Ethereum อาจเปิดตัวการอัปเกรดครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์: EVM ออฟไลน์ RISC-V เข้ามาแทนที่
ชื่อเรื่องต้นฉบับ: ลาก่อน EVM สวัสดี RISC-V
ผู้เขียนต้นฉบับ: jaehaerys.eth นักวิจัยด้านคริปโต
ผู้แปลต้นฉบับ: TechFlow
สรุป
Ethereum กำลังเตรียมการสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางสถาปัตยกรรมที่สำคัญที่สุดนับตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง นั่นคือการแทนที่ EVM ด้วย RISC-V
เหตุผลนั้นง่ายมาก — ในอนาคตที่ศูนย์กลางอยู่ที่ความรู้เป็นศูนย์ (ZK) EVM ได้กลายเป็นคอขวดด้านประสิทธิภาพ:
· zkEVM ในปัจจุบันต้องอาศัยอินเทอร์พรีเตอร์ ส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง 50–800 เท่า;
· โมดูลที่คอมไพล์ล่วงหน้าทำให้โปรโตคอลซับซ้อนและเพิ่มความเสี่ยง;
· การออกแบบสแต็ก 256 บิตไม่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งเมื่อสร้างการพิสูจน์
โซลูชัน RISC-V:
· การออกแบบที่เรียบง่าย (คำสั่งพื้นฐานประมาณ 47 คำสั่ง) + ระบบนิเวศ LLVM ที่สมบูรณ์ (รองรับ Rust, C++, Go และภาษาอื่นๆ);
· ได้กลายเป็นมาตรฐาน zkVM โดยพฤตินัย (นำไปใช้โดย 90% ของโครงการ);
· มีข้อกำหนด SAIL อย่างเป็นทางการ (เมื่อเปรียบเทียบกับกระดาษสีเหลืองที่คลุมเครือ) → ช่วยให้สามารถตรวจสอบได้อย่างเข้มงวด;
· เส้นทางการพิสูจน์ฮาร์ดแวร์ (ASICs/FPGAs) อยู่ระหว่างการทดสอบแล้ว (SP1, Nervos, Cartesi เป็นต้น)
กระบวนการไมเกรชันแบ่งออกเป็น 3 ระยะ:
· การแทนที่ RISC-V ในฐานะโมดูลที่คอมไพล์ไว้ล่วงหน้า (การทดสอบความเสี่ยงต่ำ);
· ยุคของเครื่องเสมือนคู่: EVM และ RISC-V อยู่ร่วมกันและทำงานร่วมกันได้อย่างสมบูรณ์;
· การนำ EVM กลับมาใช้ใหม่ภายใน RISC-V (กลยุทธ์ Rosetta)
ผลกระทบต่อระบบนิเวศ:
· Optimistic Rollups (เช่น Arbitrum และ Optimism) จำเป็นต้องสร้างกลไกป้องกันการฉ้อโกงขึ้นมาใหม่;
· โรลอัพแบบ Zero-knowledge (เช่น Polygon, zkSync และ Scroll) จะได้รับข้อได้เปรียบที่สำคัญ → ราคาถูกกว่า เร็วกว่า และง่ายกว่า;
· นักพัฒนาสามารถใช้ไลบรารีภาษาเช่น Rust, Go และ Python โดยตรงบนเลเยอร์ L1;
· ผู้ใช้จะได้รับต้นทุนการพิสูจน์ที่ลดลงประมาณ 100 เท่า → นำไปสู่ Gigagas L1 (ประมาณ 10,000 TPS)
ท้ายที่สุด Ethereum จะพัฒนาจาก "เครื่องเสมือนสัญญาอัจฉริยะ" ไปสู่เลเยอร์ความน่าเชื่อถือที่เรียบง่ายและสามารถตรวจสอบได้สำหรับอินเทอร์เน็ต โดยมีเป้าหมายสูงสุดคือ "ทำให้ทุกอย่างเป็น ZK-Snarked" Vitalik Buterin เคยกล่าวไว้ว่า "เป้าหมายสุดท้ายคือ... การทำให้ทุกอย่างเป็น ZK-Snarked" จุดจบของหลักฐานความรู้ศูนย์ (ZK) นั้นหลีกเลี่ยงไม่ได้ และแก่นเรื่องหลักนั้นเรียบง่าย: Ethereum กำลังสร้างตัวเองขึ้นใหม่ตั้งแต่ต้น โดยสร้างขึ้นบนหลักฐานความรู้ศูนย์ นี่คือจุดสิ้นสุดทางเทคนิคของโปรโตคอล ซึ่งบรรลุรูปแบบสุดท้ายผ่านการรีแฟกเตอร์เลเยอร์ 1 ที่ขับเคลื่อนด้วย zkVM ประสิทธิภาพสูงที่ได้รับการสนับสนุนโดยนักพัฒนาหลักอย่าง Succinct ด้วยวิสัยทัศน์นี้ Ethereum กำลังยืนอยู่ ณ จุดเปลี่ยนสำคัญของการเปลี่ยนแปลงทางสถาปัตยกรรมที่สำคัญที่สุดนับตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง การพูดคุยนี้ไม่ได้เกี่ยวกับการอัปเกรดทีละน้อยอีกต่อไป แต่เป็นการสร้างแกนประมวลผลใหม่ทั้งหมด แทนที่ Ethereum Virtual Machine (EVM) โครงการริเริ่มนี้เป็นรากฐานสำคัญของวิสัยทัศน์ที่กว้างขึ้นของ "Lean Ethereum" วิสัยทัศน์ Lean Ethereum มุ่งหวังที่จะลดความซับซ้อนของโปรโตคอลทั้งหมดอย่างเป็นระบบ โดยแบ่งออกเป็นสามองค์ประกอบหลัก ได้แก่ Lean Consensus, Lean Data และ Lean Execution คำถามสำคัญเกี่ยวกับ Lean Execution คือ EVM ซึ่งเป็นกลไกขับเคลื่อนการปฏิวัติสัญญาอัจฉริยะ ได้กลายเป็นคอขวดสำคัญสำหรับการพัฒนาในอนาคตของ Ethereum หรือไม่ ดังที่ Justin Drake จากมูลนิธิ Ethereum ได้กล่าวไว้ เป้าหมายระยะยาวของ Ethereum คือการ "ทำให้ทุกอย่างเป็น snarkify" ซึ่งเป็นเครื่องมืออันทรงพลังที่จะยกระดับทุกชั้นของโปรโตคอล อย่างไรก็ตาม เป้าหมายนี้เป็นเพียงพิมพ์เขียวที่ห่างไกล เนื่องจากการบรรลุเป้าหมายนี้ต้องอาศัยแนวคิดของการพิสูจน์แบบเรียลไทม์ ปัจจุบัน เมื่อการพิสูจน์แบบเรียลไทม์กำลังกลายเป็นความจริง ความไร้ประสิทธิภาพทางทฤษฎีของ EVM จึงกลายเป็นปัญหาเร่งด่วนในทางปฏิบัติบทความนี้จะเจาะลึกถึงข้อโต้แย้งทางเทคนิคและกลยุทธ์สำหรับการย้ายเลเยอร์ 1 (L1) ของ Ethereum ไปยังสถาปัตยกรรมชุดคำสั่ง RISC-V (ISA) การดำเนินการนี้ไม่เพียงแต่ให้คำมั่นสัญญาว่าจะมีความสามารถในการปรับขนาดที่ไม่เคยมีมาก่อน แต่ยังช่วยลดความซับซ้อนของโครงสร้างโปรโตคอลและทำให้ Ethereum สอดคล้องกับอนาคตของการประมวลผลที่ตรวจสอบได้ มีอะไรเปลี่ยนแปลงไปบ้าง? ก่อนที่จะสำรวจ "สาเหตุ" สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจ "อะไร" ที่กำลังเปลี่ยนแปลงไป EVM (Ethereum Virtual Machine) ซึ่งเป็นรันไทม์สำหรับสัญญาอัจฉริยะของ Ethereum ได้รับการขนานนามว่าเป็น "คอมพิวเตอร์โลก" ที่ประมวลผลธุรกรรมและอัปเดตสถานะของบล็อกเชน ตลอดหลายปีที่ผ่านมา การออกแบบของ EVM ถือเป็นการปฏิวัติวงการ วางรากฐานสำหรับการเกิดขึ้นของการเงินแบบกระจายศูนย์ (DeFi) และระบบนิเวศ NFT อย่างไรก็ตาม สถาปัตยกรรมแบบกำหนดเองที่มีอายุเกือบสิบปีนี้ได้สะสมหนี้ทางเทคนิคไว้จำนวนมาก ในทางตรงกันข้าม RISC-V ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ แต่เป็นมาตรฐานเปิด ซึ่งเป็น "ตัวอักษร" สากลที่อิสระของการออกแบบโปรเซสเซอร์ ดังที่ Jeremy Bruestle ได้เน้นย้ำในงานประชุม Ethproofs หลักการสำคัญทำให้ RISC-V เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับบทบาทนี้: · ความเรียบง่าย: ชุดคำสั่งพื้นฐานของ RISC-V นั้นเรียบง่ายมาก ประกอบด้วยคำสั่งเพียงประมาณ 40 ถึง 47 คำสั่ง ดังที่ Jeremy ได้กล่าวไว้ สิ่งนี้ทำให้ "เกือบจะสมบูรณ์แบบสำหรับกรณีการใช้งานที่เราต้องการสำหรับเครื่องอเนกประสงค์แบบเรียบง่ายสุดๆ" · การออกแบบแบบโมดูลาร์: เพิ่มฟังก์ชันการทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้นผ่านส่วนขยายเสริม ฟีเจอร์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเพราะช่วยให้แกนหลักยังคงเรียบง่าย พร้อมกับขยายฟังก์ชันการทำงานตามต้องการ โดยไม่ทำให้โปรโตคอลพื้นฐานมีความซับซ้อนโดยไม่จำเป็น · ระบบนิเวศแบบเปิด: RISC-V รองรับทูลเชนขนาดใหญ่และครบถ้วน ซึ่งรวมถึงคอมไพเลอร์ LLVM ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาสามารถใช้ภาษาโปรแกรมหลักๆ เช่น Rust, C++ และ Go ได้ ดังที่ Justin Drake ได้กล่าวไว้ว่า "มีเครื่องมือมากมายสำหรับคอมไพเลอร์ และคอมไพเลอร์นั้นสร้างได้ยากอย่างยิ่ง... ดังนั้นการมีทูลเชนคอมไพเลอร์เหล่านี้จึงมีค่าอย่างยิ่ง" RISC-V ช่วยให้ Ethereum สามารถสืบทอดเครื่องมือที่มีอยู่เหล่านี้ได้ฟรี
ปัญหาโอเวอร์เฮดของอินเทอร์พรีเตอร์
แรงผลักดันในการแทนที่ EVM ไม่ได้เกิดจากข้อบกพร่องเพียงจุดเดียว แต่เกิดจากข้อจำกัดพื้นฐานหลายประการที่ไม่อาจมองข้ามได้ในอนาคตที่มุ่งเน้นไปที่การพิสูจน์แบบไร้ความรู้ ข้อจำกัดเหล่านี้มีตั้งแต่ปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพในระบบพิสูจน์แบบไร้ความรู้ ไปจนถึงความเสี่ยงที่เกิดจากความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นซึ่งสะสมอยู่ภายในโพรโทคอล
ปัจจัยสำคัญที่สุดของการเปลี่ยนแปลงนี้คือความไม่มีประสิทธิภาพโดยธรรมชาติของ EVM ในระบบพิสูจน์ความรู้ศูนย์ (ZK Proof) เมื่อ Ethereum เปลี่ยนผ่านไปสู่รูปแบบที่สถานะ L1 ได้รับการตรวจสอบผ่าน ZK Proof ประสิทธิภาพของ Prover กลายเป็นปัญหาสำคัญ ปัญหาอยู่ที่วิธีการทำงานของ zkEVM ในปัจจุบัน แทนที่จะทำการพิสูจน์ความรู้ศูนย์โดยตรงบน EVM พวกเขากลับทำการพิสูจน์บนอินเทอร์พรีเตอร์ของ EVM ซึ่งถูกคอมไพล์เป็น RISC-V Vitalik Buterin ได้กล่าวถึงประเด็นสำคัญนี้อย่างตรงไปตรงมา:"...หากการใช้งาน zkVM คอมไพล์การทำงานของ EVM ให้เป็นโค้ด RISC-V ในที่สุด เหตุใดจึงไม่เปิดเผย RISC-V พื้นฐานให้กับนักพัฒนาสัญญาอัจฉริยะ? การทำเช่นนี้จะช่วยลดภาระของ VM ภายนอกทั้งหมดได้อย่างสิ้นเชิง"
ชั้นการตีความเพิ่มเติมนี้ทำให้เกิดผลเสียต่อประสิทธิภาพอย่างมาก การประเมินชี้ให้เห็นว่าเลเยอร์นี้อาจส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง 50 ถึง 800 เท่าเมื่อเทียบกับการพิสูจน์โค้ดเนทีฟ แม้หลังจากปรับแต่งจุดติดขัดอื่นๆ (เช่น การเปลี่ยนไปใช้อัลกอริทึมแฮชของโพไซดอน) ส่วน "การดำเนินการแบบบล็อก" นี้ยังคงคิดเป็น 80-90% ของเวลาพิสูจน์ทั้งหมด ทำให้ EVM กลายเป็นอุปสรรคสุดท้ายและยากที่สุดในการปรับขนาด L1 Vitalik ประเมินว่าการลบเลเยอร์นี้ออกไปอาจเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานได้ถึง 100 เท่า เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องด้านประสิทธิภาพของ EVM สำหรับการดำเนินการเข้ารหัสลับเฉพาะ Ethereum จึงได้นำสัญญาที่คอมไพล์ล่วงหน้ามาใช้ ซึ่งเป็นฟังก์ชันเฉพาะที่ฮาร์ดโค้ดลงในโปรโตคอลโดยตรง แม้ว่าโซลูชันนี้จะดูเหมือนใช้งานได้จริงในขณะนั้น แต่ปัจจุบันกลับนำไปสู่สิ่งที่ Vitalik Buterin เรียกว่าสถานการณ์ "แย่": "การคอมไพล์ล่วงหน้าเป็นหายนะสำหรับเรา... มันทำให้ฐานโค้ดที่เชื่อถือได้ของ Ethereum มีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างมาก... และทำให้เราล้มเหลวอย่างร้ายแรงหลายครั้ง" ความซับซ้อนนี้น่าตกใจ Vitalik แสดงให้เห็นว่าโค้ด wrapper สำหรับสัญญาที่คอมไพล์ล่วงหน้าเพียงฉบับเดียว เช่น modexp มีความซับซ้อนมากกว่าอินเทอร์พรีเตอร์ RISC-V ทั้งหมด และตรรกะที่คอมไพล์ล่วงหน้าเองก็ซับซ้อนยิ่งกว่า การเพิ่มสัญญาที่คอมไพล์ล่วงหน้าใหม่จำเป็นต้องใช้กระบวนการฮาร์ดฟอร์กที่ช้าและก่อให้เกิดข้อโต้แย้งทางการเมือง ซึ่งเป็นอุปสรรคอย่างมากต่อนวัตกรรมในแอปพลิเคชันที่ต้องการไพรมิทีฟการเข้ารหัสแบบใหม่ ในเรื่องนี้ Vitalik ได้ข้อสรุปที่ชัดเจน:
"ผมคิดว่าเราควรหยุดเพิ่มสัญญาที่คอมไพล์ล่วงหน้าใหม่ตั้งแต่วันนี้"
หนี้ทางเทคนิคเชิงสถาปัตยกรรมของ Ethereum การออกแบบหลักของ EVM สะท้อนถึงลำดับความสำคัญของยุคสมัยที่ผ่านไปแล้ว แต่ไม่เหมาะกับความต้องการด้านการประมวลผลสมัยใหม่อีกต่อไป EVM เลือกสถาปัตยกรรม 256 บิตสำหรับจัดการค่าการเข้ารหัส แต่สถาปัตยกรรมนี้ไม่มีประสิทธิภาพอย่างมากสำหรับจำนวนเต็ม 32 บิตหรือ 64 บิตที่ใช้กันทั่วไปในสัญญาอัจฉริยะ ความไม่มีประสิทธิภาพนี้สร้างต้นทุนสูงเป็นพิเศษในระบบ ZK ดังที่ Vitalik อธิบายไว้ว่า "เมื่อใช้ตัวเลขที่น้อยกว่า คุณจะไม่ได้ประหยัดทรัพยากรต่อหลักเลย และความซับซ้อนจะเพิ่มขึ้นเป็นสองถึงสี่เท่า" ยิ่งไปกว่านั้น สถาปัตยกรรมสแต็กของ EVM ยังมีประสิทธิภาพน้อยกว่าสถาปัตยกรรมรีจิสเตอร์ของ RISC-V และ CPU สมัยใหม่ ต้องใช้คำสั่งมากกว่าในการดำเนินการเดียวกัน ซึ่งทำให้การปรับแต่งคอมไพเลอร์มีความซับซ้อนมากขึ้นปัญหาเหล่านี้ รวมถึงปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพของ ZK proofs ความซับซ้อนของกระบวนการ precompilation และตัวเลือกทางสถาปัตยกรรมที่ล้าสมัย ล้วนสร้างเหตุผลสำคัญและเร่งด่วนสำหรับ Ethereum ที่จะก้าวข้าม EVM และยอมรับสถาปัตยกรรมเทคโนโลยีที่พร้อมรับอนาคตมากขึ้น
พิมพ์เขียว RISC-V: การปรับโฉมอนาคตของ Ethereum ด้วยรากฐานที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น
จุดแข็งของ RISC-V ไม่เพียงแต่อยู่ที่การแก้ไขข้อบกพร่องของ EVM เท่านั้น แต่ยังรวมถึงความแข็งแกร่งโดยธรรมชาติของปรัชญาการออกแบบ สถาปัตยกรรมของ RISC-V มอบรากฐานที่แข็งแกร่ง เรียบง่าย และตรวจสอบได้ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงสูงอย่าง Ethereum
เหตุใดมาตรฐานแบบเปิดจึงดีกว่าการออกแบบที่กำหนดเอง? ต่างจากสถาปัตยกรรมชุดคำสั่งแบบกำหนดเอง (ISA) ซึ่งจำเป็นต้องสร้างระบบนิเวศซอฟต์แวร์ทั้งหมดตั้งแต่ต้น RISC-V เป็นมาตรฐานแบบเปิดที่สมบูรณ์พร้อมข้อได้เปรียบสำคัญสามประการ ได้แก่ ระบบนิเวศที่สมบูรณ์ การนำ RISC-V มาใช้ทำให้ Ethereum สามารถใช้ประโยชน์จากความก้าวหน้าร่วมกันหลายทศวรรษในสาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์ ดังที่ Justin Drake อธิบายไว้ สิ่งนี้ทำให้ Ethereum สามารถเข้าถึงเครื่องมือระดับโลกได้โดยตรง: "มีส่วนประกอบโครงสร้างพื้นฐานที่เรียกว่า LLVM ซึ่งเป็นชุดเครื่องมือคอมไพเลอร์ที่ช่วยให้คุณสามารถคอมไพล์ภาษาโปรแกรมระดับสูงไปยังเป้าหมายแบ็กเอนด์ที่หลากหลาย หนึ่งในแบ็กเอนด์เหล่านั้นคือ RISC-V ดังนั้นหากคุณรองรับ RISC-V คุณจะรองรับภาษาระดับสูงทั้งหมดที่ LLVM รองรับโดยอัตโนมัติ" วิธีนี้ช่วยลดอุปสรรคในการเข้าถึงสำหรับนักพัฒนาอย่างมาก ทำให้นักพัฒนาหลายล้านคนที่คุ้นเคยกับภาษาต่างๆ เช่น Rust, C++ และ Go สามารถเริ่มต้นใช้งานได้ง่าย
ปรัชญาการออกแบบแบบมินิมอล ความเรียบง่ายของ RISC-V เป็นคุณสมบัติที่ตั้งใจไว้ ไม่ใช่ข้อจำกัด ชุดคำสั่งพื้นฐานประกอบด้วยคำสั่งเพียงประมาณ 47 คำสั่ง ทำให้แกนหลักของเครื่องเสมือนมีความเรียบง่ายอย่างยิ่ง ความเรียบง่ายนี้มอบข้อได้เปรียบด้านความปลอดภัยที่สำคัญ เนื่องจากฐานโค้ดขนาดเล็กที่เชื่อถือได้นั้นตรวจสอบและยืนยันได้ง่ายกว่า
มาตรฐานโดยพฤตินัยในการพิสูจน์แบบ Zero-Knowledge ที่สำคัญกว่านั้น ระบบนิเวศ zkVM ได้ตัดสินใจเลือกแล้ว ดังที่ Justin Drake ชี้ให้เห็น แนวโน้มที่ชัดเจนสามารถเห็นได้จากข้อมูลของ Ethproofs:
"RISC-V เป็นสถาปัตยกรรมชุดคำสั่ง (ISA) ชั้นนำสำหรับแบ็กเอนด์ zkVM"
zkVM เก้าในสิบเครื่องที่สามารถรับรองบล็อก Ethereum ได้เลือก RISC-V เป็นสถาปัตยกรรมเป้าหมาย การบรรจบกันของตลาดครั้งนี้ส่งสัญญาณที่ชัดเจน: การนำ RISC-V มาใช้ของ Ethereum ไม่ใช่การทดลองเชิงเก็งกำไร แต่เป็นการสอดคล้องกับมาตรฐานที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ซึ่งเป็นที่ยอมรับโดยโครงการต่างๆ ที่กำลังสร้างอนาคตแบบไร้ความรู้
เกิดมาเพื่อความน่าเชื่อถือ ไม่ใช่แค่การดำเนินการ
... RISC-V กำหนดระดับการทำงานที่แตกต่างกัน โดยหลักๆ แล้วคือโหมดผู้ใช้ (สำหรับแอปพลิเคชันที่ไม่น่าเชื่อถือ เช่น สัญญาอัจฉริยะ) และโหมดผู้ดูแลระบบ (สำหรับ "เคอร์เนลการดำเนินการ") ที่เชื่อถือได้ Diego จาก Cartesi อธิบายเรื่องนี้อย่างละเอียด: "ระบบปฏิบัติการเองต้องปกป้องตัวเองจากการได้รับผลกระทบจากโค้ดอื่นๆ จำเป็นต้องแยกการทำงานของโปรแกรมที่แตกต่างกันออกจากกัน และกลไกทั้งหมดนี้เป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐาน RISC-V"
ในสถาปัตยกรรม RISC-V สัญญาอัจฉริยะที่ทำงานในโหมดผู้ใช้ไม่สามารถเข้าถึงสถานะของบล็อกเชนได้โดยตรง แต่จะต้องร้องขอการเข้าถึงเคอร์เนลที่เชื่อถือได้ซึ่งทำงานในโหมดผู้ดูแลระบบผ่านคำสั่ง ECALL (การเรียกสภาพแวดล้อม) พิเศษ กลไกนี้สร้างขอบเขตความปลอดภัยที่บังคับใช้ด้วยฮาร์ดแวร์ซึ่งมีความแข็งแกร่งและง่ายต่อการตรวจสอบมากกว่าการพึ่งพาการแซนด์บ็อกซ์ซอฟต์แวร์เพียงอย่างเดียวของ EVMวิสัยทัศน์ของ Vitalik
การเปลี่ยนแปลงนี้ถูกมองว่าเป็นกระบวนการแบบค่อยเป็นค่อยไปและมีหลายขั้นตอน เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของระบบและความเข้ากันได้ย้อนหลัง ดังที่ Vitalik Buterin ผู้ก่อตั้ง Ethereum ได้กล่าวไว้ แนวทางนี้มุ่งเป้าไปที่การพัฒนาแบบ "วิวัฒนาการ" มากกว่าการเปลี่ยนแปลงแบบ "ปฏิวัติ" อย่างสิ้นเชิง
ขั้นตอนแรก: การแทนที่ก่อนการคอมไพล์
ขั้นตอนแรกจะใช้แนวทางแบบอนุรักษ์นิยม โดยนำฟังก์ชันการทำงานที่จำกัดมาใช้ภายในเครื่องเสมือน (VM) ใหม่ ดังที่ Vitalik Buterin แนะนำว่า "เราสามารถเริ่มต้นด้วยกรณีการใช้งานที่จำกัดสำหรับ VM ใหม่ เช่น การแทนที่ฟังก์ชันการทำงานก่อนการคอมไพล์" โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การดำเนินการนี้จะหยุดการเพิ่มฟังก์ชันการทำงานก่อนการคอมไพล์ของ EVM ใหม่ และนำฟังก์ชันการทำงานที่จำเป็นมาใช้ผ่านโปรแกรม RISC-V ที่ได้รับอนุมัติและอยู่ในบัญชีขาวแทน วิธีการนี้ช่วยให้ VM ใหม่สามารถทดสอบภาคสนามในสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงต่ำบนเมนเน็ต ขณะที่ไคลเอ็นต์ Ethereum ทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างสภาพแวดล้อมการประมวลผลทั้งสอง ขั้นตอนต่อไปคือการทำให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึง VM ใหม่ได้โดยตรง สมาร์ทคอนแทรคสามารถติดแท็กเพื่อระบุว่าไบต์โค้ดเป็น EVM หรือ RISC-V คุณสมบัติสำคัญคือการทำงานร่วมกันอย่างราบรื่น: "สัญญาทั้งสองประเภทสามารถเรียกใช้งานซึ่งกันและกันได้" ฟังก์ชันนี้จะเกิดขึ้นผ่านการเรียกใช้ระบบ (ECALL) ซึ่งทำให้ VM ทั้งสองสามารถทำงานร่วมกันภายในระบบนิเวศเดียวกันได้ เป้าหมายสูงสุดคือการบรรลุโปรโตคอลที่เรียบง่าย ในขั้นตอนนี้ EVM จะถูกนำไปใช้งานภายใน VM ใหม่ EVM ที่ได้มาตรฐานจะเป็นสมาร์ทคอนแทรคที่ได้รับการยืนยันอย่างเป็นทางการ ซึ่งทำงานบน RISC-V L1 แบบดั้งเดิม วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแอปพลิเคชันรุ่นเก่าจะรองรับได้อย่างต่อเนื่อง ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้นักพัฒนาไคลเอนต์สามารถรักษาเอนจินการประมวลผลที่เรียบง่าย ช่วยลดความซับซ้อนและต้นทุนการบำรุงรักษาได้อย่างมาก
ผลกระทบแบบระลอกคลื่นต่อระบบนิเวศ
การเปลี่ยนผ่านจาก EVM ไปสู่ RISC-V ไม่ใช่แค่การเปลี่ยนแปลงโปรโตคอลหลัก แต่จะส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อระบบนิเวศ Ethereum ทั้งหมด การเปลี่ยนแปลงนี้ไม่เพียงแต่จะปรับเปลี่ยนประสบการณ์ของนักพัฒนาเท่านั้น แต่ยังจะเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์การแข่งขันสำหรับโซลูชัน Layer-2 อย่างสิ้นเชิง และปลดล็อกรูปแบบการตรวจสอบทางเศรษฐกิจใหม่ๆ
การเปลี่ยนตำแหน่งของ Rollup: มองโลกในแง่ดีเทียบกับ ZK
การนำ RISC-V มาใช้ที่ L1 จะส่งผลกระทบอย่างชัดเจนต่อ Rollup สองประเภทหลัก
Optimistic Rollups (เช่น Arbitrum และ Optimism) เผชิญกับความท้าทายด้านสถาปัตยกรรม รูปแบบความปลอดภัยของระบบนี้อาศัยการดำเนินการธุรกรรมที่มีข้อโต้แย้งซ้ำผ่าน L1 EVM เพื่อแก้ปัญหาการฉ้อโกง รูปแบบนี้จะล้มเหลวอย่างสิ้นเชิงหากมีการเปลี่ยน L1 EVM โครงการเหล่านี้ต้องเผชิญกับทางเลือกที่ยากลำบาก: ดำเนินการยกเครื่องทางวิศวกรรมครั้งใหญ่เพื่อออกแบบระบบป้องกันการฉ้อโกงที่เฉพาะเจาะจงสำหรับ L1 VM ใหม่ หรือแยกออกจากรูปแบบความปลอดภัยของ Ethereum โดยสิ้นเชิง ในทางตรงกันข้าม ZK Rollups จะมีข้อได้เปรียบเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญ ZK Rollups ส่วนใหญ่ใช้ RISC-V เป็นสถาปัตยกรรมชุดคำสั่งภายใน (ISA) อยู่แล้ว L1 ที่ "พูดภาษาเดียวกัน" จะช่วยให้การผสานรวมมีความแน่นหนาและมีประสิทธิภาพมากขึ้น Justin Drake ได้เสนอวิสัยทัศน์ในอนาคตของ "native rollups": L2 จะกลายเป็นอินสแตนซ์เฉพาะของสภาพแวดล้อมการดำเนินการของ L1 อย่างแท้จริง โดยใช้ประโยชน์จาก VM ในตัวของ L1 เพื่อการชำระเงินที่ราบรื่น การปรับโครงสร้างนี้จะนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงดังต่อไปนี้:
· การลดความซับซ้อนของเทคโนโลยีสแต็ก: ทีม L2 ไม่จำเป็นต้องสร้างสะพานเชื่อมที่ซับซ้อนระหว่างสภาพแวดล้อมการดำเนินการ RISC-V ภายในและ EVM อีกต่อไป · การนำเครื่องมือและโค้ดกลับมาใช้ใหม่: คอมไพเลอร์ ตัวแก้ไขข้อบกพร่อง และเครื่องมือตรวจสอบอย่างเป็นทางการที่พัฒนาขึ้นสำหรับสภาพแวดล้อม L1 RISC-V สามารถใช้งานโดย L2 ได้โดยตรง ซึ่งช่วยลดต้นทุนการพัฒนาได้อย่างมาก · การปรับโครงสร้างแรงจูงใจทางเศรษฐกิจ: ค่าธรรมเนียมก๊าซ L1 จะสะท้อนต้นทุนจริงของการตรวจสอบ ZK บน RISC-V ได้แม่นยำยิ่งขึ้น ส่งผลให้มีรูปแบบทางเศรษฐกิจที่สมเหตุสมผลมากขึ้น ยุคใหม่สำหรับนักพัฒนาและผู้ใช้ สำหรับนักพัฒนา Ethereum การเปลี่ยนแปลงนี้จะเป็นไปอย่างค่อยเป็นค่อยไป ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ นักพัฒนาจะสามารถเข้าถึงระบบนิเวศการพัฒนาซอฟต์แวร์ที่กว้างขึ้นและเติบโตมากขึ้น ดังที่ Vitalik Buterin ได้กล่าวไว้ นักพัฒนาจะสามารถ "เขียนสัญญาใน Rust และตัวเลือกเหล่านี้สามารถอยู่ร่วมกันได้" ในขณะเดียวกัน เขายังคาดการณ์ว่า "Solidity และ Vyper จะยังคงได้รับความนิยมเนื่องจากการออกแบบที่หรูหราสำหรับตรรกะของสัญญาอัจฉริยะ" การเปลี่ยนไปใช้ภาษาโปรแกรมหลักและทรัพยากรไลบรารีอันมหาศาลผ่านเครื่องมือ LLVM จะเป็นการปฏิวัติวงการ Vitalik เปรียบเทียบสิ่งนี้กับ "ประสบการณ์แบบ NodeJS" ที่นักพัฒนาสามารถเขียนโค้ดแบบ on-chain และ off-chain ในภาษาเดียวกัน ทำให้เกิดการพัฒนาที่เป็นหนึ่งเดียวสำหรับผู้ใช้ การเปลี่ยนแปลงนี้จะนำไปสู่ประสบการณ์เครือข่ายที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและมีต้นทุนต่ำลง คาดว่าค่าใช้จ่ายในการพิสูจน์จะลดลงประมาณ 100 เท่า จากไม่กี่ดอลลาร์ต่อธุรกรรมเหลือเพียงเศษเสี้ยวหรือน้อยกว่า ซึ่งส่งผลให้ค่าธรรมเนียม L1 และค่าธรรมเนียมการชำระเงิน L2 ลดลงโดยตรง ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจนี้จะไขว่คว้าวิสัยทัศน์ของ "Gigagas L1" ซึ่งตั้งเป้าไว้ที่ประมาณ 10,000 TPS และปูทางไปสู่แอปพลิเคชันออนเชนที่มีความซับซ้อนและมีมูลค่าสูงในอนาคต Succinct Labs และ SP1: สร้างอนาคตของการพิสูจน์ในวันนี้ 
Ethereum พร้อมสำหรับการเติบโต "การปรับขนาด L1 การปรับขนาดบล็อกเชน" เป็นสิ่งจำเป็นเชิงกลยุทธ์ภายใน EF Protocol Cluster คาดว่าจะมีการปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญในช่วง 6-12 เดือนข้างหน้า https://blog.ethereum.org/2025/07/31/lean-ethereum
ทีมต่างๆ เช่น Succinct Labs ได้แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบทางทฤษฎีของ RISC-V ในทางปฏิบัติ ทำให้ผลงานของพวกเขาเป็นข้อพิสูจน์ที่หนักแน่นสำหรับการยืนยันข้อเสนอนี้
SP1 ของ Succinct Labs ซึ่งเป็น zkVM โอเพนซอร์สประสิทธิภาพสูงที่พัฒนาบน RISC-V ได้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของแนวทางสถาปัตยกรรมใหม่นี้ SP1 ใช้ปรัชญา "precompile-centric" เพื่อแก้ไขปัญหาคอขวดด้านการเข้ารหัสของ EVM ได้อย่างราบรื่น ซึ่งแตกต่างจากวิธีการดั้งเดิมที่อาศัยการ precompile แบบฮาร์ดโค้ดที่ช้า SP1 ถ่ายโอนภาระงานหนักอย่างการแฮช Keccak ไปยังวงจร ZK ที่ออกแบบเป็นพิเศษและปรับแต่งด้วยมือ ซึ่งเรียกใช้งานผ่านคำสั่ง ECALL มาตรฐาน แนวทางนี้ผสานรวมประสิทธิภาพของฮาร์ดแวร์แบบกำหนดเองเข้ากับความยืดหยุ่นของซอฟต์แวร์ ช่วยให้นักพัฒนาซอฟต์แวร์มีโซลูชันที่มีประสิทธิภาพและปรับขนาดได้มากขึ้น Succinct Labs กำลังสร้างผลกระทบในโลกแห่งความเป็นจริง ผลิตภัณฑ์ OP Succinct ของพวกเขาใช้ประโยชน์จาก SP1 เพื่อเปิดใช้งานการพิสูจน์แบบ Zero-Knowledge (ZK-ify) สำหรับ Optimistic Rollups ดังที่ Uma Roy ผู้ร่วมก่อตั้ง Succinct อธิบายไว้ว่า "ด้วย Rollups ของ OP Stack แทนที่จะต้องรอเจ็ดวันเพื่อการยืนยันขั้นสุดท้ายและการถอน... ตอนนี้เราได้รับการยืนยันภายในเวลาเพียงหนึ่งชั่วโมง นับเป็นการปรับปรุงความเร็วที่น่าทึ่ง" ความก้าวหน้าครั้งนี้ช่วยแก้ไขปัญหาสำคัญสำหรับระบบนิเวศ OP Stack ทั้งหมด นอกจากนี้ โครงสร้างพื้นฐานของ Succinct นั่นคือ Succinct Prover Network ได้รับการออกแบบให้เป็นตลาดการสร้างหลักฐานแบบกระจายศูนย์ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงรูปแบบทางเศรษฐกิจที่เป็นไปได้สำหรับอนาคตของการคำนวณที่ตรวจสอบได้ งานของพวกเขาไม่ใช่แค่การพิสูจน์แนวคิด แต่เป็นพิมพ์เขียวที่ใช้งานได้จริงสำหรับอนาคต ดังที่อธิบายไว้ในบทความนี้
Ethereum ลดความเสี่ยงได้อย่างไร
ข้อได้เปรียบที่สำคัญของ RISC-V คือการทำให้เป้าหมายที่เป็นจริงอย่างการยืนยันความถูกต้องอย่างเป็นทางการ ซึ่งก็คือการพิสูจน์ความถูกต้องของระบบผ่านทางคณิตศาสตร์ เป็นเป้าหมายที่บรรลุผลได้ ข้อกำหนดของ EVM ซึ่งเขียนด้วยภาษาธรรมชาติใน Yellow Paper นั้นยากที่จะทำให้เป็นทางการได้ ในทางกลับกัน RISC-V มีข้อกำหนด SAIL อย่างเป็นทางการที่เครื่องสามารถอ่านได้ ซึ่งเป็น "ข้อมูลอ้างอิงอันล้ำค่า" ที่ชัดเจนสำหรับพฤติกรรมของมัน
สิ่งนี้ปูทางไปสู่ความปลอดภัยที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น ดังที่ Alex Hicks จากมูลนิธิ Ethereum ได้กล่าวไว้ ขณะนี้มีงานที่กำลังดำเนินการเพื่อดึง "วงจร zkVM RISC-V และข้อกำหนด RISC-V อย่างเป็นทางการเข้าสู่ Lean เพื่อการตรวจสอบอย่างเป็นทางการ" นี่ถือเป็นการพัฒนาครั้งสำคัญที่เปลี่ยนความน่าเชื่อถือจากการใช้งานโดยมนุษย์ที่ผิดพลาดไปสู่การพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ที่ตรวจสอบได้ ซึ่งจะเปิดมิติใหม่ของความปลอดภัยของบล็อกเชน
ความเสี่ยงหลักของการเปลี่ยนผ่าน
แม้ว่า L1 ของสถาปัตยกรรม RISC-V จะมีข้อดีมากมาย แต่ก็นำมาซึ่งความท้าทายใหม่ๆ ที่ซับซ้อน
การวัดก๊าซ
การสร้างแบบจำลองก๊าซแบบกำหนดได้และยุติธรรมสำหรับสถาปัตยกรรมชุดคำสั่งทั่วไป (ISA) ยังคงเป็นความท้าทายที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข วิธีการนับคำสั่งแบบง่ายมีความเสี่ยงต่อการโจมตีแบบปฏิเสธการให้บริการ ตัวอย่างเช่น ผู้โจมตีสามารถสร้างโปรแกรมที่ทำให้เกิดแคชพลาดซ้ำๆ ส่งผลให้มีการใช้ทรัพยากรจำนวนมากและมีค่าธรรมเนียมก๊าซที่ต่ำมาก สิ่งนี้ก่อให้เกิดความท้าทายที่สำคัญต่อเสถียรภาพของเครือข่ายและแบบจำลองทางเศรษฐกิจ
ความปลอดภัยของทูลเชนและ "การสร้างแบบทำซ้ำได้"
นี่คือความเสี่ยงที่สำคัญที่สุดและมักถูกประเมินต่ำเกินไปของการเปลี่ยนผ่าน รูปแบบความปลอดภัยเปลี่ยนจากการพึ่งพาเครื่องเสมือนแบบออนเชน (on-chain virtual machine) ไปสู่การพึ่งพาคอมไพเลอร์แบบออฟเชน (เช่น LLVM) ซึ่งมีความซับซ้อนสูงและเป็นที่ทราบกันดีว่ามีช่องโหว่ ผู้โจมตีอาจใช้ประโยชน์จากช่องโหว่ของคอมไพเลอร์เพื่อแปลงซอร์สโค้ดที่ดูเหมือนไม่เป็นอันตรายให้กลายเป็นไบต์โค้ดที่เป็นอันตราย นอกจากนี้ การตรวจสอบให้แน่ใจว่าไฟล์ไบนารีที่คอมไพล์บนเชนนั้นสอดคล้องกับซอร์สโค้ดที่เผยแพร่สู่สาธารณะอย่างสมบูรณ์ ซึ่งก็คือปัญหา "การสร้างซ้ำได้" ก็เป็นเรื่องยากอย่างยิ่งเช่นกัน ความแตกต่างเพียงเล็กน้อยในสภาพแวดล้อมการสร้างอาจส่งผลให้เกิดไฟล์ไบนารีที่แตกต่างกัน ซึ่งส่งผลกระทบต่อความโปร่งใสและความน่าเชื่อถือ ปัญหาเหล่านี้เป็นการทดสอบที่รุนแรงต่อความปลอดภัยของนักพัฒนาและผู้ใช้
กลยุทธ์การบรรเทา
เส้นทางข้างหน้าจำเป็นต้องมีกลยุทธ์การป้องกันแบบหลายชั้น
การส่งเสริมแบบแบ่งเฟส
การเปลี่ยนแปลงนี้มุ่งเน้นไปที่การแลกเปลี่ยนหลักหลายประการ:
· ความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างมหาศาลของสถาปัตยกรรม ZK-native และความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับความเข้ากันได้กับระบบก่อนหน้า;
· ประโยชน์ด้านความปลอดภัยของโปรโตคอลที่เรียบง่าย และความเฉื่อยชาของผลกระทบต่อเครือข่ายขนาดใหญ่ของ EVM;
· พลังของระบบนิเวศที่ใช้งานทั่วไป และความเสี่ยงจากการพึ่งพาเครื่องมือที่ซับซ้อนจากภายนอก
ท้ายที่สุดแล้ว การเปลี่ยนแปลงทางสถาปัตยกรรมนี้จะเป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุถึงคำมั่นสัญญาของ Lean Execution และเป็นองค์ประกอบสำคัญของวิสัยทัศน์ Lean Ethereum โดยจะแปลง L1 ของ Ethereum จากแพลตฟอร์มสัญญาอัจฉริยะที่เรียบง่าย ไปสู่เลเยอร์การชำระเงินและเลเยอร์ความพร้อมใช้งานของข้อมูลที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย ซึ่งออกแบบมาเพื่อรองรับจักรวาลอันกว้างใหญ่ของการคำนวณที่ตรวจสอบได้
ดังที่ Vitalik Buterin กล่าวไว้ว่า "จุดสิ้นสุดคือ... การจัดหา ZK-snarks สำหรับทุกสิ่ง" โปรเจกต์อย่าง Ethproofs มอบข้อมูลที่เป็นกลางและแพลตฟอร์มการทำงานร่วมกันสำหรับการเปลี่ยนแปลงนี้ ขณะที่ทีม Succinct Labs ได้นำเสนอพิมพ์เขียวที่นำไปปฏิบัติได้จริงสำหรับอนาคตนี้ ผ่านการใช้งาน SP1 zkVM ในทางปฏิบัติ ด้วยการใช้ RISC-V Ethereum ไม่เพียงแต่แก้ไขปัญหาคอขวดด้านความสามารถในการขยายขนาดของตัวเองเท่านั้น แต่ยังวางตำแหน่งตัวเองเป็นเลเยอร์ความน่าเชื่อถือพื้นฐานของอินเทอร์เน็ตยุคใหม่ ซึ่งขับเคลื่อนโดย SNARK ซึ่งเป็นพื้นฐานการเข้ารหัสที่สำคัญเป็นอันดับสามรองจากแฮชและลายเซ็น ซอฟต์แวร์ที่พิสูจน์โลก นำไปสู่ยุคใหม่ของการเข้ารหัสเรียนรู้เพิ่มเติม:
การตีความของ Vitalik:คลิกเพื่อชม
การอภิปรายครั้งที่สี่ของ ETHProofs:คลิกเพื่อชม
ยินดีต้อนรับสู่ชุมชนทางการของ BlockBeats:
กลุ่ม Telegram สมัครสมาชิก: https://t.me/theblockbeats
กลุ่ม Telegram พูดคุย: https://t.me/BlockBeats_App
บัญชี Twitter ทางการ: https://twitter.com/BlockBeatsAsia
บทความที่เกี่ยวข้อง
