Vitalik Buterin vill nu att debatten om Ethereums skalning flyttas från lager 2 (L2) och tillbaka till själva protokollets kärna.
Den rysk-kanadensiske innovatören tycker att Ethereums största utmaningar på lång sikt inte är rollups eller blobkapacitet, utan djupare arkitektoniska flaskhalsar i nätverkets statsträd och virtuella maskin.
Vitalik Buterin föreslår en stor förändring av Ethereum som ska lösa flaskhalsar i statsträdet och den virtuella maskinen
Buterin menar att två delar — nätverkets statsträd och virtuella maskin — står för mer än 80 % av beviskostnaderna. Därför tycker han att det är ett stort problem när zk-teknik blir central för Ethereums utvecklingsplan.
”I dag fokuserar jag på två saker: förändringar i statsträdet och förändringar i VM,” skrev Buterin. Han tillade att båda är ”de största flaskhalsarna vi måste lösa om vi vill ha effektiv bevisning.”
En översyn av Binary Tree
Kärnan i förslaget är EIP-7864, där Ethereum vill ersätta sitt nuvarande hexära Merkle Patricia-träd med ett binärt träd.
Förändringen verkar liten, men den betyder mycket. Binära träd skulle göra Merkle-bevis ungefär fyra gånger kortare än i dag. Det minskar behovet av bandbredd för verifiering kraftigt.
Det gör också att lätta klienter och applikationer som skyddar privatlivet blir billigare och enklare.
Den nya strukturen samlar dessutom lagringsplatser i ”sidor” så att appar enklare kan hämta närliggande data.
Många decentraliserade appar (dApps) hämtar ofta data från platser som ligger bredvid varandra. Därför kan uppgraderingen spara mer än 10 000 gas per transaktion i vissa fall.
Buterin föreslog också att kombinera trädförändringen med effektivare hash-funktioner, vilket kan ge ännu snabbare bevisgenerering.
Det viktigaste är att omdesignen gör Ethereums grundlager mer ”bevisvänligt”. Det låter zk-appar kopplas direkt till Ethereums tillstånd, i stället för att bygga egna system vid sidan av.
På längre sikt vill man med det binära trädet sammanfatta tio års erfarenheter av tillståndshantering i en enklare och framtidssäkrad struktur.
En framtid bortom EVM?
Ännu mer ambitiöst är Buterins långsiktiga plan för Ethereums exekveringsmotor. Han överväger att gå bortom Ethereum Virtual Machine (EVM) och använda en RISC-V-baserad arkitektur.
RISC-V är en öppen och mycket använd instruktionsuppsättning. Den kan ge Ethereum högre effektivitet och enklare underhåll.
Buterin tycker att Ethereums ökade beroende av särskilda precompiles visar på ett grundproblem med EVM.
Om Ethereum ska erbjuda allmän programmeringsfrihet, tycker han att VM ska stödja det helt utan omvägar. En RISC-V-baserad VM kan:
- Minska komplexiteten
- Förbättra exekveringseffektiviteten
- Passa bättre ihop med moderna zk-bevisningssystem, som ofta använder RISC-V internt.
På kort sikt vill Buterin införa en ”vektormattematisk precompile”, kallad ”GPU för EVM”. Den kan snabba upp kryptografiska beräkningar mycket.
På längre sikt ser han en stegvis övergång där RISC-V först används för precompiles, sedan för kontrakt från användare, och till slut ersätter EVM med ett kompatibilitetslager.
Debatt om komplexitet
Men alla håller inte med om att Ethereum behöver fler djupa förändringar. Analytikern DBCrypto har kritiserat det ökade lagervalet inom Ethereums utvecklingsplan, inklusive nya ramverk som ska lösa rollupfragmentering.
Han tycker att varje nytt lager ökar komplexiteten, kräver mer förtroende, och skapar fler möjliga attackeringsytor.
Konflikten visar en större debatt om Ethereum ska lägga till fler lager ovanpå dagens design eller bygga om sin grund.
Vitalik Buterin menar dock att Ethereums arkitektur måste utvecklas och anpassas när zk-bevis går från något ovanligt till ett måste.
Nästa fas av skalning, tycker han, kanske sker djupt inne i Ethereums kärna, inte bara på lager 2.
