Vitalik đề xuất những thay đổi lớn đối với Máy ảo Ethereum và Cây trạng thái

Bài viết: Grey Lobster, Shenchao TechFlow

Các nhà phát triển Ethereum có một thói quen ngầm: nếu có thể tránh dùng EVM, thì hãy tránh dùng EVM.

Trong vài năm qua, mỗi khi chuỗi yêu cầu một thao tác mật mã mới, phản ứng đầu tiên của các nhà phát triển không phải là triển khai nó trong EVM, mà là yêu cầu thêm một “hợp đồng tiền biên dịch”, một cách tắt để bỏ qua máy ảo và mã hóa trực tiếp ở cấp độ giao thức.

Ngày 1 tháng 3, Vitalik Buterin đã đăng một bài viết dài trên X, trực tiếp vạch trần bản chất vấn đề. Nội dung nguyên văn của anh ấy đại ý là: Toàn bộ ý nghĩa của Ethereum nằm ở tính phổ quát của nó; nếu EVM không đủ tốt, thì chúng ta nên trực tiếp giải quyết vấn đề này bằng cách tạo ra một máy ảo tốt hơn.

Anh ấy đã đưa ra hai con dao mổ cụ thể.

Sự thay đổi đầu tiên liên quan đến cây trạng thái của Ethereum. Bạn có thể hiểu đây là "hệ thống chỉ mục sổ cái" của Ethereum, mỗi khi ai đó kiểm tra số dư hoặc xác thực giao dịch, đều phải dò theo cây này.

Vấn đề là hiện tại cái cây này quá “béo”. Ethereum đang sử dụng một cấu trúc gọi là “sáu nhánh Keccak Merkle Patricia Tree” (tên dài như lời chú). EIP-7864 do Vitalik đề xuất sẽ thay thế nó bằng một cây nhị phân đơn giản hơn.

Hãy ví dụ: Trước đây, khi bạn tra cứu một dữ liệu, bạn phải liên tục lựa chọn hướng tại một ngã sáu, giờ đây chỉ còn hai lựa chọn: trái hoặc phải. Kết quả là? Độ dài của nhánh Merkle giảm trực tiếp xuống còn một phần tư so với trước. Đối với các client nhẹ, băng thông cần thiết để xác minh dữ liệu giảm đáng kể.

Nhưng Vitalik không chỉ dừng lại ở việc thay đổi hình dạng của cây; ông còn muốn thay đổi “kiểu chữ trên lá cây” – tức là hàm băm. Có hai phương án ứng cử: Blake3 và Poseidon. Blake3 mang lại tốc độ ổn định được cải thiện; Poseidon thì táo bạo hơn, về lý thuyết có thể tăng hiệu suất chứng minh lên vài chục lần, nhưng tính bảo mật vẫn cần thêm nhiều cuộc kiểm toán.

Đáng chú ý là giải pháp này thực chất đã thay thế Verkle Trees – phương án đã được cộng đồng thảo luận nhiều năm. Verkle từng là phương án ưu tiên cho hard fork năm 2026, nhưng do các nền tảng mật mã đường cong elliptic của nó đối mặt với mối đe dọa từ máy tính lượng tử, từ giữa năm 2024 trở đi nó dần mất đi sự ưa chuộng, trong khi các giải pháp cây nhị phân dần nổi lên.

Sự thay đổi thứ hai táo bạo hơn và gây tranh cãi hơn: thay thế EVM bằng kiến trúc RISC-V trong dài hạn.

RISC-V là một bộ lệnh mã nguồn mở, ban đầu không liên quan đến blockchain, nhưng hiện nay hầu hết các hệ thống chứng minh ZK đều sử dụng nó. Logic của Vitalik rất trực tiếp: nếu trình chứng minh đã sử dụng ngôn ngữ RISC-V, thì tại sao máy ảo lại phải sử dụng một ngôn ngữ khác và thêm một lớp dịch giữa chúng? Loại bỏ lớp dịch này, hiệu suất sẽ tự động được cải thiện.

Một trình thông dịch RISC-V chỉ cần vài trăm dòng mã. Vitalik nói, đây mới là hình mẫu mà máy ảo blockchain nên có.

Anh ấy lên kế hoạch ba bước: Bước đầu tiên, chạy hợp đồng biên dịch trước trên máy ảo mới, tái viết 80% hợp đồng biên dịch hiện tại bằng mã máy ảo mới; Bước thứ hai, cho phép các nhà phát triển triển khai trực tiếp hợp đồng trên máy ảo mới, chạy song song với EVM; Bước thứ ba, nghỉ hưu EVM, nhưng không biến mất—nó sẽ được viết lại thành một hợp đồng thông minh chạy trên máy ảo mới, đảm bảo tương thích hoàn toàn về phía sau.

Chủ xe cũ không cần thay xe. Chỉ có động cơ được thay đổi lặng lẽ, còn vô lăng vẫn là vô lăng đó.

Hai việc này cộng lại quan trọng đến mức nào? Vitalik đã đưa ra một con số: cây trạng thái và máy ảo chiếm hơn 80% điểm nghẽn chứng minh của Ethereum. Nói cách khác, nếu không động đến hai phần này, việc mở rộng quy mô của Ethereum trong thời đại ZK sẽ chỉ dừng lại tại chỗ.

Nhưng đây không phải là một câu chuyện mà mọi người đều gật đầu đồng ý.

Tháng 11 năm ngoái, đội ngũ phát triển cốt lõi của Arbitrum, Offchain Labs, đã công bố một bài phản biện kỹ thuật chi tiết. Quan điểm cốt lõi của bốn nhà nghiên cứu là: RISC-V thực sự phù hợp để tạo chứng minh ZK, nhưng nó không phù hợp làm "định dạng giao hàng" cho hợp đồng.

Họ đã đưa ra một sự phân biệt quan trọng: "bộ lệnh giao hàng" (dISA) và "bộ lệnh chứng minh" (pISA) không cần phải là cùng một thứ. Kho hàng của bạn hoạt động hiệu quả nhất với xe nâng, nhưng điều đó không có nghĩa là nhân viên giao hàng cũng phải dùng xe nâng để giao hàng đến tận cửa nhà bạn.

Offchain Labs đề xuất sử dụng WebAssembly (WASM) cho lớp hợp đồng, với lý do khá vững chắc: WASM hoạt động hiệu quả trên phần cứng tiêu chuẩn, trong khi hầu hết các nút Ethereum không chạy chip RISC-V, việc chuyển đổi buộc phải sử dụng trình mô phỏng; WASM có cơ chế xác thực an toàn về kiểu dữ liệu đã trưởng thành; hệ sinh thái công cụ của WASM đã được kiểm nghiệm thực tế trong hàng tỷ môi trường thực thi.

Quan trọng hơn, họ không chỉ nói suông. Offchain Labs đã triển khai một bản mẫu trên Arbitrum: sử dụng WASM làm định dạng giao dịch thông minh, sau đó biên dịch thành RISC-V để tạo chứng minh ZK. Hai lớp hoạt động độc lập, không ảnh hưởng lẫn nhau.

Họ cũng nêu ra một rủi ro đáng suy ngẫm: công nghệ trong lĩnh vực chứng minh ZK thay đổi cực kỳ nhanh chóng, gần đây việc triển khai RISC-V đã chuyển từ 32-bit sang 64-bit. Nếu bây giờ hàn chặt RISC-V vào Ethereum L1, vậy nếu hai năm sau xuất hiện kiến trúc chứng minh tốt hơn thì sao? Đặt cược vào một mục tiêu đang di chuyển nhanh không phải là phong cách của Ethereum.

Để hiểu đề xuất này, cần thêm bối cảnh tổng thể hơn.

Một tháng trước, Vitalik đã công khai đặt câu hỏi liệu Ethereum có còn cần một "đường lối L2 chuyên biệt" hay không, dẫn đến phản ứng tập thể từ cộng đồng L2. CEO của Espresso Systems, Ben Fisch, nói với CoinDesk một câu rất chính xác: Ý của Vitalik thực ra là, mục đích ban đầu của L2 là giúp Ethereum mở rộng quy mô, giờ đây khi Ethereum tự thân trở nên nhanh hơn, vị trí của L2 tất nhiên cũng phải thay đổi.

Điều thú vị là, thay vì hoảng loạn, các L2 đang chủ động "giải phóng khỏi Ethereum". Jing Wang, đồng sáng lập OP Labs, so sánh các L2 với các trang web độc lập, trong khi Ethereum là tiêu chuẩn thanh toán mở ở tầng dưới. CEO của Polygon, Marc Boiron, nói rõ hơn: thách thức thực sự không phải là mở rộng quy mô, mà là tạo ra không gian khối độc đáo cho các kịch bản thực tế như thanh toán.

Nói cách khác, sự thay đổi lớn của Vitalik đối với lớp thực thi lần này là một ghi chú kỹ thuật cho một xu hướng lớn hơn: Ethereum đang thu hồi quyền kiểm soát đối với các năng lực cốt lõi của chính mình, trong khi các L2 đang bị buộc phải — hoặc cuối cùng cũng tìm ra lý do tồn tại độc lập của mình.

Vitalik cũng thừa nhận rằng việc thay thế máy ảo hiện vẫn chưa có sự đồng thuận rộng rãi từ cộng đồng nhà phát triển. Việc cải cách cây trạng thái đã chín muồi hơn, EIP-7864 đã có bản nháp cụ thể và đội ngũ thúc đẩy. Nhưng thay thế EVM bằng RISC-V? Điều này vẫn chỉ dừng ở giai đoạn "lộ trình", còn xa mới được đưa vào mã nguồn.

Tuy nhiên, Vitalik đã đưa ra một tuyên bố ấn tượng vào tuần trước: Ethereum đã thay đổi động cơ phản lực một lần trong lúc đang bay (chỉ The Merge), và tiếp theo có thể thay thêm khoảng bốn lần nữa — cây trạng thái, sự tinh gọn của đồng thuận, xác thực ZK-EVM, thay thế máy ảo.

Việc nâng cấp Ethereum Glamsterdam dự kiến sẽ được triển khai vào nửa đầu năm 2026, sau đó là Hegota. Nội dung cụ thể của hai lần hard fork chưa được xác định cuối cùng, nhưng cải cách cây trạng thái và tối ưu hóa lớp thực thi là những hướng đi chính đã được xác định.

Câu chuyện của Ethereum chưa bao giờ là vấn đề “có thể hay không”. Từ việc chuyển từ PoW sang PoS, từ L1 all-in sang trung tâm Rollup, nó đã chứng minh khả năng và dũng khí tháo rời động cơ ở độ cao mười nghìn mét.

Lần này đang chạm đến những thứ sâu sắc hơn—không phải thêm tính năng mới, mà là đào bật nền móng cũ để đúc lại. Đây rốt cuộc là một cuộc cải tạo có tầm nhìn dài hạn, hay một cái hố không đáy ngày càng trở nên phức tạp hơn? Câu trả lời có lẽ sẽ rõ ràng vào năm 2027.

Nhưng ít nhất có một điều chắc chắn: Ethereum không định trở thành một "hệ thống cũ cần vá lỗi" trong thời đại ZK. Về việc tháo các miếng vá thế nào và nên thay động cơ bằng loại nào, chính cuộc tranh luận này, có thể còn có giá trị hơn cả kết luận.