TL;DR:
- Buterin propôs substituir a árvore de estado hexária do Ethereum por uma estrutura binária sob a EIP-7864, aumentando a eficiência em 100x.
- Essa alteração reduziria o comprimento da ramificação Merkle em quatro vezes e poderia economizar mais de 10.000 gas por transação em dapps frequentemente utilizados.
- Prazo mais longo, Buterin propõe substituir a EVM por uma máquina virtual RISC-V para eliminar gargalos na geração de provas ZK.
Vitalik Buterin publicou uma proposta técnica extensa identificando duas alterações estruturais que ele considera essenciais para o futuro do ethereum: uma modificação na árvore de estado e a substituição de sua máquina virtual. Ambas visam o mesmo problema subjacente: a arquitetura atual não está otimizada para um ambiente onde a geração eficiente de ZK proofs é uma prioridade central.
A primeira das alterações já está em desenvolvimento. O EIP-7864, sendo desenvolvido por Guillaume Ballet e outros contribuidores, propõe a migração da Árvore Merkle Patricia hexária baseada em keccak para uma árvore binária com uma função de hash mais eficiente. A diferença técnica é significativa: os ramos Merkle são reduzidos em quatro vezes, o que diminui os custos de verificação no lado do cliente e reduz a largura de banda necessária para usar ferramentas como Helios e PIR pelo mesmo fator.
Somado a isso, a melhoria da função de hash: o Blake3 poderia oferecer um aumento adicional de 3x em relação ao Keccak, enquanto uma variante Poseidon alcançaria 100x, embora Buterin avise que esta última exija trabalhos adicionais de segurança antes de estar pronta para produção.
Buterin quer alterar os fundamentos do ethereum
O design binário também introduz um esquema de armazenamento baseado em páginas que agrupa entre 64 e 256 slots contíguos. O cabeçalho do bloco e os primeiros kilobytes de código e armazenamento compartilham a mesma página, permitindo que contratos que leem seus primeiros slots de armazenamento se beneficiem da eficiência em lote em vez de pagar custos individuais de acesso. Buterin estima que isso pode economizar mais de 10.000 gas por transação para dapps já operando sob esse padrão, que representam uma parcela considerável dos contratos implantados e ativos.
A segunda variação é mais especulativa. Buterin propõe substituir a EVM pelo RISC-V, a arquitetura atualmente utilizada por provadores ZK. Se a infraestrutura de prova já estiver escrita em RISC-V, uma máquina virtual nativa nesse padrão elimina a limitação em vez de gerenciá-la por meio de pré-compilações acumuladas. Um interpretador RISC-V requer apenas algumas centenas de linhas de código, em comparação com a crescente complexidade da EVM.
O roteiro descrito por Buterin tem três etapas: primeiro, apenas RISC-V para pré-compilações; depois, abrindo-o para contratos implantados por usuários; finalmente, o EVM é aposentado e reimplementado como um contrato inteligente escrito no novo VM. A plena compatibilidade com versões anteriores é mantida para contratos existentes, com ajustes nos custos de gas que Buterin considera menores em relação ao trabalho contínuo de escalabilidade. Juntos, a árvore e o VM representam mais de 80% do gargalo na geração eficiente de provas, segundo Vitalik em pessoa.