RISC-V 是一套开源的CPU 指令集,比起目前EVM,RISC-V 能提供更高的速度和效率,可执行的交易预计有可能提升百倍。
简单说就是,以太坊一直以来问题都是扩容,而这次V 神提案直接从更底层的指令集、虚拟机下手,以RISC-V 为基础重新建立,取代现有EVM。目前提案后进入讨论与社群尝试阶段,尚无具体时间表,V 神评估至少要18 个月的准备期间。
Vitalik 「Long-term L1 execution layer proposal: replace the EVM with RISC-V」提案内容
这提案在以太坊技术社群Ethereum Magicians 提出,以下是小编翻译与重点整理版本:
这是一个激进的想法,从根本上大幅提高以太坊的执行效率,并提高执行层的简单性:以RISC-V 取代现有EVM。
先例:Nervos CKB VM。
三大重点
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帐户、跨合约调用、存储的基本概念都不会改变
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智能合约可以用Rust 撰写,但也能继续使用Solidity 和Vyper,编译器会将它们编译成RISC-V 指令来运行,因此开发者的习惯和语言选择不会有大变动
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原本的EVM 继续运作,和RISC-V 双向互通
为什么要这样做?
以太坊长期瓶颈有三:
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资料可用性取样与历史资料储存协议的稳定性
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维持区块生产为开放市场
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ZK-EVM 的证明效能瓶颈
以RISC-V 取代zkEVM 能解决2 与3 中的关键问题。
Block-excution 占59.63%,在zkEVM 证明器中用于生成证明的计算周期约有一半都花在执行区块交易的步骤上,如果想大幅提升整体效能,这部分的处理效率必须优化。
现在的ZK-EVM 证明器已经是透过「把EVM 编译成RISC-V」后进行证明,与其绕这一圈,不如直接让智能合约开发者使用RISC-V 虚拟机,部分数据显示这样在特定情境下可能带来超过100 倍的效率提升。
实作方式
Vitalik 提出三种从保守到激进的实现方式:
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双VM 并存(保守):以太坊协议层同时支援EVM 与RISC-V 两种虚拟机,开发者可以选择哪一种VM 来撰写合约,两种合约都能使用同样的功能,也可以相互调用。
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RISC-V 包装EVM 解译器(激进):将所有EVM 合约透过RISC-V 的EVM 解译器执行。
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协议层支援虚拟机解译器(中庸路线):在协议中设计「虚拟机解译器」,预设用RISC-V 实作EVM 解译器,并允许未来扩展至其他语言,如Move。
第二与第三种方案的好处是:能够显著简化执行层的规格,也可能是唯一实用的作法。
白话说法:
EVM 是以太坊虚拟机,可简单想像成一台虚拟电脑,负责计算处理以太坊链上所有交易。这就是基本概念:区块链就像是一台虚拟电脑,执行各种链上事务,而其资源来自去中心化节点们的合力运作。
如今这台电脑已经太老旧太慢了,跟不上使用需求,在尝试过各种提升路线之后,这次提案从根本上改造,直接用另外一种架构建立一个更有效率的虚拟机。
RISC-V 是什么?与EVM 有什么不同?
在这提案中,说起来似乎是要用RISC-V 取代EVM,但实际上它们的定位并不同,不在同一个层级,直接说取代其实并不精确。
RISC-V 是什么?
RISC-V 是一套开源的CPU 指令集架构(ISA),可以理解成「CPU 处理器的语言规则」,用来让软件告诉硬件「要做什么」,它定义了电脑能执行的最基本动作(例如加减乘除、逻辑运算、读写记忆体等等)。
这些指令集组成了处理器的基本能力,RISC-V 的特色是模组化、简洁、灵活,另一个以技术领先闻名的加密项目波卡Polkadot,早在2023 就选择RISC-V 来开发PolkaVM,目前已经部署测试网,主网预计在2025 Q3 上线。
RISC-V 是CPU 的指令集架构,它不是虚拟机。
指令集架构的意思是,这是一套标准,其他开发者可再根据需求开发出其他指令。
RISC-V 不是程式语言,开发者可以用多种语言撰写,再透过转译器转译成RISC-V 指令,让处理器执行。
更简单的说法:「RISC-V 是处理器的指令集架构,就像处理器能理解的语言规则,它定义了处理器能理解和执行的基本命令,但不是用来撰写程式的语言」
EVM 是什么?
EVM 是以太坊虚拟机,也就是这条区块链在执行合约时使用的标准执行环境,可以想像成一台去中心化虚拟电脑。它包含了虚拟处理器、处理器指令集,以及许多区块链规则:例如帐户模型、Gas 计价、储存逻辑等等,这些都被写死在协议中,保证在相同执行环境下,所有节点跑出同样结果。
EVM vs RISV-V 简易比较表
EVM |
RISC-V |
|
类型 |
虚拟机 |
指令集架构 |
功能 |
提供以太坊智能合约执行环境 |
提供CPU 可执行的基础指令与指令规则 |
组成 |
虚拟处理器+ 指令集+ 区块链状态管理 |
架构+ 基础指令+ 可扩展指令模组 |
可扩充性 |
基于堆叠设计,扩充受限 |
更现代化的模组设计,更灵活 |
两者在架构上并不位于相同层级,所以针对Vitalik 提案,更精确的说法应该不是说要以RISC-V 取代EVM,而是以RISC-V 为底层基础,重新打造一台虚拟机。
对开发者而言并不会有太大差别,依然能使用既有语言开发,以太坊区块链的基本模型(如帐户、存储、gas 等) 也不会改变,主要是在协议底层把执行引擎(虚拟机) 给换了一台。
小结
对我们这种一般币圈投资者来说,要怎么理解这个消息?
以太坊是区块链最成功的案例之一,最初的定位是世界电脑,2015 上线,2017 就爆发,接着就开始出现扩容需求,引爆的需求已经超出这台电脑的极限太多。
过去几年的各种扩容,最主要就是Layer 2,这某种程度上可视为在以太坊这台电脑上附加一些其他外挂主机,是提高了整体承载没错,但并没有从根本上提升以太坊这台电脑的效能。
而这次Vitalik 的提案,以RISC-V 为基础重新打造新的虚拟机,可理解为要直接更换EVM 的底层引擎,从根本上变成一台更轻更快的电脑。
而这整个方向依然呼应以太坊的发展重点:逐渐从「世界电脑」的定位转为「世界的信任层」,以及ZK (零知识郑明) 作为终局方向。
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