明生成におけるボトルネックの80％以上を占めている。