TL;DR:
- บูเทอรินเสนอให้แทนที่ต้นไม้สถานะแบบเฮกซารีของ Ethereum ด้วยโครงสร้างแบบไบนารีภายใต้ EIP-7864 ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพขึ้น 100 เท่า
- การเปลี่ยนแปลงนี้จะลดความยาวของ Merkle branch ลงสี่เท่า และสามารถประหยัดมากกว่า 10,000 gas ต่อการทำธุรกรรมใน DApp ที่ใช้งานบ่อย
- ในระยะยาว บูเทอรินเสนอให้แทนที่ EVM ด้วยเครื่องจำลอง RISC-V เพื่อลบจุดคอขวดในการสร้างหลักฐาน ZK
วิตาลิก บูเทอริน ได้เผยแพร่ข้อเสนอเชิงเทคนิค อย่างละเอียด ที่ระบุการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างสองประการที่เขาถือว่าจำเป็นต่ออนาคตของ Ethereum: การปรับเปลี่ยนโครงสร้างสถานะและแทนที่เครื่องเสมือนของมัน ทั้งสองอย่างมุ่งเป้าไปที่ปัญหาพื้นฐานเดียวกัน: สถาปัตยกรรมปัจจุบันไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมที่การสร้าง ZK proofs อย่างมีประสิทธิภาพเป็นลำดับความสำคัญหลัก
การเปลี่ยนแปลงแรกได้เริ่มพัฒนาแล้ว EIP-7864 ซึ่งอยู่ระหว่างการพัฒนาโดย Guillaume Ballet และผู้มีส่วนร่วมคนอื่นๆ เสนอการย้ายจากต้นไม้ Merkle Patricia แบบเฮกซาลี่ที่ใช้ keccak เป็นต้นไม้แบบไบนารีที่ใช้ฟังก์ชันแฮชที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ความแตกต่างทางเทคนิคมีความสำคัญอย่างมาก: สาขา Merkle ลดลงสี่เท่า ซึ่งลดต้นทุนการตรวจสอบด้านไคลเอนต์และลดแบนด์วิดธ์ที่จำเป็นในการใช้เครื่องมือเช่น Helios และ PIR ในอัตราเดียวกัน
นอกจากนี้ยังมีการปรับปรุงฟังก์ชันแฮช: blake3 สามารถให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอีก 3 เท่าเมื่อเทียบกับ keccak ในขณะที่รุ่น Poseidon จะสามารถเข้าถึง 100 เท่า แม้ว่า Buterin จะเตือนว่ารุ่นหลังต้องการงานด้าน ความปลอดภัย เพิ่มเติมก่อนจะพร้อมสำหรับการผลิต
บูเทอรินต้องการเปลี่ยนแปลงรากฐานของ Ethereum
การออกแบบแบบไบนารียังแนะนำระบบการจัดเก็บแบบหน้า ซึ่งจัดกลุ่มช่องต่อเนื่องระหว่าง 64 ถึง 256 ช่อง หัวบล็อกและกิโลไบต์แรกของโค้ดและการจัดเก็บใช้หน้าเดียวกัน ทำให้สัญญาที่อ่านช่องการจัดเก็บแรกสามารถได้รับประโยชน์จากประสิทธิภาพแบบแบตช์แทนการจ่ายค่าการเข้าถึงแต่ละรายการ บูเทอรินประเมินว่าสิ่งนี้สามารถประหยัดได้มากกว่า 10,000 gas ต่อธุรกรรมสำหรับ DApp ที่ดำเนินการอยู่ภายใต้รูปแบบนี้อยู่แล้ว ซึ่งเป็นสัดส่วนที่มากของสัญญาที่ถูกนำไปใช้งานจริง
การเปลี่ยนแปลงที่สองมีลักษณะเชิงสมมติมากกว่า บูเทอรินเสนอให้แทนที่ EVM ด้วย RISC-V ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมที่ใช้อยู่ในปัจจุบันโดย ZK provers หากโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการพิสูจน์ถูกเขียนขึ้นด้วย RISC-V แล้ว ระบบจำลองเสมือนแบบเนทีฟที่ใช้มาตรฐานนี้จะช่วยขจัดข้อจำกัดแทนการจัดการผ่านการสะสม precompilations ตัวตีความ RISC-V ต้องใช้เพียงไม่กี่ร้อยบรรทัดของโค้ด เทียบกับความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ของ EVM
เส้นทางที่ Buterin ระบุมีสามขั้นตอน: ขั้นแรก ใช้เฉพาะ RISC-V สำหรับ precompilations; จากนั้นเปิดให้ผู้ใช้สามารถปรับใช้สัญญาได้; สุดท้าย ยกเลิก EVM และนำกลับมาสร้างใหม่เป็นสัญญาอัจฉริยะที่เขียนด้วย VM ใหม่ ความเข้ากันได้ย้อนหลังทั้งหมดยังคงอยู่สำหรับสัญญาที่มีอยู่ โดยมีการปรับเปลี่ยน ค่า gas ซึ่ง Buterin พิจารณาว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับงานด้านความสามารถในการขยายตัวที่กำลังดำเนินอยู่ ตามที่ Vitalik เองกล่าว ต้นไม้และ VM นี้คิดเป็นมากกว่า 80% ของข้อจำกัดในการสร้างหลักฐานอย่างมีประสิทธิภาพ