Vitalik เสนอการปรับปรุงชั้นการดำเนินการอย่างลึกซึ้ง

Vitalik Buterin เสนอการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในชั้นการดำเนินการของ Ethereum รวมถึง binary state trees และการเปลี่ยนจาก EVM ไปเป็น RISC-V

ผู้ร่วมก่อตั้ง Ethereum Vitalik Buterin ได้เสนอการปรับปรุงครั้งใหญ่ของชั้นการดำเนินการของเครือข่ายเป็นส่วนหนึ่งของแผนงานการขยายขนาด

แผนนี้มุ่งเป้าไปที่ปัญหาคอขวดในการพิสูจน์และการดำเนินการ โดยเน้นที่การอัปเดตโครงสร้าง ข้อเสนอหลักได้แก่การเปลี่ยนไปใช้ binary state tree และการเปลี่ยน EVM เป็นสถาปัตยกรรม RISC V

ข้อเสนอ Binary State Tree

แผนงานรวมถึง EIP 7864 ซึ่งแทนที่ hexary Merkle Patricia Tree ปัจจุบัน การออกแบบใหม่ใช้ binary tree และฟังก์ชันแฮชที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

นักพัฒนารวมถึง Guillaume Ballet ได้ทำงานเกี่ยวกับข้อเสนอนี้ โครงสร้างแบบไบนารีช่วยลดขนาดของ Merkle branch

Branch ที่สั้นลงช่วยลดความต้องการแบนด์วิดท์สำหรับการตรวจสอบ ซึ่งสามารถลดต้นทุนสำหรับ light clients และระบบดึงข้อมูลส่วนตัว

Buterin กล่าวว่า branch อาจสั้นลงถึงสี่เท่า ซึ่งจะทำให้การตรวจสอบฝั่งไคลเอนต์เป็นไปได้มากขึ้น และจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของ zero knowledge proof

ข้อเสนอยังพิจารณาการเปลี่ยนฟังก์ชันแฮช ตัวเลือกรวมถึง Blake3 หรือ Poseidon variant

Blake3 อาจให้ความเร็วที่เพิ่มขึ้นในระดับปานกลาง ในขณะที่ Poseidon สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของ prover ได้มากขึ้น

ข้อเสนอจัดกลุ่ม storage slots เป็นหน้าละ 64 ถึง 256 slots ซึ่งอาจลดต้นทุนแก๊สสำหรับสัญญาที่เข้าถึง storage ที่อยู่ติดกัน

แอปพลิเคชันจำนวนมากใช้ storage slots ตอนต้นบ่อยครั้ง และโครงสร้างนี้อาจลดต้นทุนการดำเนินการ

Binary tree ยังช่วยลดความแปรปรวนของความลึกในการเข้าถึง ทำให้โมเดลง่ายขึ้น และรองรับ metadata ของ state expiry ในอนาคต

การเปลี่ยนแปลง Virtual Machine ที่เสนอ

ส่วนที่สองของข้อเสนอเกี่ยวข้องกับ Ethereum Virtual Machine Buterin กล่าวถึงการเปลี่ยน EVM เป็น virtual machine ที่ใช้ RISC V

การเปลี่ยนแปลงนี้อธิบายว่าเป็นระยะยาวและยังไม่มีฉันทามติในปัจจุบัน เขาโต้แย้งว่าความซับซ้อนของโปรโตคอลเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป

นักพัฒนาบางคนหลีกเลี่ยงการใช้ EVM เนื่องจากข้อจำกัดที่รับรู้ เขากล่าวว่า VM ใหม่สามารถคืนความเรียบง่ายและความเป็นสากล

RISC V เป็นสถาปัตยกรรมชุดคำสั่งมาตรฐานแบบเปิด Provers มักเขียนใน RISC V ในปัจจุบัน การจัดแนว protocol VM กับสภาพแวดล้อม prover อาจปรับปรุงประสิทธิภาพ

Buterin กล่าวว่า RISC V interpreter สามารถกระชับได้ เขาอธิบายว่ามีเพียงไม่กี่ร้อยบรรทัดของโค้ด เขากล่าวว่านี่คือวิธีที่ blockchain VM ควรเป็น

ข้อเสนอยังมุ่งลดการพึ่งพา precompiles VM ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นอาจทำให้ precompiles จำนวนมากไม่จำเป็น ซึ่งอาจทำให้กฎของโปรโตคอลคล่องตัวขึ้นและลดกรณีพิเศษ

การพิสูจน์ฝั่งไคลเอนต์เป็นจุดเน้นอีกประการหนึ่ง ผู้ใช้สามารถสร้างการพิสูจน์เกี่ยวกับการเรียกสัญญาในเครื่อง ซึ่งสอดคล้องกับแผนบูรณาการ zero knowledge ที่กว้างขึ้น

บทความที่เกี่ยวข้อง: Vitalik วางแผนการลดช่วง L1 อย่างรวดเร็วของ Ethereum

แผนงานการใช้งานแบบเป็นขั้นตอน

ข้อเสนอสรุปเส้นทางการเปลี่ยนผ่านอย่างค่อยเป็นค่อยไป ขั้นตอนแรกจะอนุญาตให้ VM ใหม่สำหรับ precompiles เท่านั้น

Precompiles ที่มีอยู่จำนวนมากอาจกลายเป็นโค้ดที่ทำงานภายใน VM ใหม่ ระยะที่สองจะให้ผู้ใช้ deploy สัญญาโดยตรงใน VM ใหม่

สิ่งนี้จะทำงานควบคู่กับ EVM ที่มีอยู่ นักพัฒนาสามารถเลือกสภาพแวดล้อมที่ต้องการได้

ระยะสุดท้ายจะยุติการใช้ EVM EVM เองสามารถทำงานเป็น smart contract ภายใน VM ใหม่

แนวทางนี้มุ่งรักษาความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง ต้นทุนแก๊สอาจเปลี่ยนแปลงระหว่างการเปลี่ยนผ่าน

อย่างไรก็ตาม แผนงานแนะนำว่าความพยายามในการขยายขนาดที่กว้างขึ้นอาจชดเชยผลกระทบเหล่านั้น โดยยังคงมุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพและการออกแบบที่สะอาดขึ้น

Buterin กล่าวว่า Ethereum จะทำงานด้วยการอัปเกรดแบบค่อยเป็นค่อยไปเพียงอย่างเดียว อย่างไรก็ตาม เขานำเสนอการปรับปรุงเป็นการปรับปรุงโครงสร้าง

ข้อเสนอกำหนดกรอบชั้นการดำเนินการเป็นศูนย์กลางของความสามารถในการขยายขนาดในอนาคต แผนงานเชื่อมโยงการปฏิรูป state tree และการเปลี่ยน VM

ทั้งสองมุ่งเป้าไปที่ประสิทธิภาพการพิสูจน์และกรณีการใช้งานฝั่งไคลเอนต์ ข้อเสนอตอนนี้เข้าสู่การอภิปรายที่กว้างขึ้นภายในชุมชน Ethereum