Đề xuất mới từ Vitalik hướng đến việc thay thế EVM bằng RISC-V nhằm tăng hiệu suất xử lý khối lên ít nhất 50 lần và giải phóng tiềm năng mở rộng của Ethereum.
Chi tiết
Trong một bài viết vừa được công bố trên diễn đàn Ethereum Magicians, “cha đẻ” của Ethereum, Vitalik Buterin đã đưa ra một đề xuất táo bạo: thay thế Ethereum Virtual Machine (EVM), nền tảng cốt lõi xử lý hợp đồng thông minh và giao dịch trên mạng lưới bằng RISC-V – một kiến trúc máy ảo mã nguồn mở vốn phổ biến trong ngành thiết kế chip và vi xử lý.
Có thể thấy, đề xuất này không chỉ đơn thuần là một chỉnh sửa kỹ thuật nhỏ mà còn thể hiện tầm nhìn dài hạn nhằm giải quyết những nút thắt còn tồn tại trong khả năng mở rộng lớp thực thi (execution layer) của Ethereum, tương tự như cách đề xuất “beam chain” đơn giản hóa lớp đồng thuận (consensus layer).
Vitalik cho rằng trong ngắn hạn và trung hạn, Ethereum có thể vượt qua nhiều giới hạn nhờ các cải tiến như block-level access list, EIP-4444, cơ chế stateless và các giải pháp zk-EVM. Tuy nhiên, về lâu dài, hai rào cản lớn sẽ dần dần lộ rõ, thứ nhất là khả năng xử lý bằng chứng (proving) của các hệ thống ZK vẫn còn hạn chế và thứ hai là cấu trúc kỹ thuật phức tạp của EVM ngày càng cản trở nỗ lực mở rộng quy mô Layer 1 một cách triệt để.
Nếu muốn hiệu suất lớp thực thi (execution layer) của Ethereum tăng gấp 100 lần, thì điều kiện tiên quyết là phải vượt qua giới hạn hiện tại của ZK-EVM, vốn đang là “nút thắt cổ chai” tiêu tốn rất nhiều tài nguyên tính toán trong quá trình xử lý hợp đồng thông minh on-chain.
Theo phân tích từ nhóm phát triển zkEVM tại Succinct, quy trình proving của EVM hiện tại tiêu tốn một lượng lớn chu kỳ xử lý, đặc biệt ở 4 bước chính:
- Deserialize Inputs: phân tích dữ liệu đầu vào
- Initialize Witness: khởi tạo cơ sở dữ liệu bằng chứng
- State Root Computation: tính toán trạng thái Merkle tree
- Block Execution: thực thi block – chiếm gần 50% tổng tài nguyên
Vitalik nhấn mạnh rằng:
“Nút thắt” thật sự nằm ở bước thực thi khối (block_execution) – thứ hiện ngốn phân nửa sức mạnh prover. Và nếu muốn cải thiện tổng thể 100 lần, bắt buộc phải tăng hiệu suất phần này ít nhất gấp 50 lần.”
Theo Vitalik Buterin, RISC-V chính là lời giải duy nhất để giải phóng tiềm năng thực sự của lớp thực thi Ethereum. Thay vì tiếp tục “vắt kiệt” một hệ thống vốn không được thiết kế để tối ưu cho các bằng chứng ZK như EVM, Ethereum nên mạnh dạn chuyển sang RISC-V, kiến trúc mã nguồn mở thân thiện với công nghệ ZK và có hiệu suất vượt trội.
Trong một số trường hợp, việc dùng RISC-V có thể giúp giảm chi phí chứng minh hơn 100 lần so với EVM truyền thống mà vẫn giữ vững những giá trị cốt lõi như tính phi tập trung và bảo mật.
Một ưu điểm lớn của RISC-V là khả năng tương thích ngược với EVM. Tức là, Ethereum hoàn toàn có thể chạy song song cả hai loại máy ảo, cho phép hợp đồng viết bằng EVM và RISC-V cùng tồn tại và tương tác với nhau. Ngoài ra, có thể xây dựng một công cụ phiên dịch (interpreter) giúp chạy lại các hợp đồng EVM cũ trong môi trường mới mà không cần sửa đổi gì.
Trên thực tế, ý tưởng này không phải hoàn toàn mới, mạng Nervos đã áp dụng RISC-V từ năm 2019, còn Polkadot gần đây cũng giới thiệu PolkaVM với định hướng cho phép chạy nhiều loại máy ảo khác nhau, trong đó có RISC-V.
Bên cạnh đó, Vitalik Buterin nhấn mạnh rằng các khái niệm nền tảng của Ethereum như tài khoản, lưu trữ, gọi hợp đồng, số dư ETH… sẽ không bị thay đổi. Đây là những phần cốt lõi đã trở nên quen thuộc với lập trình viên và hệ sinh thái, nên không cần phải đập đi xây lại.
Thay đổi lớn chỉ xảy ra ở tầng máy ảo, nơi xử lý logic hợp đồng. Cụ thể, các lệnh như SLOAD, SSTORE, CALL… vốn là opcode trong EVM sẽ được chuyển thành các lệnh gọi hệ thống (syscalls) trong môi trường RISC-V. Điều này có nghĩa Ethereum không vứt bỏ toàn bộ những gì đã xây dựng, mà chỉ tái cấu trúc cách chạy hợp đồng thông minh để tương thích tốt hơn với công nghệ ZK.
Vitalik cũng trấn an cộng đồng rằng: lập trình viên vẫn có thể viết smart contract bằng Solidity hay Vyper như trước, chỉ khác là phía backend giờ sẽ biên dịch ra RISC-V thay vì EVM bytecode. Nếu được triển khai đúng cách, người dùng và thậm chí cả dev có thể sẽ không cảm nhận thấy bất kỳ thay đổi nào rõ rệt trong trải nghiệm.
Ngoài ra, Buterin khẳng định rằng: các hợp đồng thông minh hiện tại viết bằng EVM sẽ không bị ảnh hưởng và vẫn hoạt động bình thường, đồng thời có thể tương tác hai chiều với các hợp đồng mới viết trên RISC-V. Để đảm bảo điều đó, ông đề xuất ba phương án triển khai chính:
- Chạy song song hai máy ảo (dual-VM support): Ethereum sẽ hỗ trợ cả EVM lẫn RISC-V cùng lúc. Nhà phát triển có thể viết hợp đồng bằng ngôn ngữ cũ (Solidity trên EVM) hoặc chuyển sang RISC-V. Hai loại hợp đồng này vẫn có thể gọi lẫn nhau – giống như hai ứng dụng trên cùng một hệ điều hành.
- Dùng interpreter RISC-V để chạy hợp đồng EVM: Mỗi hợp đồng EVM hiện tại sẽ được “đóng gói” lại thành một phiên bản mới, có nhiệm vụ gọi đến một interpreter viết bằng RISC-V để xử lý logic gốc của hợp đồng. Điều này giúp giữ nguyên toàn bộ nội dung cũ nhưng chuyển cách thực thi sang môi trường mới hiệu quả hơn.
- Chuẩn hóa khái niệm “virtual machine interpreter”: Ethereum sẽ chính thức định nghĩa một cơ chế chạy “máy ảo trong máy ảo”. Mỗi interpreter sẽ đóng vai trò như một “người phiên dịch” cho một loại máy ảo cụ thể. Ví dụ, EVM sẽ là interpreter đầu tiên được Ethereum hỗ trợ theo mô hình này. Tuy nhiên, trong tương lai, hệ thống này hoàn toàn có thể mở rộng để hỗ trợ thêm các loại máy ảo khác như Move VM, WebAssembly (WASM) hoặc bất kỳ công nghệ nào phù hợp với mạng lưới.
Bên cạnh việc thay EVM bằng RISC-V, Vitalik còn đề xuất thay thế cấu trúc Keccak-Merkle Patricia Tree hiện tại bằng Merkle tree nhị phân dùng các hàm băm thân thiện với prover như Poseidon.
Theo phân tích, nếu chuyển sang Poseidon, hiệu suất chứng minh có thể tăng hơn 130 lần so với dùng Keccak, giúp giảm đáng kể chi phí và độ phức tạp cho các rollup cũng như zk-EVM.
Vitalik không kỳ vọng RISC-V sẽ thay thế EVM ngay trong năm nay, đặc biệt là khi bản nâng cấp Pectra vẫn còn chuẩn bị ra mắt vào ngày 07/05 với nhiều. Tuy nhiên, ông muốn cộng đồng Ethereum bắt đầu suy nghĩ nghiêm túc về một lộ trình hậu EVM.
Nếu Ethereum thực sự muốn trở thành nền tảng tài chính toàn cầu và là lớp cơ sở hạ tầng phi tập trung cho tương lai, thì việc tái cấu trúc triệt để lớp thực thi không chỉ là lựa chọn mà là điều tất yếu.
Theo Coinviet tổng hợp
Cùng theo dõi Coinviet.net và xem thêm những tin tức hữu ích khác tại Dexnew.io nhé!
