Vitalik Buterin veut remplacer l’épine dorsale d’Ethereum

Le 20 avril, Vitalik Butein, co-fondateur d’Ethereum (ETH), a présenté une proposition qui pourrait transformer le noyau technique du réseau: remplacer la machine virtuelle Ethereum (EVM) par RISC-V, une architecture de machine virtuelle conçue pour être utilisée dans un contexte plus général et non spécifiquement dans les réseaux de crypto-monnaie.

Cette modification, décrite par Bugerin elle-même comme une solution à long terme pour les défis de l’évolutivité et de la simplicité d’Ethereum, cherche à optimiser l’exécution de contrats intelligents et à améliorer l’efficacité du réseau.

Un précédent de la proposition faite par Buterin est dans le rouge Polkadot (DOT). Selon l’utilisateur qui se fait appeler “ Dragomyste ” et avec le développeur Polkadot, «Fabsverse» dans X, l’utilisation de RISC-V dans ce réseau a permis une «exécution plus rapide (des transactions) et des améliorations de 100 fois dans la performance des tests de connaissances zéro (Iproofs), des critiques pour la confidentialité et l’évolutivité».

Qu’est-ce que EVM et pourquoi est-il si important pour Ethereum?

La machine virtuelle Ethereum est l’environnement dans lequel les contrats de réseau intelligents sont exécutés, des programmes informatiques qui automatisent des accords ou des transactions lorsque certaines conditions sont remplies. L’EVM agit comme un “ordinateur virtuel” qui traite le code de ces contrats, garantissant que toutes les opérations sont effectuées Manière uniforme dans tous les nœuds du réseau Ethereumce qui donne la confiance et la sécurité aux utilisateurs.

L’EVM utilise une langue connue sous le nom de «opcodes» (instructions de base telles que l’ajout, le stockage de données ou passer un appel à un autre contrat). Les transactions de traitement et les contrats intelligents dans cet environnement nécessitent de nombreuses ressources de calcul, qui génère des goulots d’étranglement dans l’évolutivitéAutrement dit, en capacité du réseau à gérer un volume croissant d’opérations sans que les coûts ni les délais de traitement ne soient déclenchés.

De plus, EVM est à la fois l’environnement d’exécution des contrats intelligents dans cet écosystème et le composant qui définit son langage à bas niveau, le bytecode, auquel les langages de haut niveau tels que la solidité ou le vyper sont compilés. L’EVM exécute non seulement que ByteCode (lisible pour les humains, mais plus efficace pour l’exécution par l’EVM) de manière déterministe dans tous les nœuds, mais établit également les règles et options qui déterminent comment les contrats sont structurés et programmés, interagissant avec l’état du réseau. Par conséquent, votre rôle couvre l’exécution et la définition du format programmatique des contrats.

Qu’est-ce que RISC-V et comment diffère de l’EVM?

RISC-V, en revanche, est un ensemble d’instructions de source open source (ainsi que EVM), ce qui signifie que n’importe qui peut l’utiliser et le modifier sans restrictions. Contrairement à EVM, qui a été spécialement conçu pour Ethereum, RISC-V est un Norme plus générale qui est utilisé dans une variété d’applications, des microprocesseurs dans des appareils électroniques à des systèmes intégrés (dispositifs ou systèmes informatiques intégrés conçus pour remplir des fonctions spécifiques dans un réseau).

L’acronyme RISC-V vient de «Computer d’instructions réduite» (Ordinateur avec des instructions réduites ensemble), ce qui indiquerait que leur approche de fonctionnement sous des instructions simples permettrait un traitement plus rapide et consommation de ressources plus faible.

Dans le contexte d’Ethereum, RISC-V serait utilisé comme une machine virtuelle alternative pour exécuter des contrats intelligents. La proposition de Buterin suggère que les développeurs pourraient continuer à écrire des contrats dans des langues populaires telles que la solidité, mais celles-ci seraient compilées directement avec les instructions RISC-V au lieu des opcodes de l’EVM. Cela réduirait la complexité intermédiaire que l’EVM suppose et, selon Butrin, améliorerait considérablement l’efficacité de traitement.

Les objectifs de remplacement de l’EVM par RISC-V

Buterin identifie que dans les goulots d’étranglement à long terme sera lié à la capacité de prouver et d’exécuter efficacement les contrats.

Un aspect clé de la proposition est l’optimisation des tests de connaissances zéro (À l’épreuve des zk), Un type de technologie qui permet de vérifier les transactions Sans révéler toutes les données sous-jacentesquelque chose d’essentiel pour maintenir l’intimité et réduire la taille des données que les nœuds doivent traiter.

Le tableau suivant présenté par Buterin, qui détaille les cycles nécessaires pour tester différentes parties de l’exécution dans l’EVM, montre que Quatre circonstances consomment la majeure partie du temps de traitement:

1. Déérialisation des données d’entrée (‘Desérialiser_inputs’).

2. L’initialisation de la base de données des témoins (‘initialize_witness_db’).

3. Le calcul de la racine de l’État (‘State_root_Computation’).

4. Exécution de blocs (‘block_execution’).

Ces données indiquent que Environ 50% du temps de traitement est dédié à l’exécution de blocagequi comprend l’interprétation et le traitement des instructions des contrats intelligents. Buterin soutient qu’en remplaçant l’EVM par RISC-V, cette fois pourrait être considérablement réduite, car les contrats seraient exécutés directement dans un environnement plus efficace, éliminant la couche intermédiaire qui représente l’EVM.

De plus, la proposition vise à simplifier le protocole Ethereum. L’EVM, avec ses options et ses règles spécifiques, a accumulé la complexité au fil du temps, ce qui rend difficile la modification ou les améliorations sans rompre la compatibilité avec les contrats existants.

Lors de l’adoption de RISC-V, Boderin suggère que le protocole pourrait être réduit à un Spécification beaucoup plus simplefaciliter la maintenance du réseau et implémenter plus facilement de nouvelles fonctionnalités à l’avenir.

Avantages d’efficacité? Le but de Buterin

L’un des arguments les plus énergiques de la proposition est le potentiel d’amélioration de l’efficacité des tests de connaissances zéro. Actuellement, les tests ZK-EVM fonctionnent en compilant le code EVM vers RISC-V puis le vérifiez, un processus qui ajoute une couche de complexité. En permettant aux contrats d’écrire et d’exécuter directement dans RISC-V, cette étape intermédiaire serait éliminée.

Buterin présente des données qui comparent les performances de différents interprètes (logiciels) lors de l’exécution des opérations mathématiques intensives, telles que le calcul des nombres de Fibonacci, une tâche commune pour mesurer l’efficacité informatique.

Les résultats du co-fondateur Ethereum montrent que les programmes RISC-V (tels que REVM) (tels que REVM) Ils sont beaucoup plus rapides que ceux basés sur des EVM traditionnels ou d’autres technologies telles que WebAssembly (WASM).

Ces données suggèrent que l’efficacité du traitement pourrait augmenter, générant Un impact sur la capacité d’Ethereum à gérer les transactions complexes.

Cependant, Bugerin précise que les gains réels dépendront de la façon dont les coûts de gaz sont ajustés (le taux que les utilisateurs paient pour l’exécution des opérations dans Ethereum) pour refléter les temps de test dans RISC-V, qui pourrait décourager l’utilisation d’opérations plus coûteusescomme certains calculs pré-compilés que de nombreuses ressources consomment aujourd’hui.

Comment ce changement serait-il mis en œuvre?

La transition de l’EVM à RISC-V ne serait pas immédiate ou simple, mais Bugerin propose plusieurs stratégies pour la rendre viable. L’option la moins perturbatrice serait de permettre Les deux environnements coexistes: Les contrats pourraient être écrits dans l’EVM ou dans RISC-V, et les deux types seraient interopérables.

Une alternative plus radicale serait de convertir tous les contrats EVM existants en contrats qui utilisent un interprète EVM écrit dans RISC-V. Dans ce scénario, lorsqu’un contrat EVM reçoit un appel, un programme dans RISC-V exécuterait son code d’origine et renverrait le résultat.

Une troisième option intermédiaire serait d’établir un mécanisme formel dans le protocole pour Prise en charge de plusieurs machines virtuellesà commencer par l’EVM et le RISC-V, mais en laissant la porte ouverte à d’autres, comme Move, utilisées dans d’autres réseaux.

Les coûts actuels des EVM: un obstacle à l’évolutivité

Pour comprendre pourquoi ce changement est nécessaire, Buterin fournit également des données sur le coût de calcul des opérations les plus courantes dans l’EVM, mesurées en “ gaz ”, l’unité qui représente l’effort de calcul dans Ethereum.

L’image suivante reflète que les opérations telles que la copie des données (‘CallDatacopy’) ou faire un appel à un autre contrat (‘demandeur’) consomment une quantité importante de cycles («cycle moyen»), ce que je sais se traduit par des coûts plus élevés pour les utilisateurs et une capacité de réseau inférieure à traiter les transactions.

Ces coûts sont le reflet des limites inhérentes à l’architecture de l’EVM. En adoptant RISC-V, et selon la proposition de Buitterin, Ethereum pourrait optimiser ces opérations, Réduire les temps de traitement et les coûts pour les utilisateursqui à son tour permettrait au réseau de gérer un plus grand volume de transactions.