Vitalik 提議對以太坊的虛擬機器和狀態樹進行重大更改

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AI summary icon精華摘要

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維塔利克·布特林提議全面改革以太坊的 EVM 和默克爾樹結構,以提升 ZK 時代的可擴展性。根據該計畫,目前的 EVM 和默克爾樹導致超過 80% 的證明瓶頸。路線圖包括分三步轉向 RISC-V,並以二元樹取代六分支的 Keccak 默克爾帕特里夏樹。Arbitrum 反對此舉,傾向於使用 WebAssembly 執行智能合約。該提議凸顯了以太坊未來的一場關鍵技術辯論。

撰文:灰色龍蝦,深潮 TechFlow

以太坊開發者有一個心照不宣的習慣:能不碰 EVM,就不碰 EVM。

過去幾年,每當鏈上需要新的密碼學操作,開發者的第一反應並非在 EVM 中實現它,而是申請增加一個「預編譯合約」,一種繞過虛擬機、直接在協議層硬編碼的快捷方式。

3 月 1 日,Vitalik Buterin 在 X 上發了一篇長帖,把這層窗戶紙徹底捅破了。他的原話大意是:以太坊的全部意義在於它的通用性,如果 EVM 不夠好,那我們就應該正面解決這個問題,造一個更好的虛擬機。

他提供了兩把具體的手術刀。

第一刀:換"數據結構"

第一個改動針對以太坊的狀態樹。這東西你可以理解為以太坊的「賬本索引系統」,每次有人查餘額、驗證交易,都要沿著這棵樹往下翻。

問題是,現在這棵樹太「胖」了。以太坊使用的是稱為「六叉 Keccak 默克爾帕特里夏樹」的結構(名字長得像咒語)。Vitalik 提出的 EIP-7864,打算將其更換為一棵更簡潔的二叉樹。

舉個例子:原來你查詢一條數據時,要在六岔路口反覆選擇方向,現在改為僅有左和右兩種選擇。結果是什麼?默克爾分支的長度直接縮短至原來的四分之一。對於輕客戶端而言,驗證數據所需的頻寬大幅下降。

但 Vitalik 不滿足於只換樹的形狀。他還要換「樹葉上的字體」,也就是哈希函數。候選方案有兩個:Blake3 和 Poseidon。Blake3 能帶來穩定的提速;Poseidon 更激進,理論上能把證明效率再提升幾十倍,但安全性還需要更多審計。

值得一提的是,這個方案實際上取代了此前社區討論多年的 Verkle Trees。Verkle 曾經是 2026 年硬分叉的首選方案,但因為其底層依賴的橢圓曲線密碼學面臨量子計算威脅,從 2024 年年中開始逐漸失寵,二叉樹方案趁勢上位。

第二刀:換「虛擬機」,把 EVM 變成一個智能合約

第二個變動更大膽,也更具爭議性:長期以 RISC-V 架構取代 EVM。

RISC-V 是一種開源指令集,原本與區塊鏈無關,但現在幾乎所有 ZK 證明系統內部都在使用它。Vitalik 的邏輯很直接:既然證明器已經在說 RISC-V 這門語言了,那為何虛擬機還要說另一種語言,並在中間加上翻譯?把翻譯層移除,效率自然提升。

一個 RISC-V 解釋器只需要幾百行程式碼。Vitalik 說,這才是區塊鏈虛擬機該有的樣子。

他規劃了三步走:第一步,先用新虛擬機跑預編譯合約,把現有 80% 的預編譯用新 VM 代碼重寫;第二步,允許開發者直接部署新虛擬機的合約,與 EVM 並行運行;第三步,EVM 退役,但不是消失——它會被改寫成一個運行在新虛擬機上的智能合約,實現完全的向後兼容。

老車主不用換車,只是引擎悄悄換了,方向盤還是那個方向盤。

這兩件事加在一起有多重要?Vitalik 給出了一個數字:狀態樹和虛擬機合計佔據了以太坊證明瓶頸的 80% 以上。換句話說,如果不動這兩塊,以太坊在 ZK 時代的擴容就是在原地踏步。

Arbitrum 不同意:你不能因為倉庫用叉車,就讓快遞員也開叉車

但這不是一個所有人都點頭說好的故事。

去年 11 月,Arbitrum 的核心開發團隊 Offchain Labs 發表了一篇詳細的技術反駁。四位研究員的核心觀點是:RISC-V 確實適合做 ZK 證明,但它不適合做合約的「交付格式」。

他們提出了一個關鍵區分:「交付指令集」(dISA)和「證明指令集」(pISA)不需要是同一樣東西。你的倉庫用叉車搬貨效率最高,但並不意味著快遞員也要開叉車送到你家門口。

Offchain Labs 主張使用 WebAssembly(WASM)作為合約層,理由相當扎實:WASM 在標準硬體上執行效率高,而大多數以太坊節點並不運行 RISC-V 芯片,強行切換意味著需要模擬器;WASM 有成熟的類型安全驗證機制;WASM 的工具鏈生態已在數十億執行環境中經過實戰檢驗。

更重要的是,他們不僅僅是說說而已。Offchain Labs 已經在 Arbitrum 上運行了一個原型:使用 WASM 作為合約的交付格式,然後編譯成 RISC-V 以進行 ZK 證明。兩層各自獨立運作,互不干擾。

他們還提出了一個值得深思的風險:ZK 證明領域的技術變化極快,最近 RISC-V 的實現已從 32 位切換到 64 位。如果現在就把 RISC-V 焊死在以太坊 L1 上,萬一兩年後出現更好的證明架構呢?把賭注押在一個正在快速移動的靶心上,不是以太坊的風格。

一個更大的背景:L2 開始「斷奶」

理解這次提案,還需要一個更宏觀的背景。

就在一個月前,Vitalik 公開質疑以太坊是否還需要一個「專門的 L2 路線圖」,引發了 L2 陣營的集體回應。Espresso Systems 的 CEO Ben Fisch 對 CoinDesk 說了一句很到位的話:Vitalik 的意思其實是,L2 最初的目的就是幫以太坊擴容,現在以太坊自己要變快了,L2 的定位自然要變。

有意思的是,L2 們非但沒有恐慌,反而開始主動「去以太坊化」。OP Labs 的聯合創始人 Jing Wang 把 L2 比作獨立的網站,以太坊則是底層的開放結算標準。Polygon 的 CEO Marc Boiron 說得更直白:真正的挑戰不是擴容,而是為支付這樣的真實場景打造獨特的區塊空間。

換句話說,Vitalik 這次對執行層的重大改動,是更大趨勢的一個技術註腳:以太坊正在收回對自身核心能力的控制權,而 L2 則在被迫或終於找到自己獨立存在的理由。

這事能成嗎?

Vitalik 也承認,虛擬機替換目前還沒有開發者社區的廣泛共識。狀態樹改革更成熟,EIP-7864 已有具體的草案和推進團隊。但 RISC-V 替換 EVM?這還停留在「路線圖」階段,離寫進代碼還有距離。

不過 Vitalik 上週給出了一個令人印象深刻的說法:以太坊已經在飛行中更換過一次噴氣發動機了(指 The Merge),接下來還能再更換大約四次——狀態樹、精簡共識、ZK-EVM 驗證、虛擬機替換。

以太坊 Glamsterdam 升級預計於 2026 年上半年落地,Hegota 緊隨其後。兩次硬分叉的具體內容尚未最終敲定,但狀態樹改革和執行層優化是確定的主線。

以太坊的故事從來不是「能不能」的問題。從 PoW 轉 PoS,從 L1 all-in 到 Rollup 中心,它已經證明了自己有在萬米高空拆卸引擎的能力和膽量。

這次要動的是更深層的東西——不是新增功能,而是把舊地基挖開重澆。這到底是一場深謀遠慮的翻新,還是一個越修越複雜的無底洞?答案大概要到 2027 年才見分曉。

但至少有一件事是確定的:以太坊不打算在 ZK 時代當一個「打補丁的老系統」。至於補丁該怎麼拆、發動機該換成什麼型號,這場爭論本身,可能比結論更有價值。

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