Ethereum se está preparando para su transformación arquitectónica más importante desde su creación: reemplazar EVM por RISC-V.
La razón es simple: en un futuro centrado en el conocimiento cero (ZK), EVM se ha convertido en un cuello de botella de rendimiento:
El actual zkEVM depende de un intérprete, lo que provoca una desaceleración del rendimiento de 50 a 800 veces;
El módulo de precompilación hace que el protocolo sea más complejo y aumenta el riesgo;
El diseño de pila de 256 bits tiene una eficiencia extremadamente baja al generar pruebas.
Solución RISC-V:
Diseño minimalista (aproximadamente 47 instrucciones básicas) + ecosistema LLVM maduro (compatible con lenguajes como Rust, C++, Go, etc.);
Se ha convertido en el estándar de facto de zkVM (90% de los proyectos lo adoptan);
Posee una especificación SAIL formal (en comparación con el ambiguo libro amarillo) → Implementa una verificación estricta;
La ruta de prueba de hardware (ASICs/FPGAs) está en prueba (SP1, Nervos, Cartesi, etc.).
El proceso de migración se divide en tres etapas:
Reemplace RISC-V como un módulo precompilado (prueba de bajo riesgo);
Era de las dos máquinas virtuales: EVM y RISC-V coexistiendo y completamente interoperables;
Reimplementación de EVM en RISC-V (estrategia Rosetta).
Impacto del ecosistema:
Los Rollups optimistas (como Arbitrum y Optimism) necesitan reconstruir el mecanismo de prueba de fraude;
Rollup de conocimiento cero (como Polygon, zkSync, Scroll) obtendrá una gran ventaja → más barato, más rápido, más sencillo;
Los desarrolladores pueden utilizar bibliotecas de lenguajes como Rust, Go y Python directamente en la capa L1;
Los usuarios disfrutarán de un costo de prueba aproximadamente 100 veces más bajo → Camino hacia Gigagas L1 (aproximadamente 10,000 TPS).
Finalmente, Ethereum evolucionará de una "máquina virtual de contratos inteligentes" a una capa de confianza verificable y minimalista para Internet, cuyo objetivo final es "hacer que todo sea ZK-Snarkizado".
La encrucijada de Ethereum
Vitalik Buterin dijo una vez: "El objetivo incluye... hacer que todo sea ZK-Snark."
La culminación de las pruebas de conocimiento cero (ZK) es inevitable, y su argumento central es muy simple: Ethereum está comenzando desde cero, reconfigurándose sobre la base de las pruebas de conocimiento cero. Esto marca el punto final técnico del protocolo: a través de la reestructuración de L1, alcanzando su forma final, impulsada por un zkVM de alto rendimiento respaldado por equipos de desarrollo centrales como Succinct.
Con esta visión como destino, Ethereum se encuentra en el momento más importante de su transformación arquitectónica desde su creación. Esta discusión ya no se trata de una actualización gradual, sino de una reestructuración completa de su núcleo computacional: reemplazando la Máquina Virtual de Ethereum (EVM). Esta iniciativa es la piedra angular de la visión más amplia de "Ethereum Esbelto" (Lean Ethereum).
La visión de Lean Ethereum tiene como objetivo simplificar sistemáticamente todo el protocolo, dividiéndolo en tres módulos centrales: Lean Consensus, Lean Data y Lean Execution. Y en el núcleo de la ejecución simplificada, el punto más crítico es: ¿se ha convertido la EVM, como motor que impulsa la revolución de los contratos inteligentes, en el principal obstáculo para el desarrollo futuro de Ethereum?
Como dijo Justin Drake de la Fundación Ethereum, el objetivo a largo plazo de Ethereum siempre ha sido "Snarkificar todo" (Snarkify everything), una poderosa herramienta que puede mejorar las distintas capas del protocolo. Sin embargo, durante mucho tiempo, este objetivo se asemejaba más a un "plano inalcanzable", ya que su realización requiere el concepto de prueba en tiempo real (real-time proving). Y ahora, a medida que la prueba en tiempo real se convierte gradualmente en una realidad, la ineficiencia teórica de EVM se ha transformado en un problema práctico que necesita ser resuelto.
Este artículo analizará en profundidad los argumentos técnicos y estratégicos para la migración de Ethereum L1 a la arquitectura de conjunto de instrucciones RISC-V. Esta medida no solo promete liberar una escalabilidad sin precedentes, sino que también simplificará la estructura del protocolo y alineará a Ethereum con el futuro de la computación verificable.
¿Qué cambios han ocurrido en realidad?
Antes de discutir el "por qué", primero es necesario aclarar "qué" está cambiando.
EVM (Máquina Virtual de Ethereum) es el entorno de ejecución de los contratos inteligentes de Ethereum, conocido como la "computadora mundial" que procesa transacciones y actualiza el estado de la cadena de bloques. A lo largo de los años, su diseño ha sido revolucionario, sentando las bases para el nacimiento de las finanzas descentralizadas (DeFi) y el ecosistema NFT. Sin embargo, esta arquitectura personalizada de hace casi diez años ha acumulado una gran cantidad de deuda técnica.
En comparación, RISC-V no es un producto, sino un estándar abierto: un "alfabeto" de diseño de procesadores gratuito y universal. Como destacó Jeremy Bruestle en la conferencia Ethproofs, sus principios clave lo convierten en una excelente opción para este papel:
Minimalismo: El conjunto de instrucciones básico de RISC-V es extremadamente simple, con solo alrededor de 40 a 47 instrucciones. Como dijo Jeremy, esto lo hace "casi perfecto para el caso de uso de la máquina general de superminimalismo que necesitamos".
Diseño modular: funcionalidades más complejas se añaden a través de extensiones opcionales. Esta característica es fundamental, ya que permite que el núcleo se mantenga simple, mientras que se expande la funcionalidad según las necesidades, sin imponer complejidades innecesarias al protocolo base.
Ecosistema abierto: RISC-V cuenta con un amplio y maduro soporte de herramientas, incluyendo el compilador LLVM, lo que permite a los desarrolladores utilizar lenguajes de programación populares, como Rust, C++ y Go. Como mencionó Justin Drake: “Las herramientas en torno a los compiladores son muy abundantes, y construir un compilador es extremadamente difícil... por lo tanto, el valor de tener estas cadenas de herramientas de compilador es muy alto.” RISC-V permite que Ethereum herede gratuitamente estas herramientas ya disponibles.
problema de costos del intérprete
Las razones para impulsar el reemplazo de EVM no se deben a un solo defecto, sino a la convergencia de múltiples limitaciones fundamentales que no se pueden ignorar en el contexto futuro centrado en las pruebas de conocimiento cero. Estas limitaciones incluyen cuellos de botella en el rendimiento de los sistemas de pruebas de conocimiento cero, así como los riesgos derivados de la complejidad creciente acumulada dentro del protocolo.
Problema de costos del intérprete
El impulso más urgente para esta transformación es la ineficiencia inherente del EVM en los sistemas de prueba de conocimiento cero. A medida que Ethereum avanza gradualmente hacia un modelo que valida el estado de L1 a través de pruebas ZK, el rendimiento de los probadores se convierte en el mayor cuello de botella.
El problema radica en la forma en que funciona actualmente zkEVM. No están proporcionando pruebas de conocimiento cero directamente sobre EVM, sino sobre el intérprete de EVM, que a su vez se compila en RISC-V. Vitalik Buterin señaló sin rodeos este problema central:
“……si la implementación de zkVM consiste en compilar la ejecución de EVM en contenido que finalmente se convierte en código RISC-V, ¿por qué no exponer directamente el RISC-V subyacente a los desarrolladores de contratos inteligentes? Esto podría eliminar por completo los costos de la máquina virtual externa.”
Esta capa de explicación adicional trae una gran pérdida de rendimiento. Las estimaciones indican que, en comparación con la prueba de programas nativos, esta capa podría causar una disminución del rendimiento de entre 50 y 800 veces. Después de optimizar otros cuellos de botella (como cambiar al algoritmo de hash Poseidon), esta parte de "ejecución de bloques" aún ocupará el 80-90% de todo el tiempo de prueba, convirtiendo a EVM en el último y más complicado obstáculo para escalar L1. Al eliminar esta capa, Vitalik espera que la eficiencia de ejecución pueda aumentar 100 veces.
trampa de deuda técnica
Para compensar la insuficiencia de rendimiento de EVM en ciertas operaciones criptográficas, Ethereum introdujo contratos precompilados: funciones especializadas codificadas directamente en el protocolo. Aunque esta solución parecía pragmática en su momento, hoy ha provocado la situación que Vitalik Buterin ha denominado "mala":
"La precompilación es catastrófica para nosotros... ha expandido enormemente la biblioteca de código confiable de Ethereum... y ha causado serios problemas que casi nos llevaron a fallos de consenso en varias ocasiones."
Esta complejidad es asombrosa. Vitalik ejemplificó que el código de envoltura de un solo contrato precompilado (como modexp) es más complejo que todo el intérprete RISC-V, y la lógica precompilada es en realidad más engorrosa. Agregar nuevos contratos precompilados requiere pasar por un proceso de bifurcación dura lento y lleno de controversias políticas, lo que obstaculiza gravemente la innovación de aplicaciones que necesitan nuevos primitivos criptográficos. A esto, Vitalik llegó a una conclusión clara:
"Creo que deberíamos dejar de agregar cualquier nuevo contrato precompilado a partir de hoy."
deuda técnica de la arquitectura de Ethereum
El diseño central de EVM refleja las prioridades de épocas pasadas, pero ya no se ajusta a las necesidades computacionales modernas. EVM eligió una arquitectura de 256 bits para manejar valores criptográficos, pero esta arquitectura es extremadamente ineficiente para los enteros de 32 o 64 bits que se utilizan comúnmente en los contratos inteligentes. Esta ineficiencia es especialmente costosa en los sistemas ZK. Como explicó Vitalik:
"Cuando se utilizan números más pequeños, cada número en realidad no ahorra ningún recurso, mientras que la complejidad aumenta de dos a cuatro veces."
Además, la arquitectura de pila de EVM es menos eficiente que la arquitectura de registros de RISC-V y de las CPU modernas. Requiere más instrucciones para completar las mismas operaciones, lo que también complica la optimización del compilador.
Estos problemas, que incluyen los cuellos de botella de rendimiento de las pruebas ZK, la complejidad de las precompilaciones y las elecciones de arquitectura obsoletas, constituyen un argumento convincente y urgente: Ethereum debe ir más allá de la EVM y adoptar una arquitectura tecnológica más adecuada para el futuro.
RISC-V Blueprint: Reconstructing the Future of Ethereum with a Stronger Foundation
Las ventajas de RISC-V no solo residen en las deficiencias del EVM, sino también en la gran fortaleza inherente a su filosofía de diseño. Su arquitectura ofrece una base robusta, simple y verificable, lo que la hace muy adecuada para entornos de alto riesgo como Ethereum.
¿Por qué los estándares abiertos son superiores a los diseños personalizados?
A diferencia de la arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) personalizada que necesita construir todo el ecosistema de software desde cero, RISC-V es un estándar abierto maduro que cuenta con las siguientes tres grandes ventajas:
Sistema ecológico maduro
Al adoptar RISC-V, Ethereum puede aprovechar décadas de avances colectivos en el campo de la informática. Como explica Justin Drake, esto le brinda a Ethereum la oportunidad de utilizar herramientas de clase mundial directamente:
"Hay un componente de infraestructura llamado LLVM, que es un conjunto de herramientas de compilador que te permite compilar lenguajes de programación de alto nivel en uno de varios objetivos de backend. Uno de los backends soportados es RISC-V. Así que si soportas RISC-V, puedes soportar automáticamente todos los lenguajes de alto nivel soportados por LLVM."
Esto reduce enormemente la barrera de entrada para el desarrollo, permitiendo que millones de desarrolladores familiarizados con lenguajes como Rust, C++ y Go puedan comenzar fácilmente.
La filosofía de diseño minimalista La minimalismo de RISC-V es una característica intencionada y no una limitación. Su conjunto de instrucciones básico solo contiene alrededor de 47 instrucciones, lo que mantiene el núcleo de la máquina virtual extremadamente simple. Esta simplicidad tiene ventajas significativas en términos de seguridad, ya que una base de código confiable más pequeña es más fácil de auditar y verificar formalmente.
El estándar de hecho en el ámbito de las pruebas de conocimiento cero. Más importante aún, el ecosistema zkVM ya ha tomado una decisión. Como señaló Justin Drake, se puede ver una tendencia clara en los datos de Ethproofs:
"RISC-V es la arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) líder en el backend de zkVM."
En los diez zkVM que pueden probar bloques de Ethereum, nueve han elegido RISC-V como su arquitectura objetivo. Esta convergencia de mercado envía una poderosa señal: Ethereum no está realizando un intento especulativo al adoptar RISC-V, sino que se alinea con un estándar que ya ha sido validado en la práctica y reconocido por un proyecto construido para su futuro de cero conocimiento.
nació para la confianza, no solo para ejecutar
Además de un ecosistema amplio, la arquitectura interna de RISC-V también es particularmente adecuada para construir sistemas seguros y verificables. En primer lugar, RISC-V cuenta con una especificación formal y legible por máquina: SAIL. Esto representa un gran avance en comparación con la especificación del EVM (que existe principalmente en forma escrita en el "libro amarillo"). El "libro amarillo" tiene cierta ambigüedad, mientras que la especificación SAIL ofrece un "estándar dorado" que puede soportar pruebas matemáticas críticas de corrección, lo cual es vital para proteger protocolos de gran valor. Como mencionó Alex Hicks de la Fundación Ethereum (EF) en la conferencia Ethproofs, esto permite que los circuitos zkVM puedan ser verificados directamente "con la especificación oficial de RISC-V". En segundo lugar, RISC-V incluye una arquitectura privilegiada, que es una característica a menudo pasada por alto pero esencial para la seguridad. Define diferentes niveles de operación, que principalmente incluyen el modo de usuario (para aplicaciones no confiables, como contratos inteligentes) y el modo supervisor (para un "núcleo de ejecución" confiable). Diego de Cartesi explicó esto en profundidad:
"El sistema operativo debe protegerse a sí mismo de la influencia de otro código. Necesita ejecutar diferentes programas de forma aislada entre sí, y todos estos mecanismos son parte del estándar RISC-V."
En la arquitectura de RISC-V, los contratos inteligentes que se ejecutan en modo de usuario no pueden acceder directamente al estado de la blockchain. En cambio, necesitan emitir una solicitud a un núcleo de confianza que se ejecuta en modo supervisor a través de una instrucción ECALL (llamada al entorno) especial. Este mecanismo construye un límite de seguridad impuesto por hardware, que es más robusto y fácil de verificar que el modelo de sandbox de software que depende puramente de EVM.
La visión de Vitalik
Esta transformación se concibe como un proceso gradual y por etapas, para garantizar la estabilidad del sistema y la compatibilidad hacia atrás. Como lo explicó Vitalik Buterin, el fundador de Ethereum, este enfoque tiene como objetivo lograr un desarrollo "evolutivo" en lugar de un cambio "revolucionario" completo.
Primer paso: precompilación alternativa
En la fase inicial, se adoptará el enfoque más conservador, introduciendo funcionalidades limitadas para la nueva máquina virtual (VM). Como sugirió Vitalik Buterin: "Podemos comenzar a usar la nueva VM en escenarios limitados, como reemplazar las funciones precompiladas". En concreto, esto significará pausar la adición de nuevas funciones de precompilación en EVM, en su lugar, se implementarán las funcionalidades requeridas a través de programas RISC-V aprobados por una lista blanca. Este enfoque permite que la nueva VM realice pruebas en un entorno de bajo riesgo en la mainnet, actuando a su vez como intermediario entre los dos entornos de ejecución a través de un cliente de Ethereum.
Paso dos: coexistencia de dos máquinas virtuales
La siguiente fase será "abrir el nuevo VM directamente a los usuarios". Los contratos inteligentes pueden indicar, a través de una etiqueta, si su código de bytes es EVM o RISC-V. La característica clave es lograr una interoperabilidad sin fisuras: "dos tipos de contratos pueden llamarse entre sí". Esta función se realizará a través de llamadas al sistema (ECALL), permitiendo que las dos máquinas virtuales colaboren en el mismo ecosistema.
Paso tres: EVM como contrato simulado (estrategia "Rosetta")
El objetivo final es lograr la simplificación extrema del protocolo. En esta etapa, "usaremos EVM como una implementación en la nueva VM." El EVM estandarizado se convertirá en un contrato inteligente verificado formalmente que se ejecuta en RISC-V L1 nativo. Esto no solo garantiza el soporte permanente para las aplicaciones anteriores, sino que también permite a los desarrolladores de clientes mantener solo un motor de ejecución simplificado, lo que reduce significativamente la complejidad y los costos de mantenimiento.
Efecto de ondas en el ecosistema
La transición de EVM a RISC-V no es solo una transformación del protocolo central, sino que tendrá un profundo impacto en todo el ecosistema de Ethereum. Esta transformación no solo remodelará la experiencia del desarrollador, sino que cambiará fundamentalmente el panorama competitivo de las soluciones de Layer-2 y desbloqueará nuevos modelos de validación económica.
Reposicionamiento de Rollup: La batalla entre Optimista y ZK
La capa L1 utilizando una capa de ejecución RISC-V tendrá un impacto completamente diferente en los dos tipos principales de Rollup.
Las Optimistic Rollups (como Arbitrum y Optimism) enfrentan desafíos arquitectónicos. Su modelo de seguridad depende de resolver pruebas de fraude al volver a ejecutar transacciones controvertidas a través del EVM de L1. Si el EVM de L1 es reemplazado, este modelo se desmoronará por completo. Estos proyectos se enfrentarán a una difícil elección: realizar una reingeniería masiva, diseñando un sistema de prueba de fraude para el nuevo VM de L1, o desvincularse completamente del modelo de seguridad de Ethereum.
En comparación, ZK Rollup obtendrá una gran ventaja estratégica. La gran mayoría de los ZK Rollup ya han adoptado RISC-V como su arquitectura de conjunto de instrucciones interna (ISA). Un L1 que "hable el mismo idioma" le permitirá lograr una integración más estrecha y eficiente. Justin Drake propuso la visión futura de "Rollup nativo": L2 se convierte en una instancia especializada del entorno de ejecución de L1, utilizando la VM integrada de L1 para lograr una liquidación sin problemas. Esta alineación traerá los siguientes cambios:
Simplificación de la pila tecnológica: el equipo de L2 ya no necesitará construir mecanismos de puente complejos entre el entorno de ejecución RISC-V interno y el EVM.
Reutilización de herramientas y código: los compiladores, depuradores y herramientas de verificación formal desarrollados para el entorno L1 RISC-V pueden ser utilizados directamente por L2, lo que reduce significativamente los costos de desarrollo.
Alineación de incentivos económicos: las tarifas de Gas de L1 reflejarán de manera más precisa el costo real de la verificación ZK basada en RISC-V, lo que dará lugar a un modelo económico más razonable.
La nueva era de desarrolladores y usuarios
Para los desarrolladores de Ethereum, esta transformación será gradual y no destructiva.
Para los desarrolladores, tendrán acceso a un ecosistema de desarrollo de software más amplio y maduro. Como señaló Vitalik Buterin, los desarrolladores "podrán escribir contratos en Rust, mientras que estas opciones pueden coexistir". Al mismo tiempo, predijo que "Solidity y Vyper seguirán siendo populares a largo plazo debido a su diseño elegante en la lógica de contratos inteligentes". Usar lenguajes de programación de vanguardia y sus enormes recursos de bibliotecas a través de la cadena de herramientas LLVM será revolucionario. Vitalik lo comparó con una "experiencia al estilo NodeJS", donde los desarrolladores pueden escribir código en la cadena y fuera de la cadena en el mismo lenguaje, logrando una integración en el desarrollo.
Para los usuarios, esta transformación finalmente traerá una experiencia de red de menor costo y mayor rendimiento. Se espera que el costo de prueba disminuya aproximadamente 100 veces, de varios dólares por transacción a unos pocos centavos o incluso menos. Esto se traduce directamente en tarifas L1 más bajas y costos de liquidación L2 más bajos. Esta viabilidad económica desbloqueará la visión de "Gigagas L1", con el objetivo de alcanzar un rendimiento de aproximadamente 10,000 TPS, allanando el camino para aplicaciones en cadena más complejas y de mayor valor en el futuro.
Succinct Labs y SP1: Construyendo la prueba del futuro en el presente
Ethereum está en la antesala del lanzamiento. "Expandir L1, expandir bloques" es una tarea estratégica urgente dentro del conjunto de protocolos de EF. Se espera que en los próximos 6 a 12 meses se logren mejoras de rendimiento significativas.
Equipos como Succinct Labs han demostrado en la práctica las ventajas teóricas de RISC-V, y su trabajo se ha convertido en un sólido caso de validación de esta propuesta.
SP1, desarrollado por Succinct Labs, es un zkVM de alto rendimiento y código abierto basado en RISC-V, que valida la viabilidad de un nuevo enfoque arquitectónico. SP1 adopta la filosofía "centralización de precompilación" (precompile-centric), resolviendo perfectamente el problema del cuello de botella criptográfico de EVM. A diferencia del enfoque tradicional que depende de métodos de precompilación lentos y codificados de forma rígida, SP1 descarga operaciones intensivas como el hash Keccak en circuitos ZK diseñados específicamente y optimizados manualmente, y las invoca a través de instrucciones ECALL estándar. Este enfoque combina el rendimiento del hardware personalizado con la flexibilidad del software, proporcionando a los desarrolladores una solución más eficiente y escalable.
El impacto real de Succinct Labs ya se ha hecho evidente. Su producto OP Succinct utiliza SP1 para dotar a los Optimistic Rollups de la capacidad de pruebas de conocimiento cero (ZK-ify). Como explica Uma Roy, cofundadora de Succinct:
"Usando Rollup de OP Stack, ya no es necesario esperar siete días para completar la confirmación final y el retiro... Ahora solo se necesita una hora para completar la confirmación. Este aumento de velocidad es increíble."
Esta ruptura resuelve un punto crítico en todo el ecosistema OP Stack. Además, la infraestructura de Succinct, la Succinct Prover Network, está diseñada como un mercado descentralizado de generación de pruebas, mostrando un modelo económico viable para la computación verificable del futuro. Su trabajo no es solo una prueba de concepto, sino un plano futuro práctico, tal como se describe en este artículo.
¿Cómo reducir el riesgo en Ethereum?
Una de las grandes ventajas de RISC-V es que hace que el santo grial de la verificación formal, que es probar matemáticamente la corrección de un sistema, sea un objetivo alcanzable. La especificación del EVM está redactada en lenguaje natural en el Yellow Paper, lo que dificulta su formalización. En cambio, RISC-V cuenta con una especificación SAIL oficial y legible por máquina, que proporciona una "referencia dorada" clara para su comportamiento.
Esto allana el camino para una mayor seguridad. Como señaló Alex Hicks de la Fundación Ethereum, actualmente se está trabajando en "extraer circuitos zkVM RISC-V y la especificación oficial de RISC-V a Lean para su verificación formal". Este es un avance monumental que traslada la confianza de las implementaciones humanas propensas a errores a pruebas matemáticas verificables, abriendo nuevas alturas para la seguridad de blockchain.
Principales riesgos de la transformación
A pesar de las numerosas ventajas de la arquitectura RISC-V L1, también presenta nuevos desafíos complejos.
Problema de medición de Gas
Crear un modelo de Gas determinista y justo para la arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) es un problema no resuelto. El método simple de contar instrucciones es vulnerable a ataques de denegación de servicio. Por ejemplo, un atacante puede diseñar un programa que active repetidamente fallos de caché, causando un alto consumo de recursos con un costo de Gas muy bajo. Este problema presenta un severo desafío para la estabilidad de la red y el modelo económico.
Problemas de seguridad de la cadena de herramientas y "construcción reproducible"
Este es el riesgo más importante y a menudo subestimado en el proceso de transformación. El modelo de seguridad ha pasado de depender de máquinas virtuales en la cadena a depender de compiladores fuera de la cadena (como LLVM), los cuales son extremadamente complejos y se sabe que contienen vulnerabilidades. Los atacantes pueden aprovechar las vulnerabilidades del compilador para transformar código fuente aparentemente inofensivo en código de bytes malicioso. Además, asegurar que los binarios compilados en la cadena coincidan exactamente con el código fuente público, es decir, el problema de "construcción reproducible", también es extremadamente difícil. Pequeñas diferencias en el entorno de construcción pueden dar lugar a diferentes binarios, lo que afecta la transparencia y la confianza. Estos problemas presentan un reto serio para la seguridad de los desarrolladores y usuarios.
Estrategias de mitigación
El camino hacia adelante requiere estrategias de defensa en múltiples niveles.
Promoción por fases
La adopción de un plan de transición gradual y por etapas es una estrategia central para abordar los riesgos. Al introducir primero RISC-V como una alternativa precompilada y luego ejecutarlo en un entorno de doble máquina virtual, la comunidad puede acumular experiencia operativa y construir confianza en un entorno de bajo riesgo, evitando cualquier cambio irreversible. Este enfoque progresivo proporciona una base estable para la transformación tecnológica.
Auditoría completa: pruebas difusas y verificación formal
Aunque la verificación formal es el objetivo final, debe combinarse con pruebas continuas y de alta intensidad. Como demostró Valentine de Diligence Security en la conferencia telefónica de Ethproofs, su herramienta de pruebas de fuzzing Argus ha descubierto 11 fallos clave de solidez e integridad en el zkVM líder. Esto indica que incluso los sistemas mejor diseñados pueden tener vulnerabilidades que solo se pueden descubrir a través de pruebas adversariales rigurosas. La combinación de pruebas de fuzzing y verificación formal proporciona una mayor garantía de la seguridad del sistema.
Estandarización
Para evitar la fragmentación del ecosistema, la comunidad debe adoptar una única configuración estandarizada de RISC-V. Esto podría ser la combinación de RV64GC y un ABI compatible con Linux, ya que esta combinación cuenta con el mayor apoyo en los lenguajes de programación y herramientas más utilizados, lo que maximiza las ventajas del nuevo ecosistema. La estandarización no solo puede aumentar la eficiencia de los desarrolladores, sino que también puede sentar una base sólida para el desarrollo a largo plazo del ecosistema.
El futuro verificable de Ethereum
La propuesta de reemplazar la Máquina Virtual de Ethereum (EVM) por RISC-V no es solo una actualización gradual, sino una reestructuración fundamental de la capa de ejecución de Ethereum. Esta ambiciosa visión busca abordar los cuellos de botella de escalabilidad profundos, simplificar la complejidad del protocolo y alinear la plataforma con un ecosistema más amplio en el ámbito de la computación general. A pesar de que esta transformación enfrenta enormes desafíos técnicos y sociales, los beneficios estratégicos a largo plazo son suficientes para justificar este audaz esfuerzo.
Esta transformación se centra en una serie de compensaciones clave:
El equilibrio entre la enorme mejora de rendimiento que aporta la arquitectura nativa ZK y la urgente necesidad de compatibilidad hacia atrás;
La compensación entre las ventajas de seguridad que trae el protocolo simplificado y la inercia del gran efecto de red de EVM;
La elección entre la potente capacidad de un ecosistema universal y el riesgo de depender de herramientas de terceros complejas.
Finalmente, esta transformación de la arquitectura será clave para cumplir la promesa de "Ejecución Ágil" (Lean Execution) y también será una parte importante de la visión de "Ethereum Ágil" (Lean Ethereum). Transformará el L1 de Ethereum de una simple plataforma de contratos inteligentes a una capa de liquidación y disponibilidad de datos eficiente y segura, diseñada específicamente para respaldar un vasto universo de cálculos verificables.
Como dijo Vitalik Buterin, "el objetivo es... proporcionar ZK-snark para todo."
Proyectos como Ethproofs proporcionan datos objetivos y una plataforma de colaboración para esta transformación, mientras que el equipo de Succinct Labs, a través de la aplicación práctica de su SP1 zkVM, ofrece un plan operativo para este futuro. Al adoptar RISC-V, Ethereum no solo resuelve su propio cuello de botella de escalabilidad, sino que también se posiciona como la capa de confianza fundamental de la próxima generación de Internet, impulsada por el tercer gran principio criptográfico después de los hash y las firmas: SNARK.
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La deuda técnica es abrumadora, Ethereum opta por "empezar de nuevo" con RISC-V.
Autor: jaehaerys.eth
Compilado por: Shenchao TechFlow
Resumen
Ethereum se está preparando para su transformación arquitectónica más importante desde su creación: reemplazar EVM por RISC-V.
La razón es simple: en un futuro centrado en el conocimiento cero (ZK), EVM se ha convertido en un cuello de botella de rendimiento:
Solución RISC-V:
El proceso de migración se divide en tres etapas:
Impacto del ecosistema:
Finalmente, Ethereum evolucionará de una "máquina virtual de contratos inteligentes" a una capa de confianza verificable y minimalista para Internet, cuyo objetivo final es "hacer que todo sea ZK-Snarkizado".
La encrucijada de Ethereum
Vitalik Buterin dijo una vez: "El objetivo incluye... hacer que todo sea ZK-Snark."
La culminación de las pruebas de conocimiento cero (ZK) es inevitable, y su argumento central es muy simple: Ethereum está comenzando desde cero, reconfigurándose sobre la base de las pruebas de conocimiento cero. Esto marca el punto final técnico del protocolo: a través de la reestructuración de L1, alcanzando su forma final, impulsada por un zkVM de alto rendimiento respaldado por equipos de desarrollo centrales como Succinct.
Con esta visión como destino, Ethereum se encuentra en el momento más importante de su transformación arquitectónica desde su creación. Esta discusión ya no se trata de una actualización gradual, sino de una reestructuración completa de su núcleo computacional: reemplazando la Máquina Virtual de Ethereum (EVM). Esta iniciativa es la piedra angular de la visión más amplia de "Ethereum Esbelto" (Lean Ethereum).
La visión de Lean Ethereum tiene como objetivo simplificar sistemáticamente todo el protocolo, dividiéndolo en tres módulos centrales: Lean Consensus, Lean Data y Lean Execution. Y en el núcleo de la ejecución simplificada, el punto más crítico es: ¿se ha convertido la EVM, como motor que impulsa la revolución de los contratos inteligentes, en el principal obstáculo para el desarrollo futuro de Ethereum?
Como dijo Justin Drake de la Fundación Ethereum, el objetivo a largo plazo de Ethereum siempre ha sido "Snarkificar todo" (Snarkify everything), una poderosa herramienta que puede mejorar las distintas capas del protocolo. Sin embargo, durante mucho tiempo, este objetivo se asemejaba más a un "plano inalcanzable", ya que su realización requiere el concepto de prueba en tiempo real (real-time proving). Y ahora, a medida que la prueba en tiempo real se convierte gradualmente en una realidad, la ineficiencia teórica de EVM se ha transformado en un problema práctico que necesita ser resuelto.
Este artículo analizará en profundidad los argumentos técnicos y estratégicos para la migración de Ethereum L1 a la arquitectura de conjunto de instrucciones RISC-V. Esta medida no solo promete liberar una escalabilidad sin precedentes, sino que también simplificará la estructura del protocolo y alineará a Ethereum con el futuro de la computación verificable.
¿Qué cambios han ocurrido en realidad?
Antes de discutir el "por qué", primero es necesario aclarar "qué" está cambiando.
EVM (Máquina Virtual de Ethereum) es el entorno de ejecución de los contratos inteligentes de Ethereum, conocido como la "computadora mundial" que procesa transacciones y actualiza el estado de la cadena de bloques. A lo largo de los años, su diseño ha sido revolucionario, sentando las bases para el nacimiento de las finanzas descentralizadas (DeFi) y el ecosistema NFT. Sin embargo, esta arquitectura personalizada de hace casi diez años ha acumulado una gran cantidad de deuda técnica.
En comparación, RISC-V no es un producto, sino un estándar abierto: un "alfabeto" de diseño de procesadores gratuito y universal. Como destacó Jeremy Bruestle en la conferencia Ethproofs, sus principios clave lo convierten en una excelente opción para este papel:
problema de costos del intérprete
Las razones para impulsar el reemplazo de EVM no se deben a un solo defecto, sino a la convergencia de múltiples limitaciones fundamentales que no se pueden ignorar en el contexto futuro centrado en las pruebas de conocimiento cero. Estas limitaciones incluyen cuellos de botella en el rendimiento de los sistemas de pruebas de conocimiento cero, así como los riesgos derivados de la complejidad creciente acumulada dentro del protocolo.
Problema de costos del intérprete
El impulso más urgente para esta transformación es la ineficiencia inherente del EVM en los sistemas de prueba de conocimiento cero. A medida que Ethereum avanza gradualmente hacia un modelo que valida el estado de L1 a través de pruebas ZK, el rendimiento de los probadores se convierte en el mayor cuello de botella.
El problema radica en la forma en que funciona actualmente zkEVM. No están proporcionando pruebas de conocimiento cero directamente sobre EVM, sino sobre el intérprete de EVM, que a su vez se compila en RISC-V. Vitalik Buterin señaló sin rodeos este problema central:
“……si la implementación de zkVM consiste en compilar la ejecución de EVM en contenido que finalmente se convierte en código RISC-V, ¿por qué no exponer directamente el RISC-V subyacente a los desarrolladores de contratos inteligentes? Esto podría eliminar por completo los costos de la máquina virtual externa.”
Esta capa de explicación adicional trae una gran pérdida de rendimiento. Las estimaciones indican que, en comparación con la prueba de programas nativos, esta capa podría causar una disminución del rendimiento de entre 50 y 800 veces. Después de optimizar otros cuellos de botella (como cambiar al algoritmo de hash Poseidon), esta parte de "ejecución de bloques" aún ocupará el 80-90% de todo el tiempo de prueba, convirtiendo a EVM en el último y más complicado obstáculo para escalar L1. Al eliminar esta capa, Vitalik espera que la eficiencia de ejecución pueda aumentar 100 veces.
trampa de deuda técnica
Para compensar la insuficiencia de rendimiento de EVM en ciertas operaciones criptográficas, Ethereum introdujo contratos precompilados: funciones especializadas codificadas directamente en el protocolo. Aunque esta solución parecía pragmática en su momento, hoy ha provocado la situación que Vitalik Buterin ha denominado "mala":
"La precompilación es catastrófica para nosotros... ha expandido enormemente la biblioteca de código confiable de Ethereum... y ha causado serios problemas que casi nos llevaron a fallos de consenso en varias ocasiones."
Esta complejidad es asombrosa. Vitalik ejemplificó que el código de envoltura de un solo contrato precompilado (como modexp) es más complejo que todo el intérprete RISC-V, y la lógica precompilada es en realidad más engorrosa. Agregar nuevos contratos precompilados requiere pasar por un proceso de bifurcación dura lento y lleno de controversias políticas, lo que obstaculiza gravemente la innovación de aplicaciones que necesitan nuevos primitivos criptográficos. A esto, Vitalik llegó a una conclusión clara:
"Creo que deberíamos dejar de agregar cualquier nuevo contrato precompilado a partir de hoy."
deuda técnica de la arquitectura de Ethereum
El diseño central de EVM refleja las prioridades de épocas pasadas, pero ya no se ajusta a las necesidades computacionales modernas. EVM eligió una arquitectura de 256 bits para manejar valores criptográficos, pero esta arquitectura es extremadamente ineficiente para los enteros de 32 o 64 bits que se utilizan comúnmente en los contratos inteligentes. Esta ineficiencia es especialmente costosa en los sistemas ZK. Como explicó Vitalik:
"Cuando se utilizan números más pequeños, cada número en realidad no ahorra ningún recurso, mientras que la complejidad aumenta de dos a cuatro veces."
Además, la arquitectura de pila de EVM es menos eficiente que la arquitectura de registros de RISC-V y de las CPU modernas. Requiere más instrucciones para completar las mismas operaciones, lo que también complica la optimización del compilador.
Estos problemas, que incluyen los cuellos de botella de rendimiento de las pruebas ZK, la complejidad de las precompilaciones y las elecciones de arquitectura obsoletas, constituyen un argumento convincente y urgente: Ethereum debe ir más allá de la EVM y adoptar una arquitectura tecnológica más adecuada para el futuro.
RISC-V Blueprint: Reconstructing the Future of Ethereum with a Stronger Foundation
Las ventajas de RISC-V no solo residen en las deficiencias del EVM, sino también en la gran fortaleza inherente a su filosofía de diseño. Su arquitectura ofrece una base robusta, simple y verificable, lo que la hace muy adecuada para entornos de alto riesgo como Ethereum.
¿Por qué los estándares abiertos son superiores a los diseños personalizados?
A diferencia de la arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) personalizada que necesita construir todo el ecosistema de software desde cero, RISC-V es un estándar abierto maduro que cuenta con las siguientes tres grandes ventajas:
Sistema ecológico maduro
Al adoptar RISC-V, Ethereum puede aprovechar décadas de avances colectivos en el campo de la informática. Como explica Justin Drake, esto le brinda a Ethereum la oportunidad de utilizar herramientas de clase mundial directamente:
"Hay un componente de infraestructura llamado LLVM, que es un conjunto de herramientas de compilador que te permite compilar lenguajes de programación de alto nivel en uno de varios objetivos de backend. Uno de los backends soportados es RISC-V. Así que si soportas RISC-V, puedes soportar automáticamente todos los lenguajes de alto nivel soportados por LLVM."
Esto reduce enormemente la barrera de entrada para el desarrollo, permitiendo que millones de desarrolladores familiarizados con lenguajes como Rust, C++ y Go puedan comenzar fácilmente.
La filosofía de diseño minimalista La minimalismo de RISC-V es una característica intencionada y no una limitación. Su conjunto de instrucciones básico solo contiene alrededor de 47 instrucciones, lo que mantiene el núcleo de la máquina virtual extremadamente simple. Esta simplicidad tiene ventajas significativas en términos de seguridad, ya que una base de código confiable más pequeña es más fácil de auditar y verificar formalmente.
El estándar de hecho en el ámbito de las pruebas de conocimiento cero. Más importante aún, el ecosistema zkVM ya ha tomado una decisión. Como señaló Justin Drake, se puede ver una tendencia clara en los datos de Ethproofs:
"RISC-V es la arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) líder en el backend de zkVM."
En los diez zkVM que pueden probar bloques de Ethereum, nueve han elegido RISC-V como su arquitectura objetivo. Esta convergencia de mercado envía una poderosa señal: Ethereum no está realizando un intento especulativo al adoptar RISC-V, sino que se alinea con un estándar que ya ha sido validado en la práctica y reconocido por un proyecto construido para su futuro de cero conocimiento.
nació para la confianza, no solo para ejecutar
Además de un ecosistema amplio, la arquitectura interna de RISC-V también es particularmente adecuada para construir sistemas seguros y verificables. En primer lugar, RISC-V cuenta con una especificación formal y legible por máquina: SAIL. Esto representa un gran avance en comparación con la especificación del EVM (que existe principalmente en forma escrita en el "libro amarillo"). El "libro amarillo" tiene cierta ambigüedad, mientras que la especificación SAIL ofrece un "estándar dorado" que puede soportar pruebas matemáticas críticas de corrección, lo cual es vital para proteger protocolos de gran valor. Como mencionó Alex Hicks de la Fundación Ethereum (EF) en la conferencia Ethproofs, esto permite que los circuitos zkVM puedan ser verificados directamente "con la especificación oficial de RISC-V". En segundo lugar, RISC-V incluye una arquitectura privilegiada, que es una característica a menudo pasada por alto pero esencial para la seguridad. Define diferentes niveles de operación, que principalmente incluyen el modo de usuario (para aplicaciones no confiables, como contratos inteligentes) y el modo supervisor (para un "núcleo de ejecución" confiable). Diego de Cartesi explicó esto en profundidad:
"El sistema operativo debe protegerse a sí mismo de la influencia de otro código. Necesita ejecutar diferentes programas de forma aislada entre sí, y todos estos mecanismos son parte del estándar RISC-V."
En la arquitectura de RISC-V, los contratos inteligentes que se ejecutan en modo de usuario no pueden acceder directamente al estado de la blockchain. En cambio, necesitan emitir una solicitud a un núcleo de confianza que se ejecuta en modo supervisor a través de una instrucción ECALL (llamada al entorno) especial. Este mecanismo construye un límite de seguridad impuesto por hardware, que es más robusto y fácil de verificar que el modelo de sandbox de software que depende puramente de EVM.
La visión de Vitalik
Esta transformación se concibe como un proceso gradual y por etapas, para garantizar la estabilidad del sistema y la compatibilidad hacia atrás. Como lo explicó Vitalik Buterin, el fundador de Ethereum, este enfoque tiene como objetivo lograr un desarrollo "evolutivo" en lugar de un cambio "revolucionario" completo.
Primer paso: precompilación alternativa
En la fase inicial, se adoptará el enfoque más conservador, introduciendo funcionalidades limitadas para la nueva máquina virtual (VM). Como sugirió Vitalik Buterin: "Podemos comenzar a usar la nueva VM en escenarios limitados, como reemplazar las funciones precompiladas". En concreto, esto significará pausar la adición de nuevas funciones de precompilación en EVM, en su lugar, se implementarán las funcionalidades requeridas a través de programas RISC-V aprobados por una lista blanca. Este enfoque permite que la nueva VM realice pruebas en un entorno de bajo riesgo en la mainnet, actuando a su vez como intermediario entre los dos entornos de ejecución a través de un cliente de Ethereum.
Paso dos: coexistencia de dos máquinas virtuales
La siguiente fase será "abrir el nuevo VM directamente a los usuarios". Los contratos inteligentes pueden indicar, a través de una etiqueta, si su código de bytes es EVM o RISC-V. La característica clave es lograr una interoperabilidad sin fisuras: "dos tipos de contratos pueden llamarse entre sí". Esta función se realizará a través de llamadas al sistema (ECALL), permitiendo que las dos máquinas virtuales colaboren en el mismo ecosistema.
Paso tres: EVM como contrato simulado (estrategia "Rosetta")
El objetivo final es lograr la simplificación extrema del protocolo. En esta etapa, "usaremos EVM como una implementación en la nueva VM." El EVM estandarizado se convertirá en un contrato inteligente verificado formalmente que se ejecuta en RISC-V L1 nativo. Esto no solo garantiza el soporte permanente para las aplicaciones anteriores, sino que también permite a los desarrolladores de clientes mantener solo un motor de ejecución simplificado, lo que reduce significativamente la complejidad y los costos de mantenimiento.
Efecto de ondas en el ecosistema
La transición de EVM a RISC-V no es solo una transformación del protocolo central, sino que tendrá un profundo impacto en todo el ecosistema de Ethereum. Esta transformación no solo remodelará la experiencia del desarrollador, sino que cambiará fundamentalmente el panorama competitivo de las soluciones de Layer-2 y desbloqueará nuevos modelos de validación económica.
Reposicionamiento de Rollup: La batalla entre Optimista y ZK
La capa L1 utilizando una capa de ejecución RISC-V tendrá un impacto completamente diferente en los dos tipos principales de Rollup.
Las Optimistic Rollups (como Arbitrum y Optimism) enfrentan desafíos arquitectónicos. Su modelo de seguridad depende de resolver pruebas de fraude al volver a ejecutar transacciones controvertidas a través del EVM de L1. Si el EVM de L1 es reemplazado, este modelo se desmoronará por completo. Estos proyectos se enfrentarán a una difícil elección: realizar una reingeniería masiva, diseñando un sistema de prueba de fraude para el nuevo VM de L1, o desvincularse completamente del modelo de seguridad de Ethereum.
En comparación, ZK Rollup obtendrá una gran ventaja estratégica. La gran mayoría de los ZK Rollup ya han adoptado RISC-V como su arquitectura de conjunto de instrucciones interna (ISA). Un L1 que "hable el mismo idioma" le permitirá lograr una integración más estrecha y eficiente. Justin Drake propuso la visión futura de "Rollup nativo": L2 se convierte en una instancia especializada del entorno de ejecución de L1, utilizando la VM integrada de L1 para lograr una liquidación sin problemas. Esta alineación traerá los siguientes cambios:
Simplificación de la pila tecnológica: el equipo de L2 ya no necesitará construir mecanismos de puente complejos entre el entorno de ejecución RISC-V interno y el EVM.
Reutilización de herramientas y código: los compiladores, depuradores y herramientas de verificación formal desarrollados para el entorno L1 RISC-V pueden ser utilizados directamente por L2, lo que reduce significativamente los costos de desarrollo.
Alineación de incentivos económicos: las tarifas de Gas de L1 reflejarán de manera más precisa el costo real de la verificación ZK basada en RISC-V, lo que dará lugar a un modelo económico más razonable.
La nueva era de desarrolladores y usuarios
Para los desarrolladores de Ethereum, esta transformación será gradual y no destructiva.
Para los desarrolladores, tendrán acceso a un ecosistema de desarrollo de software más amplio y maduro. Como señaló Vitalik Buterin, los desarrolladores "podrán escribir contratos en Rust, mientras que estas opciones pueden coexistir". Al mismo tiempo, predijo que "Solidity y Vyper seguirán siendo populares a largo plazo debido a su diseño elegante en la lógica de contratos inteligentes". Usar lenguajes de programación de vanguardia y sus enormes recursos de bibliotecas a través de la cadena de herramientas LLVM será revolucionario. Vitalik lo comparó con una "experiencia al estilo NodeJS", donde los desarrolladores pueden escribir código en la cadena y fuera de la cadena en el mismo lenguaje, logrando una integración en el desarrollo.
Para los usuarios, esta transformación finalmente traerá una experiencia de red de menor costo y mayor rendimiento. Se espera que el costo de prueba disminuya aproximadamente 100 veces, de varios dólares por transacción a unos pocos centavos o incluso menos. Esto se traduce directamente en tarifas L1 más bajas y costos de liquidación L2 más bajos. Esta viabilidad económica desbloqueará la visión de "Gigagas L1", con el objetivo de alcanzar un rendimiento de aproximadamente 10,000 TPS, allanando el camino para aplicaciones en cadena más complejas y de mayor valor en el futuro.
Succinct Labs y SP1: Construyendo la prueba del futuro en el presente
Ethereum está en la antesala del lanzamiento. "Expandir L1, expandir bloques" es una tarea estratégica urgente dentro del conjunto de protocolos de EF. Se espera que en los próximos 6 a 12 meses se logren mejoras de rendimiento significativas.
Equipos como Succinct Labs han demostrado en la práctica las ventajas teóricas de RISC-V, y su trabajo se ha convertido en un sólido caso de validación de esta propuesta.
SP1, desarrollado por Succinct Labs, es un zkVM de alto rendimiento y código abierto basado en RISC-V, que valida la viabilidad de un nuevo enfoque arquitectónico. SP1 adopta la filosofía "centralización de precompilación" (precompile-centric), resolviendo perfectamente el problema del cuello de botella criptográfico de EVM. A diferencia del enfoque tradicional que depende de métodos de precompilación lentos y codificados de forma rígida, SP1 descarga operaciones intensivas como el hash Keccak en circuitos ZK diseñados específicamente y optimizados manualmente, y las invoca a través de instrucciones ECALL estándar. Este enfoque combina el rendimiento del hardware personalizado con la flexibilidad del software, proporcionando a los desarrolladores una solución más eficiente y escalable.
El impacto real de Succinct Labs ya se ha hecho evidente. Su producto OP Succinct utiliza SP1 para dotar a los Optimistic Rollups de la capacidad de pruebas de conocimiento cero (ZK-ify). Como explica Uma Roy, cofundadora de Succinct:
"Usando Rollup de OP Stack, ya no es necesario esperar siete días para completar la confirmación final y el retiro... Ahora solo se necesita una hora para completar la confirmación. Este aumento de velocidad es increíble."
Esta ruptura resuelve un punto crítico en todo el ecosistema OP Stack. Además, la infraestructura de Succinct, la Succinct Prover Network, está diseñada como un mercado descentralizado de generación de pruebas, mostrando un modelo económico viable para la computación verificable del futuro. Su trabajo no es solo una prueba de concepto, sino un plano futuro práctico, tal como se describe en este artículo.
¿Cómo reducir el riesgo en Ethereum?
Una de las grandes ventajas de RISC-V es que hace que el santo grial de la verificación formal, que es probar matemáticamente la corrección de un sistema, sea un objetivo alcanzable. La especificación del EVM está redactada en lenguaje natural en el Yellow Paper, lo que dificulta su formalización. En cambio, RISC-V cuenta con una especificación SAIL oficial y legible por máquina, que proporciona una "referencia dorada" clara para su comportamiento.
Esto allana el camino para una mayor seguridad. Como señaló Alex Hicks de la Fundación Ethereum, actualmente se está trabajando en "extraer circuitos zkVM RISC-V y la especificación oficial de RISC-V a Lean para su verificación formal". Este es un avance monumental que traslada la confianza de las implementaciones humanas propensas a errores a pruebas matemáticas verificables, abriendo nuevas alturas para la seguridad de blockchain.
Principales riesgos de la transformación
A pesar de las numerosas ventajas de la arquitectura RISC-V L1, también presenta nuevos desafíos complejos.
Problema de medición de Gas
Crear un modelo de Gas determinista y justo para la arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) es un problema no resuelto. El método simple de contar instrucciones es vulnerable a ataques de denegación de servicio. Por ejemplo, un atacante puede diseñar un programa que active repetidamente fallos de caché, causando un alto consumo de recursos con un costo de Gas muy bajo. Este problema presenta un severo desafío para la estabilidad de la red y el modelo económico.
Problemas de seguridad de la cadena de herramientas y "construcción reproducible"
Este es el riesgo más importante y a menudo subestimado en el proceso de transformación. El modelo de seguridad ha pasado de depender de máquinas virtuales en la cadena a depender de compiladores fuera de la cadena (como LLVM), los cuales son extremadamente complejos y se sabe que contienen vulnerabilidades. Los atacantes pueden aprovechar las vulnerabilidades del compilador para transformar código fuente aparentemente inofensivo en código de bytes malicioso. Además, asegurar que los binarios compilados en la cadena coincidan exactamente con el código fuente público, es decir, el problema de "construcción reproducible", también es extremadamente difícil. Pequeñas diferencias en el entorno de construcción pueden dar lugar a diferentes binarios, lo que afecta la transparencia y la confianza. Estos problemas presentan un reto serio para la seguridad de los desarrolladores y usuarios.
Estrategias de mitigación
El camino hacia adelante requiere estrategias de defensa en múltiples niveles.
Promoción por fases
La adopción de un plan de transición gradual y por etapas es una estrategia central para abordar los riesgos. Al introducir primero RISC-V como una alternativa precompilada y luego ejecutarlo en un entorno de doble máquina virtual, la comunidad puede acumular experiencia operativa y construir confianza en un entorno de bajo riesgo, evitando cualquier cambio irreversible. Este enfoque progresivo proporciona una base estable para la transformación tecnológica.
Auditoría completa: pruebas difusas y verificación formal
Aunque la verificación formal es el objetivo final, debe combinarse con pruebas continuas y de alta intensidad. Como demostró Valentine de Diligence Security en la conferencia telefónica de Ethproofs, su herramienta de pruebas de fuzzing Argus ha descubierto 11 fallos clave de solidez e integridad en el zkVM líder. Esto indica que incluso los sistemas mejor diseñados pueden tener vulnerabilidades que solo se pueden descubrir a través de pruebas adversariales rigurosas. La combinación de pruebas de fuzzing y verificación formal proporciona una mayor garantía de la seguridad del sistema.
Estandarización
Para evitar la fragmentación del ecosistema, la comunidad debe adoptar una única configuración estandarizada de RISC-V. Esto podría ser la combinación de RV64GC y un ABI compatible con Linux, ya que esta combinación cuenta con el mayor apoyo en los lenguajes de programación y herramientas más utilizados, lo que maximiza las ventajas del nuevo ecosistema. La estandarización no solo puede aumentar la eficiencia de los desarrolladores, sino que también puede sentar una base sólida para el desarrollo a largo plazo del ecosistema.
El futuro verificable de Ethereum
La propuesta de reemplazar la Máquina Virtual de Ethereum (EVM) por RISC-V no es solo una actualización gradual, sino una reestructuración fundamental de la capa de ejecución de Ethereum. Esta ambiciosa visión busca abordar los cuellos de botella de escalabilidad profundos, simplificar la complejidad del protocolo y alinear la plataforma con un ecosistema más amplio en el ámbito de la computación general. A pesar de que esta transformación enfrenta enormes desafíos técnicos y sociales, los beneficios estratégicos a largo plazo son suficientes para justificar este audaz esfuerzo.
Esta transformación se centra en una serie de compensaciones clave:
Finalmente, esta transformación de la arquitectura será clave para cumplir la promesa de "Ejecución Ágil" (Lean Execution) y también será una parte importante de la visión de "Ethereum Ágil" (Lean Ethereum). Transformará el L1 de Ethereum de una simple plataforma de contratos inteligentes a una capa de liquidación y disponibilidad de datos eficiente y segura, diseñada específicamente para respaldar un vasto universo de cálculos verificables.
Como dijo Vitalik Buterin, "el objetivo es... proporcionar ZK-snark para todo."
Proyectos como Ethproofs proporcionan datos objetivos y una plataforma de colaboración para esta transformación, mientras que el equipo de Succinct Labs, a través de la aplicación práctica de su SP1 zkVM, ofrece un plan operativo para este futuro. Al adoptar RISC-V, Ethereum no solo resuelve su propio cuello de botella de escalabilidad, sino que también se posiciona como la capa de confianza fundamental de la próxima generación de Internet, impulsada por el tercer gran principio criptográfico después de los hash y las firmas: SNARK.
Demostrar el software del mundo, iniciar una nueva era de la criptografía.
Conocer más:
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