イーサリアムの革新の道：RISC-V の EVM への代替可能性の探討

イーサリアムの共同創設者は最近、コミュニティの中で長期的な計画を提案しました：既存の実行層仮想マシン（EVM）をオープンソースのRISC-V命令セットアーキテクチャに置き換えることです。この提案は、コンセンサス層のビームチェーンに例えられ、実行層の性能ボトルネックを突破し、プロトコルの論理を簡素化する潜在的な唯一の方法と見なされています。特にゼロ知識証明（ZK Proof）効率の面で、EVMを置き換えることで最大100倍の最適化向上が実現できると予想されています。この提案は、イーサリアムが現在抱えているZK証明効率、ブロック構築の複雑さ、データの可用性などのボトルネック問題に対応することを目的としています。

! V God Radical提案:イーサリアムEVMをRISC-Vに置き換えると、ZKはスケーリングの最終ソリューションですか?

I. EVMの限界とRISC-Vの利点

EVMの課題:

1. アーキテクチャが古い：256ビットスタック型構造は現代のCPUと互換性がなく、ZK-EVMの実行効率が低下します。
2. ZK証明のボトルネック：大量のリソースがEVM自体の実行に使用され、ZK証明の効率が制限されます。
3. メンテナンスの難しさ：長年の機能の蓄積が規範の混乱を引き起こし、特定の機能を削除することが難しくなっています。
4. 開発制限：非標準命令セットが言語間のサポートを制限し、主流言語がEVMバイトコードに効率的にコンパイルされるのが難しい。

RISC-Vの利点:

1. 高効率のパフォーマンス：真の CPU の簡素化された命令セットとして、ハードウェアに優しく、JIT 最適化やハードウェアアクセラレーションをサポートしています。
2. ZKの最適化:RISC-V命令から直接回路を生成し、ZKプルーフプロセスを簡素化します。
3. 成熟したツールチェーン：Rust/C/C++などの主流言語をサポートし、開発のハードルを下げ、エコシステムを拡大します。
4. 共通の基準：既存のブロックチェーンプロジェクトが成功裏に採用しており、実践的な事例を持っています。

二、置き換えパスと課題

置き換えプラン：

1. デュアルVM共存：EVMとRISC-Vが並行して動作し、新しい契約はRISC-Vを選択でき、移行期間の互換性を確保します。
2. チェーン上のインタプリタ：すべての EVM コントラクトはチェーン上の RISC-V コントラクトによって解釈実行されます。
3. インタープリタプラグインメカニズム：インタープリタをプロトコル要素として扱い、将来他のVMを導入するためのスペースを確保する。

###技術的な課題:

1. 実行性能：RISC-V は x86 チップ上でシミュレーション実行する必要があり、初期の効率は最適化された EVM よりも低い可能性があります。
2. ガスの価格再構築：RISC-V 命令のために新しいガスモデルを定義し、公平性と安全性を確保する必要があります。
3. セキュリティサンドボックス：システムコールを制限し、コードの自己修正を防ぎ、決定的な実行を保証します。
4. 開発ツールの適合：コンパイラ、デバッガ、安全監査ツールを更新し、RISC-V バイトコードをサポートします。
5. 移行の互換性：一部の契約はEVMの特性に依存しているため、互換レイヤーまたはフォールバックメカニズムを慎重に設計する必要があります。

三、既存のスケーリングルートへの影響

RISC-Vは既存のスケーリングソリューションを置き換えるのではなく、基盤としての最適化を行います。

1. レイヤー2：RISC-VはL1の処理効率とZK検証性能を向上させ、Rollupのより低コストでのデータ提出を迅速にします。
2. データシェーディングと EIP-4844：データ可用性のボトルネックは、blob と Danksharding によって解決する必要があり、RISC-V はオンチェーンデータ容量に直接影響しません。
3. FaaS、MEV：これらの機能は仮想マシンアーキテクチャに依存せず、RISC-Vの進展によって無効になることはありません。

四、コミュニティのフィードバックと関連する試み

コミュニティの意見の相違：

• 支持者は、これは高性能ブロックチェーンの課題に対処するための必要なアップグレードであり、従来の開発者を引き付けるのに役立つと考えています。
• 保守派は実施の難しさ、歴史的負担の重さ、エコロジーツールチェーンの更新コストの高さを懸念しています。

類似プロジェクトの参考：

1. Move VM（Aptos/Sui）：全く新しいリソース指向のVMで、言語の安全性が高いですが、EVMとは互換性がありません。
2. FuelVM：並行処理のために設計された新しいVMで、Sway言語と組み合わせて使用し、互換性は限られています。
3. WASM（Stylus）：L2 に WASM を契約言語として導入し、既にある L2 プラットフォームで実現されています。
4. あるブロックチェーンプロジェクト：メインネットで RISC-V を契約 VM の前例として使用し、イーサリアムに実践的な参考を提供します。

5. 将来の影響見通し

もしイーサリアムがRISC-Vに切り替わったら：

1. デベロッパー体験：

   • Solidity/Vyperなどの言語は引き続き使用可能であり、コンパイラのバックエンドのみが変更されます。
   • RustやCなどの新しい言語での契約作成が可能になるかもしれませんが、移行は強制されません。

2. 运行コストとパフォーマンス：

   • 実行効率の向上は、より高いガス上限と低い手数料をもたらします。
   • RISC-V コントラクトは、プリコンパイルコントラクトへの依存を減らす可能性があり、Gas モデルは ZK 証明コストにより近づく。

3. エコシステムの互換性と発展：

   • デュアルVMの共存期間中、既存の契約は継続的に実行され、新しい契約は徐々にRISC-Vを採用します。
   • インフラは新しいバイトコード形式をサポートする必要があり、チェーン間の互換性の変動を引き起こす可能性があります。

4. セキュリティと安定性:

   • 新しいアーキテクチャは広範なテストと形式的検証が必要であり、プロトコルの信頼性を向上させる。
   • よりシンプルな実行層は、監査や攻撃面の制御に役立ちます。

まとめ

RISC-VによるEVMの置き換え提案は、イーサリアムが未来の性能限界とプロトコルの簡潔性について深く考察した結果を表しています。この提案はまだ初期の議論段階にあり、実施には数年にわたるプロセスが予想され、技術、コミュニティ、エコシステムの多くの課題を乗り越える必要があります。これは既存のルートを覆すものではなく、基盤を強化し、未来に備えるものです。

この提案は未来への賭けと見なすことができ、また「基盤を再構築する価値があるか」という深い探求でもあります。イーサリアムの共同創設者が言ったように、「量的な向上を実現するためには、このような過激な変化が唯一の実行可能な道かもしれない。」