Ethereum, kuruluşundan bu yana en önemli mimari değişimi yaşıyor: Ethereum Sanal Makinesi (EVM) yerine RISC-V kullanılması. Bu değişimin temel nedeni, sıfır bilgi kanıtı (ZK) çağında EVM'nin en büyük darboğaz haline gelmesidir:
Mevcut zkEVM, yorumlayıcı yürütmesine bağımlı olup, hızın %50-800 azalmasına neden olmaktadır;
Önceden derlenmiş sözleşmeler (Precompiles) protokolü çok karmaşık hale getirir ve riskleri artırır;
256 bit yığın tasarımı, kanıtlamada son derece verimsizdir.
RISC-V bu sorunları çözebilir:
Minimalizm (yaklaşık 47 temel komut) + olgun LLVM ekosistemi (Rust, C++, Go destekler);
Artık fiili bir zkVM standardı haline geldi (projelerin %90'ı kullanıyor);
Resmi SAIL standartları (belirsiz sarı kitabın aksine), katı doğrulamayı destekleyebilir;
Donanım kanıtı yolunun (ASIC/FPGA) test aşamasında olduğu (SP1, Nervos, Cartesi).
Göç üç aşamaya ayrılır:
RISC-V, önceden derlenmiş sözleşmeler için bir alternatif (düşük riskli test);
Çift Sanal Makine Çağı: EVM + RISC-V tamamen birlikte çalışabilirliğe sahiptir;
EVM, RISC-V içinde yeniden uygulanmıştır (Rosetta stratejisine benzer).
Ekosistem etkisi:
Optimistik Rolluplar etkilenmez; RISC-V ana ağı dolandırıcılık kanıtlarını ortadan kaldırmayacak, mevcut kanıt programları RISC-V'ye derlenerek uyumlu hale getirilebilir (şu anda MIPS tabanlı); Göç yolu: mevcut hata ayıklama altyapısını hedef RISC-V'ye genişletmek, tamamen yeniden yapılandırmak yerine.
ZK Rollup büyük ölçüde fayda sağlayacak (Polygon, zkSync, Scroll → daha ucuz, daha hızlı, daha basit);
Geliştiriciler doğrudan L1 üzerinde Rust/Go/Python kütüphanelerini kullanabilir;
Kullanıcılar, Gigagas seviyesine (yaklaşık 10k TPS) giden L1 yolunda yaklaşık 100 kat daha ucuz bir kanıt maliyeti elde edebilirler.
Sonunda, Ethereum, "akıllı sözleşme sanal makinesi"nden, en küçük ve doğrulanabilir bir internet güven katmanına evrilecek ve nihai hedefi: "her şey ZK-Snark haline gelecek".
Ethereum bir kavşakta.
Son hedefi "her şey ZK-Snark ile donatılmış" olarak belirleyen Ethereum, şimdi kuruluşundan bu yana en önemli mimari evrimin eşiğindedir. Bu tartışma artık sadece kademeli güncellemelerle sınırlı değil, aynı zamanda hesaplama çekirdeğinin temelden yeniden yapılandırılması - yani Ethereum Sanal Makinesi (EVM) için bir alternatif. Bu girişim, daha geniş "İnce Ethereum" (Lean Ethereum) vizyonunun temel taşını oluşturuyor; bu vizyon, tüm protokolü sistematik olarak basitleştirmeyi ve onu üç temel bileşene ayırmayı amaçlıyor: İnce Konsensüs (Lean Consensus), İnce Veri (Lean Data) ve İnce İcra (Lean Execution). İnce icra ile ilgili temel soru şu: Akıllı sözleşme devriminin motoru olan EVM, şimdi Ethereum'un gelecekteki gelişiminin ana engeli haline geldi mi?
Ethereum Vakfı'ndan Justin Drake'in de belirttiği gibi, Ethereum'un uzun vadeli hedefi her şeyi "Snarklaştırmak"tır; bu, protokolün her katmanını güçlendirebilecek güçlü bir araçtır. Ancak uzun bir süre boyunca, bu hedef daha çok bir "hayali proje" gibi görünüyordu çünkü bunu gerçekleştirmek, bu kavramın anlık kanıtını gerektiriyordu. Fakat günümüzde, anlık kanıtlar giderek gerçeklik haline geldiği için, EVM'nin teorik verimsizliği acil çözülmesi gereken bir pratik sorun haline geldi.
Bu analiz, Ethereum'un L1'in RISC-V komut seti mimarisine (ISA) geçişinin teknik ve stratejik gerekçelerini araştıracaktır. Bu hamle, benzersiz bir ölçeklenebilirlik sunmayı, protokol yapısını basitleştirmeyi ve Ethereum'un doğrulanabilir hesaplama ile gelecekteki uyumunu sağlamayı umuyor.
Ne değişti?
Derinlemesine incelemeye "neden" sorusuyla başlamadan önce, "ne"nin değiştiğini anlamak gerekir.
EVM, Ethereum akıllı sözleşmelerinin çalışma ortamıdır ve işlemleri işleyip blok zinciri durumunu güncelleyen "dünya bilgisayarı"dır. Yıllar boyunca, tasarımı devrim niteliğinde oldu, izin gerektirmeyen bir platform yarattı ve tüm DeFi ve NFT ekosistemini doğurdu. Ancak, on yıl önceki bu özel mimari şimdi ağır bir teknik borç biriktirmiştir.
Buna karşılık, RISC-V bir ürün değil, açık bir standarttır - ücretsiz, genel bir işlemci tasarım "alfabesi". Jeremy Bruestle'ın Ethproofs telefon konferansında vurguladığı gibi, bu rol için onu en iyi seçenek yapan temel ilkeleri şunlardır:
Minimalizm: Temel komut seti son derece sade olup, yalnızca yaklaşık 40-47 komut içermektedir. Jeremy, bunu "neredeyse ihtiyaç duyduğumuz süper sade evrensel makine için mükemmel bir örnek" olarak tanımlıyor.
Modüler: İsteğe bağlı uzantılar aracılığıyla daha karmaşık işlevler eklenebilir. Bu, basit bir çekirdek sağladığı için kritik öneme sahiptir ve gereksiz karmaşıklığı temel protokole zorlamadan ihtiyaca göre genişletme olanağı sunar;
Açık ekosistem: Rust, C++ ve Go gibi popüler dilleri kullanarak geliştiricilerin desteklenmesine olanak tanıyan büyük ve olgun bir araç zinciri desteğine sahiptir; Justin Drake'in dediği gibi: "Derleyici ile ilgili birçok araç var ve derleyici oluşturmak son derece zordur... bu nedenle, bu derleyici araçlarına sahip olmak büyük bir değer taşır." RISC-V, Ethereum'un bu hazır araçları ücretsiz bir şekilde devralmasını sağlıyor.
Yorumlayıcı maliyet sorunu
EVM'yi değiştirme gerekliliği, tek bir kusurdan değil, sıfır bilgi kanıtlarının (ZK) yerel geleceği bağlamında göz ardı edilemez hale gelen bir dizi temel kısıtlamadan kaynaklanmaktadır. Bu sorunlar, ZK kanıt sistemindeki ciddi performans darboğazlarını ve protokol içindeki giderek artan karmaşıklığın getirdiği riskleri kapsamaktadır.
Açıklayıcı gider sorunu
Bu dönüşümün en acil itici gücü, EVM'nin sıfır bilgi ispatı sistemlerindeki içsel verimsizliğidir. Ethereum, ZK ispatları aracılığıyla L1 durumunu doğrulama modeline yavaş yavaş geçtikçe, ispatlayıcının performansı nihai darboğaz haline gelecektir.
Sorun, mevcut zkEVM'nin çalışma prensibindedir. Bunlar doğrudan EVM üzerinde sıfır bilgi kanıtı yapmaz, bunun yerine bir EVM yorumlayıcısına kanıt sunarlar ve bu yorumlayıcı kendisi RISC-V'ye derlenmiştir. Vitalik Buterin bu temel sorunu çarpıcı bir şekilde işaret etmiştir:
"Eğer zkVM'nin uygulanma şekli EVM'nin yürütülmesini nihayetinde RISC-V koduna dönüştürmekse, o zaman neden akıllı sözleşme geliştiricilerine doğrudan alt seviyedeki RISC-V'yi açmıyoruz? Bu, dış sanal makinenin tüm maliyetini tamamen ortadan kaldırabilir."
Bu ek açıklama katmanı büyük bir performans kaybı getirdi. Tahminlere göre, bu katman, yerel programların kanıtına kıyasla 50 ila 800 kat performans düşüşüne neden olabilir. Diğer darboğazları optimize ettikten (örneğin, Poseidon hash algoritmasına geçiş yaparak) sonra, bu "blok yürütme" kısmı hala kanıt süresinin %80-90'ını tüketecek ve EVM, genişletilebilir L1'in nihai ve en inatçı engeli olmaya devam edecek. Bu katmanın kaldırılması durumunda, Vitalik, yürütme verimliliğinin 100 kat artabileceğini öngörüyor.
Önceden derlenmiş sözleşmelerin borç tuzağı
EVM'nin belirli kriptografik işlemlerdeki yetersiz performansını çözmek için Ethereum, özel fonksiyonları protokole doğrudan sabit kodlamak olan önceden derlenmiş sözleşmeleri tanıttı. O dönemde bu pratik bir çözüm olsa da, günümüzde Vitalik Buterin'in "felaket" olarak adlandırdığı durumu ortaya çıkardı:
"Önceden derleme bizim için felaketiciydi... Ethereum'un güvenilir kod tabanını büyük ölçüde şişirdi... ve konsensüsün çöküşü eşiğinde, birkaç kez başımızı belaya soktu."
Karmaşıklık derecesi insanı hayrete düşürüyor. Vitalik, tek bir önceden derlenmiş sözleşmenin (modexp) sarf kodunu tam bir RISC-V yorumlayıcısıyla karşılaştırarak, önceden derlenmiş mantığın aslında daha karmaşık olduğunu belirtiyor. Yeni önceden derlenmişlerin eklenmesi, yavaş ve siyasi çekişmelerle dolu bir sert çatal sürecinden geçmek zorundadır, bu da yeni kriptografik ilkelere dayanan uygulama inovasyonlarını ciddi şekilde engellemektedir.
Bu nedenle Vitalik kesin bir sonuca vardı: "Aslında, yeni herhangi bir önceden derlenmiş sözleşme eklemeyi derhal durdurmalıyız."
Ethereum'in mimari teknik borcu
EVM'nin temel tasarımı, geçmişin ihtiyaçlarını yansıtır, ancak modern hesaplamaya uyum sağlayamamaktadır. EVM, kriptografik değerleri işlemek için 256 bit mimarisini seçmiştir, bu mimari, akıllı sözleşmelerde genellikle kullanılan 32 bit veya 64 bit tam sayılar için son derece verimsizdir. Bu düşük verimliliğin maliyeti, sıfır bilgi kanıtı sistemlerinde özellikle yüksektir.
Vitalik'in açıkladığı gibi: "Küçük sayılar kullanıldığında, her bir sayı aslında hiçbir kaynak tasarrufu sağlamazken, karmaşıklık 2 ila 4 kat artar."
Bunun yanı sıra, EVM'nin yığın mimarisi, RISC-V ve modern CPU'ların kayıt mimarisinden daha düşük verimliliğe sahiptir. Aynı işlemi gerçekleştirmek için daha fazla talimat gerektirirken, derleyici optimizasyonunu da daha karmaşık hale getirir.
Bu kapsamlı faktörler, ZK kanıtlarının performans darboğazları, önceden derlenmiş karmaşıklık ve eski mimari seçimleri dahil olmak üzere, Ethereum'un EVM'yi aşması için ikna edici ve acil bir neden oluşturmaktadır.
RISC-V Mavisi: Daha Sağlam Bir Temel Kurmak
RISC-V'nin avantajları yalnızca EVM'nin yetersizliklerinden kaynaklanmıyor, aynı zamanda tasarım felsefesi ve doğuştan gelen içsel avantajlarındadır. Mimarisi, Ethereum gibi yüksek riskli ortamlar için son derece uygun olan sağlam, basit ve doğrulanabilir bir temel sunar.
Açık standartlar neden özel tasarımlardan üstündür
Sıfırdan tamamen bir yazılım ekosistemi inşa etmesi gereken özelleştirilmiş talimat seti mimarisinden (ISA) farklı olarak, RISC-V olgun bir açık standarttır ve üç ana avantaj sunar:
olgun ekosistem
RISC-V'i benimseyerek, Ethereum on yıllardır bilgisayar bilimi alanındaki kolektif ilerlemelerden tam anlamıyla yararlanmıştır. Justin Drake'in açıkladığı gibi, bu Ethereum'a dünya standartlarında araçları doğrudan kullanma imkanı sunmaktadır: "Bir altyapı bileşeni olan LLVM, geliştiricilerin yüksek seviyeli programlama dillerini çeşitli arka uçlara derlemelerine olanak tanıyan bir derleyici araç zinciridir. RISC-V, desteklenen arka uçlardan biridir. Yani RISC-V'yi destekliyorsanız, otomatik olarak LLVM tarafından desteklenen tüm yüksek seviyeli dilleri de desteklemiş olursunuz."
Bu, Rust, C ve Go gibi dilleri bilen milyonlarca geliştiricinin giriş engelini büyük ölçüde düşürdü.
Minimalist tasarım felsefesi
RISC-V'nin minimalizmi kasıtlı bir özellik olup, bir kısıtlama değildir. Temel talimat seti yalnızca yaklaşık 47 talimat içermekte olup, sanal makinenin çekirdeğini son derece sade hale getirmektedir. Bu sade yapı, güvenlik açısından büyük bir avantajdır çünkü daha küçük bir güvenilir kod tabanı denetim ve formel doğrulama için daha kolaydır.
ZK alanındaki gerçek standart
Daha da önemlisi, zkVM ekosistemi bağımsız bir seçim yaptı. Justin Drake'in vurguladığı gibi, Ethproofs verilerinden net bir eğilim görülebiliyor: "RISC-V, zkVM arka uçlarının önde gelen ISA'sıdır."
Ethereum bloklarını kanıtlayabilen 10 zkVM'den 9'u RISC-V'yi hedef mimari olarak seçti. Bu piyasa yakınsaması, Ethereum'un RISC-V'yi benimsemesinin spekülatif bir deneme olmadığını, aksine pazarda doğrulanmış bir standardı takip ettiğini güçlü bir şekilde gösteriyor.
Güven için tasarlandı, sadece icra etmekle kalmaz
Ekosistemin yanı sıra, RISC-V'nin iç mimarisi de güvenli ve doğrulanabilir sistemler inşa etmek için özellikle uygundur.
İlk olarak, RISC-V'in SAIL adlı resmi, makine tarafından okunabilir bir standardı vardır. Bu, esasen belgeler (sarı kitap) biçiminde var olan Ethereum Sanal Makinesi (EVM) standardına göre büyük bir ilerleme kaydetmektedir ve belirsizlikler içerebilir. SAIL standardı, protokolün doğruluğu için kritik öneme sahip matematiksel kanıtlar sağlayarak "altın standart" sunmaktadır; bu, son derece değerli protokollerin korunması açısından hayati önem taşımaktadır. Ethereum Vakfı'ndan (EF) Alex Hicks'in Ethproofs telefon görüşmesinde belirttiği gibi, bu, zkVM devrelerinin "resmi RISC-V standardına göre" doğrudan doğrulanabilmesini sağlamaktadır.
İkincisi, RISC-V bir ayrıcalıklı mimari içerir, bu özellik genellikle göz ardı edilir, ancak güvenlik açısından kritik öneme sahiptir. Farklı işlem düzeylerini tanımlar, bunlar arasında temel olarak kullanıcı modu (güvensiz uygulamalar için, örneğin akıllı sözleşmeler) ve denetim modu (güvenilir "işletim çekirdeği" için) bulunmaktadır.
RISC-V modelinde, kullanıcı modunda çalışan akıllı sözleşmelerin blok zincirinin durumuna doğrudan erişimi yoktur. Bunun yerine, denetim modunda çalışan güvenilir çekirdekten talep göndermek için özel ECALL (çevresel çağrı) talimatını kullanmak zorundadır. Bu mekanizma, donanım tarafından zorunlu kılınan bir güvenlik sınırı oluşturarak, tamamen yazılıma dayalı EVM kumanda modelinden daha sağlam ve doğrulanması daha kolay bir yapı sunar.
Vitalik'in vizyonu
Bu dönüşüm, sistemin kararlılığını ve geriye dönük uyumluluğunu sağlamak amacıyla aşamalı ve çok aşamalı bir süreç olarak düşünülmüştür. Vitalik Buterin'in özetlediği bu yöntem, devrim niteliğinde bir değişim yerine kademeli bir gelişim sağlamayı amaçlamaktadır.
İlk adım: Ön derleme değiştirme
Başlangıç aşamasında en temkinli yaklaşım benimsenerek yeni sanal makinenin (VM) sınırlı işlevselliği tanıtılacaktır. Vitalik'in önerdiği gibi, "Yeni sanal makineyi sınırlı senaryolarla kullanmaya başlayabiliriz, örneğin önceden derlenmiş işlevlerin değiştirilmesi gibi." Bu, yeni EVM önceden derlenmiş işlevlerini durdurmayı ve bunun yerine onaylı RISC-V programları aracılığıyla gerekli işlevlerin gerçekleştirilmesini içerecektir. Bu yaklaşım, yeni sanal makinenin düşük riskli bir ortamda ana ağda pratik testler yapmasına olanak tanırken, Ethereum istemcisi de iki yürütme ortamı arasında bir aracı görevi görecektir.
İkinci adım: İki sanal makinenin birlikte varlığı
Sonraki aşama "kullanıcılara yeni sanal makineleri doğrudan açmak" olacaktır. Akıllı sözleşme dağıtımı sırasında, byte kodunun EVM mi yoksa RISC-V mi olduğunu belirtmek için bir bayrak eklenebilir. Anahtar özellik, kesintisiz bir birlikte çalışabilirliği sağlamaktır: "İki tür sözleşme birbirini çağırabilecektir". Bu, sistem çağrıları (ECALL) aracılığıyla gerçekleştirilecek ve Ethereum istemcisi, yürütme ortamının aracı olarak işlev görecektir.
Üçüncü adım: EVM, simüle edilmiş bir sözleşme olarak ("Rosetta" stratejisi)
Son hedef, protokolün nihai basitleştirilmesini gerçekleştirmektir. Bu aşamada, "EVM'yi yeni sanal makinenin bir uygulaması olarak gerçekleştireceğiz". Standardize edilmiş EVM, yerel RISC-V L1 üzerinde çalışan biçimsel olarak doğrulanmış akıllı sözleşme olacaktır. Bu, yalnızca eski uygulamalara sürekli destek sağlamakla kalmaz, aynı zamanda istemci geliştiricilerin yalnızca tek bir sadeleştirilmiş yürütme motorunu korumasına olanak tanır.
Tüm ekosistemin zincirleme tepkimesi
EVM'den RISC-V'ye geçiş planı yalnızca temel protokolle sınırlı değil; bu, Ethereum ekosisteminin tamamında derin bir etki yaratacak, geliştirici deneyimini yeniden şekillendirme potansiyeline sahip olacak, Layer-2 çözümlerinin rekabet ortamını köklü bir şekilde değiştirecek ve yeni bir kanıt ekonomisi modeli açacak.
Rollup yapısının yeniden inşası: Optimistik ve ZK'nin yol ayrımı
L1 üzerindeki RISC-V yürütme katmanına geçiş, iki ana tür Rollup üzerinde tamamen farklı etkiler yaratacaktır.
Optimistik Rolluplar (örneğin Arbitrum, Optimism) güvenlik modeli, dolandırıcılık kanıtlarını çözmek için Layer-1 üzerinde tartışmalı işlemlerin yeniden yürütülmesine dayanır. Ethereum Layer-1 RISC-V'ye geçse bile, bu sistemlerde köklü bir değişiklik olmayacaktır. Optimism'in bir kurucu ortağının açıkladığı gibi: "Eğer Ethereum'u RISC-V'ye taşırızsa, Optimistik zincir de kesintiye uğramayacak. Yapmanız gereken tek şey RISC-V sanal makinesini kanıt programına derlemektir. Asterisc kullanmanıza da gerek yok. Mevcut MIPS tabanlı kanıt sistemleri de kesintiye uğramayacak - tek yapmanız gereken RISC-V sanal makinesini MIPS'e derlemek."
Bu, dolandırıcılığı önleme modelinin hâlâ sağlam olduğunu gösteriyor. Ayarlamalar teknik: mevcut altyapıya yeni RISC-V sanal makinesinin derlenmesi, sistemi baştan tasarlamak yerine. Kalan zorluk mühendislik detayları, örneğin Gas ölçümü, verimlilik ve maliyet.
Buna karşılık, ZK Rollups büyük bir stratejik avantaj elde edecek. Çoğu ZK Rollups, RISC-V'yi içsel ISA'sı olarak kullanıyor. Aynı yerel dili kullanan L1, daha sıkı ve daha verimli bir entegrasyonu mümkün kılabilir. Justin Drake, L2'nin esasen L1'in kendi yürütme ortamının özel bir örneği olduğu "yerel Rollups"un gelecekteki vizyonunu tanımladı ve yerleşik L1 VM'si kullanarak kesintisiz bir hesaplama sağladı. Bu entegrasyon aşağıdaki değişiklikleri getirecek:
Teknoloji yığınını basitleştirin: L2 içindeki RISC-V yürütmesi ile EVM arasındaki karmaşık köprülemeleri ortadan kaldırın;
Araçlar ve kod yeniden kullanımı sağlamak: L1 RISC-V ortamı için geliştirilen derleyici, hata ayıklayıcı ve biçimsel doğrulama araçları, L2 tarafından doğrudan kullanılabilir, böylece geliştirme maliyetlerini düşürür.
Ekonomik teşviklerin uyumu: L1'in Gas ücretleri, ZK kanıtı RISC-V'nin gerçekleştirdiği gerçek maliyetleri daha doğru bir şekilde yansıtacak ve böylece daha makul bir ekonomik model oluşturacaktır.
Geliştiriciler ve kullanıcılar için yeni bir çağ
Ethereum ekosistemindeki geliştiriciler için bu değişim aşamalı olacak, devrim niteliğinde değil.
Geliştiriciler için ana avantaj, daha geniş ve olgun bir yazılım geliştirme dünyasına girebilmeleridir. Vitalik Buterin'in belirttiği gibi, geliştiriciler "Rust ile sözleşmeler yazabilecek ve bu iki dil birlikte var olmaya başlayacak". Aynı zamanda, "Solidity ve Vyper uzun bir süre boyunca popüler kalacak" diye öngörüyor, çünkü zarif tasarlanmış akıllı sözleşme mantığına sahipler. Ana akım dilleri ve zengin kütüphanelerini LLVM araç zinciri aracılığıyla kullanabilme yeteneği, devrim niteliğinde bir dönüşüm olacaktır. Vitalik, bunu "Node.JS benzeri bir deneyim" olarak tanımlıyor; bu deneyimde geliştiriciler esasen zincir üstü ve zincir dışı kod yazmak için aynı dili kullanabiliyorlar.
Kullanıcılar için nihai geri dönüş, daha ekonomik ve daha güçlü bir ağdır. Kanıt maliyetlerinin yaklaşık 100 kat azalması bekleniyor - işlem başına birkaç dolardan birkaç sente düşmesi - bu da doğrudan daha düşük Layer-1 ve Layer-2 hesaplama ücretlerine dönüşecektir. Bu ekonomik sürdürülebilirlik, L1 üzerinde yaklaşık 10000 TPS performansını gerçekleştirerek gelecekteki daha karmaşık ve daha yüksek değerli zincir üstü uygulamalar için destek sağlayacak "Gigagas L1" vizyonunu açacaktır.
Succinct Labs ve SP1: Geleceğin şu anda olduğuna dair kanıt
RISC-V'nin teorik avantajları Succinct Labs gibi ekipler tarafından pratiğe döküldü ve onların çalışmaları, tüm öneriye güçlü bir vaka çalışması sağladı.
Succinct Labs tarafından geliştirilen SP1, RISC-V tabanlı yüksek performanslı, açık kaynaklı bir zkVM'dir ve yeni mimari yaklaşımın uygulanabilirliğini doğrulamaktadır. "Önceden derlenmiş merkeziyetçi" tasarım felsefesini benimseyen SP1, EVM'nin kriptografik darboğaz sorununu mükemmel bir şekilde çözmektedir. Geleneksel olarak yavaş, sabit kodlu önceden derlenmiş yöntemlere bağımlı olmaktan farklı olarak, SP1, Keccak hash gibi yoğun işlemleri standart ECALL talimatları aracılığıyla çağırarak, özel olarak tasarlanmış ve manuel olarak optimize edilmiş ZK devrelerine devretmektedir. Bu, hem özel donanımın performansını sağlamakta hem de yazılımın esnekliğini sunmaktadır.
Takımın pratik etkileri net bir şekilde ortaya çıkmıştır; OP Succinct ürünleri, Optimistic Rollup'un "ZK'laştırılması" (ZK-ify) için SP1'i kullanmaktadır. Succinct'in kurucu ortağı Uma Roy'un açıkladığı gibi:
"OP Stack Rollup'unuzun nihai onay ve çekim işlemi için 7 gün beklemesine gerek yok... Artık sadece 1 saatte tamamlanabiliyor. Bu, nihai onay hızını büyük ölçüde artırıyor, gerçekten harika."
Bu, tüm OP Stack ekosisteminin önemli bir acı noktasını çözüyor. Ayrıca, Succinct'in altyapısı "Succinct Prover Network", merkeziyetsiz bir prova üretim pazarı olarak tasarlanmış olup, doğrulanabilir hesaplama için gelecekte uygulanabilir bir ekonomik modeli sergiliyor. Onların çalışması yalnızca bir kavramsal doğrulama değil, aynı zamanda bu makalede tanımlanan uygulanabilir bir gelecek planıdır.
Ethereum riski nasıl azaltır
RISC-V'in bir ana avantajı, biçimsel doğrulamanın nihai hedefinin - sistemin doğruluğunu matematiksel olarak kanıtlamak - ulaşılabilir bir hedef haline gelmesidir. EVM'nin standardı, sarı kitapta (Yellow Paper) doğal dilde yazılmıştır ve biçimsel olarak son derece zordur. Oysa RISC-V, davranışına net bir "altın referans" sağlayan resmi, makine tarafından okunabilir SAIL standardına sahiptir.
Bu, daha güçlü bir güvenlik için net bir yol açmaktadır. Ethereum Vakfı'ndan Alex Hicks'in belirttiği gibi, şu anda "zkVM RISC-V devrelerinin resmi RISC-V spesifikasyonundan Lean'e çıkarılması ve formel doğrulama için çalışmalar" yürütülmektedir. Bu, güveni hataya açık insan uygulamalarından doğrulanabilir matematiksel kanıtlara kaydırarak güvenlik alanında bir atılım gerçekleştiren dönüm noktası bir gelişmedir.
Dönüşümün ana riskleri
RISC-V mimarisi L1'in birçok avantajı olmasına rağmen, yeni karmaşık zorluklarla da karşılaşacaktır.
Gaz ölçüm sorunları: Genel ISA için belirleyici ve adil bir gaz modeli oluşturmak en zor çözülen sorunlardan biridir. Basit talimat sayma yöntemleri, hizmet reddi saldırısı tehdidine açıktır. Örneğin, bir saldırgan önbelleğe alınmış bir programı sürekli tetikleyen bir program tasarlayarak çok düşük gaz maliyetiyle yüksek kaynak tüketimi gerçekleştirebilir.
Araç zinciri güvenliği ve "tekrar üretilebilir yapı" sorunu: Bu, dönüşüm sürecindeki en önemli ve göz ardı edilen risklerden biri olabilir. Güvenlik modeli, güven zincirindeki sanal makinelerden, her geliştiricinin kullandığı zincir dışı derleyicilere (örneğin LLVM) güvenmeye geçiyor ve bu derleyiciler son derece karmaşık olup, bilinen güvenlik açıkları içermektedir. Saldırganlar, derleyici açıklarını kullanarak, görünüşte zararsız kaynak kodunu kötü niyetli bayt koduna dönüştürebilir. Ayrıca, zincirdeki derleme sonrası ikili dosyaların belirli bir açık kaynak kodu ile tamamen uyumlu olmasını sağlamak, yani "tekrar üretilebilir yapı" sorununu gerçekleştirmek son derece zor, çünkü yapı ortamındaki en küçük farklılıklar bile farklı ikili dosyalar üretebilir.
hafifletme stratejisi
İlerleme yolu çok katmanlı savunma stratejileri gerektiriyor.
Aşamalı Lansman: Aşamalı ve kademeli bir geçiş planı, ana risk azaltma stratejisidir. RISC-V'yi önce derlenmiş bir alternatif olarak tanıtarak ve ardından çift sanal makine ortamında dağıtarak, topluluk geri dönüşü olmayan değişiklikler gerçekleşmeden önce düşük riskli bir ortamda işletme deneyimi biriktirebilir ve güven inşa edebilir.
Kapsamlı Denetim: Bulanık Test ve Formele Doğrulama. Formele doğrulama nihai hedef olsa da, bunun sürekli ve yüksek yoğunlukta testlerle desteklenmesi gerekmektedir. Diligence Security'den Valentine'ın Ethproofs telefon konferansında gösterdiği gibi, onların Argus bulanık test aracı, öncü zkVM'de 11 kritik sağlamlık ve bütünlük açığını tespit etmiştir. Bu, en iyi tasarlanmış sistemlerin bile açıkları olduğunu ve bunların yalnızca sıkı karşıt testlerle bulunabileceğini kanıtlamaktadır.
Standartlaştırma: Ekosistem parçalanmasını önlemek için, topluluğun tek bir, standartlaştırılmış RISC-V yapılandırmasını benimsemesi gerekmektedir. Bu muhtemelen RV64 GC ve Linux uyumlu ABI kombinasyonu olacaktır, çünkü bu kombinasyon, ana akım diller ve araçlardan en geniş desteği sağlayarak yeni ekosistemin avantajlarını en üst düzeye çıkarabilir.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
Teknik borç birikiyor, Ethereum RISC-V ile teknik mimariyi nasıl yeniden inşa edecek, çıkış yolu nasıl bulunacak?
Yazı: jaehaerys.eth
Derleyen: Glendon, Techub News
Kısa ve Öz
Ethereum, kuruluşundan bu yana en önemli mimari değişimi yaşıyor: Ethereum Sanal Makinesi (EVM) yerine RISC-V kullanılması. Bu değişimin temel nedeni, sıfır bilgi kanıtı (ZK) çağında EVM'nin en büyük darboğaz haline gelmesidir:
Mevcut zkEVM, yorumlayıcı yürütmesine bağımlı olup, hızın %50-800 azalmasına neden olmaktadır;
Önceden derlenmiş sözleşmeler (Precompiles) protokolü çok karmaşık hale getirir ve riskleri artırır;
256 bit yığın tasarımı, kanıtlamada son derece verimsizdir.
RISC-V bu sorunları çözebilir:
Minimalizm (yaklaşık 47 temel komut) + olgun LLVM ekosistemi (Rust, C++, Go destekler);
Artık fiili bir zkVM standardı haline geldi (projelerin %90'ı kullanıyor);
Resmi SAIL standartları (belirsiz sarı kitabın aksine), katı doğrulamayı destekleyebilir;
Donanım kanıtı yolunun (ASIC/FPGA) test aşamasında olduğu (SP1, Nervos, Cartesi).
Göç üç aşamaya ayrılır:
RISC-V, önceden derlenmiş sözleşmeler için bir alternatif (düşük riskli test);
Çift Sanal Makine Çağı: EVM + RISC-V tamamen birlikte çalışabilirliğe sahiptir;
EVM, RISC-V içinde yeniden uygulanmıştır (Rosetta stratejisine benzer).
Ekosistem etkisi:
Optimistik Rolluplar etkilenmez; RISC-V ana ağı dolandırıcılık kanıtlarını ortadan kaldırmayacak, mevcut kanıt programları RISC-V'ye derlenerek uyumlu hale getirilebilir (şu anda MIPS tabanlı); Göç yolu: mevcut hata ayıklama altyapısını hedef RISC-V'ye genişletmek, tamamen yeniden yapılandırmak yerine.
ZK Rollup büyük ölçüde fayda sağlayacak (Polygon, zkSync, Scroll → daha ucuz, daha hızlı, daha basit);
Geliştiriciler doğrudan L1 üzerinde Rust/Go/Python kütüphanelerini kullanabilir;
Kullanıcılar, Gigagas seviyesine (yaklaşık 10k TPS) giden L1 yolunda yaklaşık 100 kat daha ucuz bir kanıt maliyeti elde edebilirler.
Sonunda, Ethereum, "akıllı sözleşme sanal makinesi"nden, en küçük ve doğrulanabilir bir internet güven katmanına evrilecek ve nihai hedefi: "her şey ZK-Snark haline gelecek".
Ethereum bir kavşakta.
Son hedefi "her şey ZK-Snark ile donatılmış" olarak belirleyen Ethereum, şimdi kuruluşundan bu yana en önemli mimari evrimin eşiğindedir. Bu tartışma artık sadece kademeli güncellemelerle sınırlı değil, aynı zamanda hesaplama çekirdeğinin temelden yeniden yapılandırılması - yani Ethereum Sanal Makinesi (EVM) için bir alternatif. Bu girişim, daha geniş "İnce Ethereum" (Lean Ethereum) vizyonunun temel taşını oluşturuyor; bu vizyon, tüm protokolü sistematik olarak basitleştirmeyi ve onu üç temel bileşene ayırmayı amaçlıyor: İnce Konsensüs (Lean Consensus), İnce Veri (Lean Data) ve İnce İcra (Lean Execution). İnce icra ile ilgili temel soru şu: Akıllı sözleşme devriminin motoru olan EVM, şimdi Ethereum'un gelecekteki gelişiminin ana engeli haline geldi mi?
Ethereum Vakfı'ndan Justin Drake'in de belirttiği gibi, Ethereum'un uzun vadeli hedefi her şeyi "Snarklaştırmak"tır; bu, protokolün her katmanını güçlendirebilecek güçlü bir araçtır. Ancak uzun bir süre boyunca, bu hedef daha çok bir "hayali proje" gibi görünüyordu çünkü bunu gerçekleştirmek, bu kavramın anlık kanıtını gerektiriyordu. Fakat günümüzde, anlık kanıtlar giderek gerçeklik haline geldiği için, EVM'nin teorik verimsizliği acil çözülmesi gereken bir pratik sorun haline geldi.
Bu analiz, Ethereum'un L1'in RISC-V komut seti mimarisine (ISA) geçişinin teknik ve stratejik gerekçelerini araştıracaktır. Bu hamle, benzersiz bir ölçeklenebilirlik sunmayı, protokol yapısını basitleştirmeyi ve Ethereum'un doğrulanabilir hesaplama ile gelecekteki uyumunu sağlamayı umuyor.
Ne değişti?
Derinlemesine incelemeye "neden" sorusuyla başlamadan önce, "ne"nin değiştiğini anlamak gerekir.
EVM, Ethereum akıllı sözleşmelerinin çalışma ortamıdır ve işlemleri işleyip blok zinciri durumunu güncelleyen "dünya bilgisayarı"dır. Yıllar boyunca, tasarımı devrim niteliğinde oldu, izin gerektirmeyen bir platform yarattı ve tüm DeFi ve NFT ekosistemini doğurdu. Ancak, on yıl önceki bu özel mimari şimdi ağır bir teknik borç biriktirmiştir.
Buna karşılık, RISC-V bir ürün değil, açık bir standarttır - ücretsiz, genel bir işlemci tasarım "alfabesi". Jeremy Bruestle'ın Ethproofs telefon konferansında vurguladığı gibi, bu rol için onu en iyi seçenek yapan temel ilkeleri şunlardır:
Minimalizm: Temel komut seti son derece sade olup, yalnızca yaklaşık 40-47 komut içermektedir. Jeremy, bunu "neredeyse ihtiyaç duyduğumuz süper sade evrensel makine için mükemmel bir örnek" olarak tanımlıyor.
Modüler: İsteğe bağlı uzantılar aracılığıyla daha karmaşık işlevler eklenebilir. Bu, basit bir çekirdek sağladığı için kritik öneme sahiptir ve gereksiz karmaşıklığı temel protokole zorlamadan ihtiyaca göre genişletme olanağı sunar;
Açık ekosistem: Rust, C++ ve Go gibi popüler dilleri kullanarak geliştiricilerin desteklenmesine olanak tanıyan büyük ve olgun bir araç zinciri desteğine sahiptir; Justin Drake'in dediği gibi: "Derleyici ile ilgili birçok araç var ve derleyici oluşturmak son derece zordur... bu nedenle, bu derleyici araçlarına sahip olmak büyük bir değer taşır." RISC-V, Ethereum'un bu hazır araçları ücretsiz bir şekilde devralmasını sağlıyor.
Yorumlayıcı maliyet sorunu
EVM'yi değiştirme gerekliliği, tek bir kusurdan değil, sıfır bilgi kanıtlarının (ZK) yerel geleceği bağlamında göz ardı edilemez hale gelen bir dizi temel kısıtlamadan kaynaklanmaktadır. Bu sorunlar, ZK kanıt sistemindeki ciddi performans darboğazlarını ve protokol içindeki giderek artan karmaşıklığın getirdiği riskleri kapsamaktadır.
Açıklayıcı gider sorunu
Bu dönüşümün en acil itici gücü, EVM'nin sıfır bilgi ispatı sistemlerindeki içsel verimsizliğidir. Ethereum, ZK ispatları aracılığıyla L1 durumunu doğrulama modeline yavaş yavaş geçtikçe, ispatlayıcının performansı nihai darboğaz haline gelecektir.
Sorun, mevcut zkEVM'nin çalışma prensibindedir. Bunlar doğrudan EVM üzerinde sıfır bilgi kanıtı yapmaz, bunun yerine bir EVM yorumlayıcısına kanıt sunarlar ve bu yorumlayıcı kendisi RISC-V'ye derlenmiştir. Vitalik Buterin bu temel sorunu çarpıcı bir şekilde işaret etmiştir:
"Eğer zkVM'nin uygulanma şekli EVM'nin yürütülmesini nihayetinde RISC-V koduna dönüştürmekse, o zaman neden akıllı sözleşme geliştiricilerine doğrudan alt seviyedeki RISC-V'yi açmıyoruz? Bu, dış sanal makinenin tüm maliyetini tamamen ortadan kaldırabilir."
Bu ek açıklama katmanı büyük bir performans kaybı getirdi. Tahminlere göre, bu katman, yerel programların kanıtına kıyasla 50 ila 800 kat performans düşüşüne neden olabilir. Diğer darboğazları optimize ettikten (örneğin, Poseidon hash algoritmasına geçiş yaparak) sonra, bu "blok yürütme" kısmı hala kanıt süresinin %80-90'ını tüketecek ve EVM, genişletilebilir L1'in nihai ve en inatçı engeli olmaya devam edecek. Bu katmanın kaldırılması durumunda, Vitalik, yürütme verimliliğinin 100 kat artabileceğini öngörüyor.
Önceden derlenmiş sözleşmelerin borç tuzağı
EVM'nin belirli kriptografik işlemlerdeki yetersiz performansını çözmek için Ethereum, özel fonksiyonları protokole doğrudan sabit kodlamak olan önceden derlenmiş sözleşmeleri tanıttı. O dönemde bu pratik bir çözüm olsa da, günümüzde Vitalik Buterin'in "felaket" olarak adlandırdığı durumu ortaya çıkardı:
"Önceden derleme bizim için felaketiciydi... Ethereum'un güvenilir kod tabanını büyük ölçüde şişirdi... ve konsensüsün çöküşü eşiğinde, birkaç kez başımızı belaya soktu."
Karmaşıklık derecesi insanı hayrete düşürüyor. Vitalik, tek bir önceden derlenmiş sözleşmenin (modexp) sarf kodunu tam bir RISC-V yorumlayıcısıyla karşılaştırarak, önceden derlenmiş mantığın aslında daha karmaşık olduğunu belirtiyor. Yeni önceden derlenmişlerin eklenmesi, yavaş ve siyasi çekişmelerle dolu bir sert çatal sürecinden geçmek zorundadır, bu da yeni kriptografik ilkelere dayanan uygulama inovasyonlarını ciddi şekilde engellemektedir.
Bu nedenle Vitalik kesin bir sonuca vardı: "Aslında, yeni herhangi bir önceden derlenmiş sözleşme eklemeyi derhal durdurmalıyız."
Ethereum'in mimari teknik borcu
EVM'nin temel tasarımı, geçmişin ihtiyaçlarını yansıtır, ancak modern hesaplamaya uyum sağlayamamaktadır. EVM, kriptografik değerleri işlemek için 256 bit mimarisini seçmiştir, bu mimari, akıllı sözleşmelerde genellikle kullanılan 32 bit veya 64 bit tam sayılar için son derece verimsizdir. Bu düşük verimliliğin maliyeti, sıfır bilgi kanıtı sistemlerinde özellikle yüksektir.
Vitalik'in açıkladığı gibi: "Küçük sayılar kullanıldığında, her bir sayı aslında hiçbir kaynak tasarrufu sağlamazken, karmaşıklık 2 ila 4 kat artar."
Bunun yanı sıra, EVM'nin yığın mimarisi, RISC-V ve modern CPU'ların kayıt mimarisinden daha düşük verimliliğe sahiptir. Aynı işlemi gerçekleştirmek için daha fazla talimat gerektirirken, derleyici optimizasyonunu da daha karmaşık hale getirir.
Bu kapsamlı faktörler, ZK kanıtlarının performans darboğazları, önceden derlenmiş karmaşıklık ve eski mimari seçimleri dahil olmak üzere, Ethereum'un EVM'yi aşması için ikna edici ve acil bir neden oluşturmaktadır.
RISC-V Mavisi: Daha Sağlam Bir Temel Kurmak
RISC-V'nin avantajları yalnızca EVM'nin yetersizliklerinden kaynaklanmıyor, aynı zamanda tasarım felsefesi ve doğuştan gelen içsel avantajlarındadır. Mimarisi, Ethereum gibi yüksek riskli ortamlar için son derece uygun olan sağlam, basit ve doğrulanabilir bir temel sunar.
Açık standartlar neden özel tasarımlardan üstündür
Sıfırdan tamamen bir yazılım ekosistemi inşa etmesi gereken özelleştirilmiş talimat seti mimarisinden (ISA) farklı olarak, RISC-V olgun bir açık standarttır ve üç ana avantaj sunar:
olgun ekosistem
RISC-V'i benimseyerek, Ethereum on yıllardır bilgisayar bilimi alanındaki kolektif ilerlemelerden tam anlamıyla yararlanmıştır. Justin Drake'in açıkladığı gibi, bu Ethereum'a dünya standartlarında araçları doğrudan kullanma imkanı sunmaktadır: "Bir altyapı bileşeni olan LLVM, geliştiricilerin yüksek seviyeli programlama dillerini çeşitli arka uçlara derlemelerine olanak tanıyan bir derleyici araç zinciridir. RISC-V, desteklenen arka uçlardan biridir. Yani RISC-V'yi destekliyorsanız, otomatik olarak LLVM tarafından desteklenen tüm yüksek seviyeli dilleri de desteklemiş olursunuz."
Bu, Rust, C ve Go gibi dilleri bilen milyonlarca geliştiricinin giriş engelini büyük ölçüde düşürdü.
Minimalist tasarım felsefesi
RISC-V'nin minimalizmi kasıtlı bir özellik olup, bir kısıtlama değildir. Temel talimat seti yalnızca yaklaşık 47 talimat içermekte olup, sanal makinenin çekirdeğini son derece sade hale getirmektedir. Bu sade yapı, güvenlik açısından büyük bir avantajdır çünkü daha küçük bir güvenilir kod tabanı denetim ve formel doğrulama için daha kolaydır.
ZK alanındaki gerçek standart
Daha da önemlisi, zkVM ekosistemi bağımsız bir seçim yaptı. Justin Drake'in vurguladığı gibi, Ethproofs verilerinden net bir eğilim görülebiliyor: "RISC-V, zkVM arka uçlarının önde gelen ISA'sıdır."
Ethereum bloklarını kanıtlayabilen 10 zkVM'den 9'u RISC-V'yi hedef mimari olarak seçti. Bu piyasa yakınsaması, Ethereum'un RISC-V'yi benimsemesinin spekülatif bir deneme olmadığını, aksine pazarda doğrulanmış bir standardı takip ettiğini güçlü bir şekilde gösteriyor.
Güven için tasarlandı, sadece icra etmekle kalmaz
Ekosistemin yanı sıra, RISC-V'nin iç mimarisi de güvenli ve doğrulanabilir sistemler inşa etmek için özellikle uygundur.
İlk olarak, RISC-V'in SAIL adlı resmi, makine tarafından okunabilir bir standardı vardır. Bu, esasen belgeler (sarı kitap) biçiminde var olan Ethereum Sanal Makinesi (EVM) standardına göre büyük bir ilerleme kaydetmektedir ve belirsizlikler içerebilir. SAIL standardı, protokolün doğruluğu için kritik öneme sahip matematiksel kanıtlar sağlayarak "altın standart" sunmaktadır; bu, son derece değerli protokollerin korunması açısından hayati önem taşımaktadır. Ethereum Vakfı'ndan (EF) Alex Hicks'in Ethproofs telefon görüşmesinde belirttiği gibi, bu, zkVM devrelerinin "resmi RISC-V standardına göre" doğrudan doğrulanabilmesini sağlamaktadır.
İkincisi, RISC-V bir ayrıcalıklı mimari içerir, bu özellik genellikle göz ardı edilir, ancak güvenlik açısından kritik öneme sahiptir. Farklı işlem düzeylerini tanımlar, bunlar arasında temel olarak kullanıcı modu (güvensiz uygulamalar için, örneğin akıllı sözleşmeler) ve denetim modu (güvenilir "işletim çekirdeği" için) bulunmaktadır.
RISC-V modelinde, kullanıcı modunda çalışan akıllı sözleşmelerin blok zincirinin durumuna doğrudan erişimi yoktur. Bunun yerine, denetim modunda çalışan güvenilir çekirdekten talep göndermek için özel ECALL (çevresel çağrı) talimatını kullanmak zorundadır. Bu mekanizma, donanım tarafından zorunlu kılınan bir güvenlik sınırı oluşturarak, tamamen yazılıma dayalı EVM kumanda modelinden daha sağlam ve doğrulanması daha kolay bir yapı sunar.
Vitalik'in vizyonu
Bu dönüşüm, sistemin kararlılığını ve geriye dönük uyumluluğunu sağlamak amacıyla aşamalı ve çok aşamalı bir süreç olarak düşünülmüştür. Vitalik Buterin'in özetlediği bu yöntem, devrim niteliğinde bir değişim yerine kademeli bir gelişim sağlamayı amaçlamaktadır.
İlk adım: Ön derleme değiştirme
Başlangıç aşamasında en temkinli yaklaşım benimsenerek yeni sanal makinenin (VM) sınırlı işlevselliği tanıtılacaktır. Vitalik'in önerdiği gibi, "Yeni sanal makineyi sınırlı senaryolarla kullanmaya başlayabiliriz, örneğin önceden derlenmiş işlevlerin değiştirilmesi gibi." Bu, yeni EVM önceden derlenmiş işlevlerini durdurmayı ve bunun yerine onaylı RISC-V programları aracılığıyla gerekli işlevlerin gerçekleştirilmesini içerecektir. Bu yaklaşım, yeni sanal makinenin düşük riskli bir ortamda ana ağda pratik testler yapmasına olanak tanırken, Ethereum istemcisi de iki yürütme ortamı arasında bir aracı görevi görecektir.
İkinci adım: İki sanal makinenin birlikte varlığı
Sonraki aşama "kullanıcılara yeni sanal makineleri doğrudan açmak" olacaktır. Akıllı sözleşme dağıtımı sırasında, byte kodunun EVM mi yoksa RISC-V mi olduğunu belirtmek için bir bayrak eklenebilir. Anahtar özellik, kesintisiz bir birlikte çalışabilirliği sağlamaktır: "İki tür sözleşme birbirini çağırabilecektir". Bu, sistem çağrıları (ECALL) aracılığıyla gerçekleştirilecek ve Ethereum istemcisi, yürütme ortamının aracı olarak işlev görecektir.
Üçüncü adım: EVM, simüle edilmiş bir sözleşme olarak ("Rosetta" stratejisi)
Son hedef, protokolün nihai basitleştirilmesini gerçekleştirmektir. Bu aşamada, "EVM'yi yeni sanal makinenin bir uygulaması olarak gerçekleştireceğiz". Standardize edilmiş EVM, yerel RISC-V L1 üzerinde çalışan biçimsel olarak doğrulanmış akıllı sözleşme olacaktır. Bu, yalnızca eski uygulamalara sürekli destek sağlamakla kalmaz, aynı zamanda istemci geliştiricilerin yalnızca tek bir sadeleştirilmiş yürütme motorunu korumasına olanak tanır.
Tüm ekosistemin zincirleme tepkimesi
EVM'den RISC-V'ye geçiş planı yalnızca temel protokolle sınırlı değil; bu, Ethereum ekosisteminin tamamında derin bir etki yaratacak, geliştirici deneyimini yeniden şekillendirme potansiyeline sahip olacak, Layer-2 çözümlerinin rekabet ortamını köklü bir şekilde değiştirecek ve yeni bir kanıt ekonomisi modeli açacak.
Rollup yapısının yeniden inşası: Optimistik ve ZK'nin yol ayrımı
L1 üzerindeki RISC-V yürütme katmanına geçiş, iki ana tür Rollup üzerinde tamamen farklı etkiler yaratacaktır.
Optimistik Rolluplar (örneğin Arbitrum, Optimism) güvenlik modeli, dolandırıcılık kanıtlarını çözmek için Layer-1 üzerinde tartışmalı işlemlerin yeniden yürütülmesine dayanır. Ethereum Layer-1 RISC-V'ye geçse bile, bu sistemlerde köklü bir değişiklik olmayacaktır. Optimism'in bir kurucu ortağının açıkladığı gibi: "Eğer Ethereum'u RISC-V'ye taşırızsa, Optimistik zincir de kesintiye uğramayacak. Yapmanız gereken tek şey RISC-V sanal makinesini kanıt programına derlemektir. Asterisc kullanmanıza da gerek yok. Mevcut MIPS tabanlı kanıt sistemleri de kesintiye uğramayacak - tek yapmanız gereken RISC-V sanal makinesini MIPS'e derlemek."
Bu, dolandırıcılığı önleme modelinin hâlâ sağlam olduğunu gösteriyor. Ayarlamalar teknik: mevcut altyapıya yeni RISC-V sanal makinesinin derlenmesi, sistemi baştan tasarlamak yerine. Kalan zorluk mühendislik detayları, örneğin Gas ölçümü, verimlilik ve maliyet.
Buna karşılık, ZK Rollups büyük bir stratejik avantaj elde edecek. Çoğu ZK Rollups, RISC-V'yi içsel ISA'sı olarak kullanıyor. Aynı yerel dili kullanan L1, daha sıkı ve daha verimli bir entegrasyonu mümkün kılabilir. Justin Drake, L2'nin esasen L1'in kendi yürütme ortamının özel bir örneği olduğu "yerel Rollups"un gelecekteki vizyonunu tanımladı ve yerleşik L1 VM'si kullanarak kesintisiz bir hesaplama sağladı. Bu entegrasyon aşağıdaki değişiklikleri getirecek:
Teknoloji yığınını basitleştirin: L2 içindeki RISC-V yürütmesi ile EVM arasındaki karmaşık köprülemeleri ortadan kaldırın;
Araçlar ve kod yeniden kullanımı sağlamak: L1 RISC-V ortamı için geliştirilen derleyici, hata ayıklayıcı ve biçimsel doğrulama araçları, L2 tarafından doğrudan kullanılabilir, böylece geliştirme maliyetlerini düşürür.
Ekonomik teşviklerin uyumu: L1'in Gas ücretleri, ZK kanıtı RISC-V'nin gerçekleştirdiği gerçek maliyetleri daha doğru bir şekilde yansıtacak ve böylece daha makul bir ekonomik model oluşturacaktır.
Geliştiriciler ve kullanıcılar için yeni bir çağ
Ethereum ekosistemindeki geliştiriciler için bu değişim aşamalı olacak, devrim niteliğinde değil.
Geliştiriciler için ana avantaj, daha geniş ve olgun bir yazılım geliştirme dünyasına girebilmeleridir. Vitalik Buterin'in belirttiği gibi, geliştiriciler "Rust ile sözleşmeler yazabilecek ve bu iki dil birlikte var olmaya başlayacak". Aynı zamanda, "Solidity ve Vyper uzun bir süre boyunca popüler kalacak" diye öngörüyor, çünkü zarif tasarlanmış akıllı sözleşme mantığına sahipler. Ana akım dilleri ve zengin kütüphanelerini LLVM araç zinciri aracılığıyla kullanabilme yeteneği, devrim niteliğinde bir dönüşüm olacaktır. Vitalik, bunu "Node.JS benzeri bir deneyim" olarak tanımlıyor; bu deneyimde geliştiriciler esasen zincir üstü ve zincir dışı kod yazmak için aynı dili kullanabiliyorlar.
Kullanıcılar için nihai geri dönüş, daha ekonomik ve daha güçlü bir ağdır. Kanıt maliyetlerinin yaklaşık 100 kat azalması bekleniyor - işlem başına birkaç dolardan birkaç sente düşmesi - bu da doğrudan daha düşük Layer-1 ve Layer-2 hesaplama ücretlerine dönüşecektir. Bu ekonomik sürdürülebilirlik, L1 üzerinde yaklaşık 10000 TPS performansını gerçekleştirerek gelecekteki daha karmaşık ve daha yüksek değerli zincir üstü uygulamalar için destek sağlayacak "Gigagas L1" vizyonunu açacaktır.
Succinct Labs ve SP1: Geleceğin şu anda olduğuna dair kanıt
RISC-V'nin teorik avantajları Succinct Labs gibi ekipler tarafından pratiğe döküldü ve onların çalışmaları, tüm öneriye güçlü bir vaka çalışması sağladı.
Succinct Labs tarafından geliştirilen SP1, RISC-V tabanlı yüksek performanslı, açık kaynaklı bir zkVM'dir ve yeni mimari yaklaşımın uygulanabilirliğini doğrulamaktadır. "Önceden derlenmiş merkeziyetçi" tasarım felsefesini benimseyen SP1, EVM'nin kriptografik darboğaz sorununu mükemmel bir şekilde çözmektedir. Geleneksel olarak yavaş, sabit kodlu önceden derlenmiş yöntemlere bağımlı olmaktan farklı olarak, SP1, Keccak hash gibi yoğun işlemleri standart ECALL talimatları aracılığıyla çağırarak, özel olarak tasarlanmış ve manuel olarak optimize edilmiş ZK devrelerine devretmektedir. Bu, hem özel donanımın performansını sağlamakta hem de yazılımın esnekliğini sunmaktadır.
Takımın pratik etkileri net bir şekilde ortaya çıkmıştır; OP Succinct ürünleri, Optimistic Rollup'un "ZK'laştırılması" (ZK-ify) için SP1'i kullanmaktadır. Succinct'in kurucu ortağı Uma Roy'un açıkladığı gibi:
"OP Stack Rollup'unuzun nihai onay ve çekim işlemi için 7 gün beklemesine gerek yok... Artık sadece 1 saatte tamamlanabiliyor. Bu, nihai onay hızını büyük ölçüde artırıyor, gerçekten harika."
Bu, tüm OP Stack ekosisteminin önemli bir acı noktasını çözüyor. Ayrıca, Succinct'in altyapısı "Succinct Prover Network", merkeziyetsiz bir prova üretim pazarı olarak tasarlanmış olup, doğrulanabilir hesaplama için gelecekte uygulanabilir bir ekonomik modeli sergiliyor. Onların çalışması yalnızca bir kavramsal doğrulama değil, aynı zamanda bu makalede tanımlanan uygulanabilir bir gelecek planıdır.
Ethereum riski nasıl azaltır
RISC-V'in bir ana avantajı, biçimsel doğrulamanın nihai hedefinin - sistemin doğruluğunu matematiksel olarak kanıtlamak - ulaşılabilir bir hedef haline gelmesidir. EVM'nin standardı, sarı kitapta (Yellow Paper) doğal dilde yazılmıştır ve biçimsel olarak son derece zordur. Oysa RISC-V, davranışına net bir "altın referans" sağlayan resmi, makine tarafından okunabilir SAIL standardına sahiptir.
Bu, daha güçlü bir güvenlik için net bir yol açmaktadır. Ethereum Vakfı'ndan Alex Hicks'in belirttiği gibi, şu anda "zkVM RISC-V devrelerinin resmi RISC-V spesifikasyonundan Lean'e çıkarılması ve formel doğrulama için çalışmalar" yürütülmektedir. Bu, güveni hataya açık insan uygulamalarından doğrulanabilir matematiksel kanıtlara kaydırarak güvenlik alanında bir atılım gerçekleştiren dönüm noktası bir gelişmedir.
Dönüşümün ana riskleri
RISC-V mimarisi L1'in birçok avantajı olmasına rağmen, yeni karmaşık zorluklarla da karşılaşacaktır.
Gaz ölçüm sorunları: Genel ISA için belirleyici ve adil bir gaz modeli oluşturmak en zor çözülen sorunlardan biridir. Basit talimat sayma yöntemleri, hizmet reddi saldırısı tehdidine açıktır. Örneğin, bir saldırgan önbelleğe alınmış bir programı sürekli tetikleyen bir program tasarlayarak çok düşük gaz maliyetiyle yüksek kaynak tüketimi gerçekleştirebilir.
Araç zinciri güvenliği ve "tekrar üretilebilir yapı" sorunu: Bu, dönüşüm sürecindeki en önemli ve göz ardı edilen risklerden biri olabilir. Güvenlik modeli, güven zincirindeki sanal makinelerden, her geliştiricinin kullandığı zincir dışı derleyicilere (örneğin LLVM) güvenmeye geçiyor ve bu derleyiciler son derece karmaşık olup, bilinen güvenlik açıkları içermektedir. Saldırganlar, derleyici açıklarını kullanarak, görünüşte zararsız kaynak kodunu kötü niyetli bayt koduna dönüştürebilir. Ayrıca, zincirdeki derleme sonrası ikili dosyaların belirli bir açık kaynak kodu ile tamamen uyumlu olmasını sağlamak, yani "tekrar üretilebilir yapı" sorununu gerçekleştirmek son derece zor, çünkü yapı ortamındaki en küçük farklılıklar bile farklı ikili dosyalar üretebilir.
hafifletme stratejisi
İlerleme yolu çok katmanlı savunma stratejileri gerektiriyor.
Aşamalı Lansman: Aşamalı ve kademeli bir geçiş planı, ana risk azaltma stratejisidir. RISC-V'yi önce derlenmiş bir alternatif olarak tanıtarak ve ardından çift sanal makine ortamında dağıtarak, topluluk geri dönüşü olmayan değişiklikler gerçekleşmeden önce düşük riskli bir ortamda işletme deneyimi biriktirebilir ve güven inşa edebilir.
Kapsamlı Denetim: Bulanık Test ve Formele Doğrulama. Formele doğrulama nihai hedef olsa da, bunun sürekli ve yüksek yoğunlukta testlerle desteklenmesi gerekmektedir. Diligence Security'den Valentine'ın Ethproofs telefon konferansında gösterdiği gibi, onların Argus bulanık test aracı, öncü zkVM'de 11 kritik sağlamlık ve bütünlük açığını tespit etmiştir. Bu, en iyi tasarlanmış sistemlerin bile açıkları olduğunu ve bunların yalnızca sıkı karşıt testlerle bulunabileceğini kanıtlamaktadır.
Standartlaştırma: Ekosistem parçalanmasını önlemek için, topluluğun tek bir, standartlaştırılmış RISC-V yapılandırmasını benimsemesi gerekmektedir. Bu muhtemelen RV64 GC ve Linux uyumlu ABI kombinasyonu olacaktır, çünkü bu kombinasyon, ana akım diller ve araçlardan en geniş desteği sağlayarak yeni ekosistemin avantajlarını en üst düzeye çıkarabilir.