簡而言之:
- Buterin 提議根據 EIP-7864 將以太坊的十六進制狀態樹替換為二進制結構,效率提升 100 倍。
- 此變更將使 Merkle 分支長度縮短四倍,並可在常用 DApp 中每筆交易節省超過 10,000 gas。
- 較長的期限內,Buterin 提議以 RISC-V 虛擬機取代 EVM,以消除 ZK 證明生成中的瓶頸。
維塔利克·布特林發表了一項詳盡的 技術提案,指出他認為對以太坊未來至關重要的兩項結構性變更:對狀態樹的修改以及其虛擬機的替換。這兩項變更均針對同一個根本問題:現有的架構未針對高效生成 ZK 證明 的環境進行優化。
第一項變更已進入開發階段。由 Guillaume Ballet 及其他貢獻者正在開發的 EIP-7864,提議從基於 keccak 的十六進制 Merkle Patricia Tree 遷移至使用更高效雜湊函數的二進制樹。技術上的差異顯著:Merkle 分支減少至四分之一,從而降低客戶端驗證成本,並使 Helios 和 PIR 等工具所需的頻寬減少相同倍數。
此外,哈希函數的改進也帶來了提升:BLAKE3 的效能可比 KECCAK 提高 3 倍,而 Poseidon 的變體則可達 100 倍,但 Buterin 警告,後者在投入生產前還需要額外的 security 工作。
布特林希望改變以太坊的基礎
二進位設計還引入了一種基於頁面的儲存方案,將 64 至 256 個連續插槽分組。區塊標頭與程式碼和儲存的前一千位元組共享同一頁面,讓讀取其第一個儲存插槽的合約能受益於批次效率,而非支付個別存取成本。Buterin 評估,這對於已遵循該模式的 DApp,每筆交易可節省超過 10,000 gas,而這些 DApp 佔已部署活躍合約的相當大比例。
第二項變更更具猜測性。Buterin 提議以目前被 ZK 證明器使用的 RISC-V 架構取代 EVM。如果證明基礎設施已以 RISC-V 撰寫,那麼在該標準下原生的虛擬機器將能消除限制,而非透過累積的預編譯來管理。RISC-V 解釋器僅需數百行程式碼,相較於 EVM 日益複雜的架構而言。

Buterin 所概述的路線圖包含三個階段:首先,僅使用 RISC-V 進行預編譯;接著,開放給用戶部署的合約;最後,EVM 被棄用並重新實現為一種用新 VM 寫成的智能合約。現有合約的完全向後兼容性得以保留,並對 gas 成本 進行調整,但 Buterin 認為這些調整相對於持續進行的可擴展性工作而言是微小的。根據 Vitalik 自己的說法,這棵樹和 VM 共同構成了高效證明生成瓶頸的 80% 以上。


