TL;DR:
- Buterin đề xuất thay thế cây trạng thái hexary của ethereum bằng cấu trúc nhị phân dưới EIP-7864, tăng hiệu quả lên 100 lần.
- Sự thay đổi này sẽ giảm độ dài nhánh Merkle đi bốn lần và có thể tiết kiệm hơn 10.000 gas mỗi giao dịch trong các dapp được sử dụng thường xuyên.
- Dài hạn hơn, Buterin đề xuất thay thế EVM bằng máy ảo RISC-V để loại bỏ các điểm nghẽn trong quá trình tạo bằng chứng ZK.
Vitalik Buterin đã công bố một đề xuất kỹ thuật chi tiết xác định hai thay đổi cấu trúc mà ông cho là thiết yếu cho tương lai của ethereum: một điều chỉnh đối với cây trạng thái và thay thế máy ảo của nó. Cả hai đều nhắm vào cùng một vấn đề cơ bản: kiến trúc hiện tại không được tối ưu hóa cho môi trường nơi việc tạo ra hiệu quả các ZK proofs là ưu tiên trung tâm.
Thay đổi đầu tiên đã đang được phát triển. EIP-7864, đang được Guillaume Ballet và các đóng góp viên khác thực hiện, đề xuất chuyển từ cây Merkle Patricia nhị phân dựa trên keccak sang cây nhị phân với hàm băm hiệu quả hơn. Sự khác biệt kỹ thuật là đáng kể: các nhánh Merkle được giảm bốn lần, giúp giảm chi phí xác minh phía client và giảm băng thông cần thiết để sử dụng các công cụ như Helios và PIR cùng tỷ lệ.
Đi kèm với đó là sự cải tiến hàm băm: blake3 có thể mang lại lợi ích thêm 3 lần so với keccak, trong khi một biến thể Poseidon có thể đạt 100 lần, mặc dù Buterin cảnh báo rằng phiên bản sau cần thêm công việc an toàn trước khi sẵn sàng cho sản xuất.
Buterin muốn thay đổi nền tảng của ethereum
Thiết kế nhị phân cũng giới thiệu một lược đồ lưu trữ theo trang, nhóm từ 64 đến 256 khe liên tiếp. Tiêu đề khối và kilobyte đầu tiên của mã và bộ nhớ chia sẻ cùng một trang, cho phép các hợp đồng đọc các khe bộ nhớ đầu tiên của chúng hưởng lợi từ hiệu quả lô thay vì phải trả chi phí truy cập từng cái. Buterin ước tính điều này có thể tiết kiệm hơn 10.000 gas mỗi giao dịch cho các dapp đang hoạt động theo mô hình đó, vốn đại diện cho một phần đáng kể các hợp đồng đã triển khai và đang hoạt động.
Thay đổi thứ hai mang tính giả định hơn. Buterin đề xuất thay thế EVM bằng RISC-V, kiến trúc hiện đang được các nhà chứng minh ZK sử dụng. Nếu hạ tầng chứng minh đã được viết bằng RISC-V, một máy ảo bản địa theo tiêu chuẩn đó sẽ loại bỏ hạn chế thay vì quản lý nó thông qua các precompilations tích lũy. Một trình thông dịch RISC-V chỉ cần vài trăm dòng mã, so với độ phức tạp ngày càng tăng của EVM.
Bản đồ đường đi mà Buterin vạch ra có ba giai đoạn: đầu tiên, chỉ sử dụng RISC-V cho các precompilations; sau đó, mở rộng để cho phép các hợp đồng do người dùng triển khai; cuối cùng, EVM sẽ được nghỉ hưu và tái triển khai dưới dạng một hợp đồng thông minh được viết bằng VM mới. Tính tương thích ngược hoàn toàn được duy trì cho các hợp đồng hiện có, với các điều chỉnh về chi phí gas mà Buterin cho là nhỏ bé so với công việc mở rộng quy mô đang diễn ra. Theo chính Vitalik, cây và VM cùng chiếm hơn 80% điểm nghẽn trong việc tạo bằng chứng hiệu quả.