Коротко:
- Бутерін запропонував замінити гексарну дерева стану Ethereum на бінарну структуру за EIP-7864, що збільшує ефективність у 100 разів.
- Ця зміна зменшить довжину гілки Меркла в чотири рази і може зекономити більше ніж 10 000 газу на транзакцію у часто використовуваних dapp.
- У довгостроковій перспективі Бутерін пропонує замінити EVM на віртуальну машину RISC-V, щоб усунути обмеження при генерації ZK-доказів.
Віталік Бутерін опублікував розгорнутий технічний пропозицію, у якій визначає дві структурні зміни, які вважає необхідними для майбутнього ethereum: зміну дерева стану та заміну його віртуальної машини. Обидві спрямовані на одну й ту ж базову проблему: поточна архітектура не оптимізована для середовища, де ефективне створення ZK-доказів є центральним пріоритетом.
Перша зі змін вже розробляється. EIP-7864, яку розробляють Guillaume Ballet та інші учасники, пропонує перехід від гексарної дерева Меркля-Патріції, заснованого на keccak, до бінарного дерева з більш ефективною хеш-функцією. Технічна різниця значна: гілки Меркля зменшуються в чотири рази, що знижує витрати на перевірку з боку клієнта та зменшує пропускну здатність, необхідну для використання інструментів, таких як Helios і PIR, у той самий фактор.
До цього додається покращення хеш-функції: blake3 може забезпечити додатковий приріст у 3 рази порівняно з keccak, тоді як варіант Poseidon досягне 100 разів, хоча Бутерін попереджає, що останній вимагає додаткової безпеки перед тим, як буде готовий до виробництва.
Бутерін хоче змінити основи ethereum
Бінарний дизайн також вводить сторінкову схему зберігання, яка групує від 64 до 256 послідовних слотів. Заголовок блоку та перші кілька кілобайт коду та зберігання розташовані на одній сторінці, що дозволяє контрактам, які читають свої перші слоти зберігання, користуватися ефективністю пакетної обробки замість сплати індивідуальних витрат на доступ. Бутерін оцінює, що це може зекономити більше ніж 10 000 газу на транзакцію для dapp, які вже працюють за цим шаблоном, що становить значну частину активних розгорнутих контрактів.
Друга зміна більш спекулятивна. Бутерін пропонує замінити EVM на RISC-V — архітектуру, яка зараз використовується ZK-доказовими системами. Якщо інфраструктура доказів вже написана на RISC-V, нативна віртуальна машина в цьому стандарті видаляє обмеження, а не керує ним через накопичені пре-компіляції. Інтерпретатор RISC-V вимагає лише кілька сотень рядків коду, на відміну від зростаючої складності EVM.
Дорожня карта, яку описує Бутерін, має три етапи: спочатку — лише RISC-V для пре-компіляцій; потім — відкриття для контрактів, розгорнутих користувачами; нарешті — EVM відміняється і переосмислюється як смартконтракт, написаний у новій ВМ. Повна зворотна сумісність зберігається для існуючих контрактів, з коригуванням gas витрат, які Бутерін вважає незначними порівняно з поточною роботою над масштабованістю. Разом дерево та ВМ становлять більше 80% вузького місця у ефективному генеруванні доказів, за словами Віталіка.