Ethereum, doğumundan bu yana en önemli mimari dönüşümünü karşılamaya hazırlanıyor: EVM'nin RISC-V ile değiştirilmesi.
Sebebi çok basit - sıfır bilgi (ZK) merkezli bir gelecekte, EVM performans darboğazı haline geldi:
Mevcut zkEVM, 50–800 kat performans düşüşüne neden olan bir yorumlayıcıya bağımlıdır;
Önceden derlenmiş modüller protokolü karmaşık hale getirir ve riskleri artırır;
256 bit yığın tasarımı, kanıt üretiminde son derece verimsizdir.
RISC-V çözümleri:
Minimalist tasarım (yaklaşık 47 temel komut) + olgun LLVM ekosistemi (Rust, C++, Go gibi dilleri destekler);
Fiili olarak zkVM standardı haline geldi (%90'lık projeler tarafından benimsenmiştir);
Resmi SAIL standardına sahip (belirsiz sarı kitapla kıyaslandığında) → Katı doğrulama sağlama;
Donanım doğrulama yolu (ASIC'ler/FPGA'lar) test aşamasındadır (SP1, Nervos, Cartesi vb.).
Taşınma süreci üç aşamaya ayrılır:
RISC-V'yi önceden derlenmiş bir modül olarak değiştirme (düşük riskli test);
İki Sanal Makine Çağı: EVM ve RISC-V birlikte var ve tamamen birbirleriyle etkileşimli;
RISC-V içinde EVM'yi yeniden uygulamak (Rosetta stratejisi).
Ekosistem Etkisi:
İyimser Rollup'lar (örneğin Arbitrum ve Optimism) dolandırıcılık kanıtı mekanizmasını yeniden inşa etmelidir;
Sıfır Bilgi Rollup'ları (örneğin Polygon, zkSync, Scroll) büyük avantajlar elde edecek → Daha ucuz, daha hızlı, daha basit;
Geliştiriciler, L1 katmanında doğrudan Rust, Go ve Python gibi dil kütüphanelerini kullanabilir;
Kullanıcılar Gigagas L1'e (yaklaşık 10.000 TPS) giden daha düşük maliyetli kanıtın yaklaşık 100 kat avantajından yararlanacak.
Sonunda, Ethereum, bir "akıllı sözleşme sanal makinesi" olmaktan, internetin minimalist ve doğrulanabilir bir güven katmanına evrilecek. Nihai hedefi ise "her şeyi ZK-Snark ile donatmak".
Ethereum'in Kavşağı
Vitalik Buterin şöyle demiştir: "Son nokta, her şeyin ZK-Snark hale gelmesi..."
Sıfır bilgi kanıtının (ZK) sonu kaçınılmaz hale geldi ve temel argümanı oldukça basit: Ethereum sıfırdan başlayarak sıfır bilgi kanıtına dayanarak kendini yeniden şekillendiriyor. Bu, protokolün teknik sonunu işaret ediyor - L1'in yeniden yapılandırılması yoluyla nihai formuna ulaşacak ve çekirdek geliştirme ekipleri (örneğin Succinct) tarafından desteklenen yüksek performanslı zkVM ile yönlendirilecek.
Bu vizyonun bir son noktası olarak, Ethereum, doğduğu günden bu yana en önemli mimari dönüşüm aşamasındadır. Bu tartışma artık kademeli yükseltmelerle ilgili değil, Ethereum Sanal Makinesi'nin (EVM) tamamen yeniden yapılandırılmasına yöneliktir. Bu adım, daha geniş "Lean Ethereum" vizyonunun temel taşıdır.
Lean Ethereum vizyonu, protokolü sistematik olarak basitleştirmeyi ve onu üç ana modüle ayırmayı amaçlamaktadır: Lean Consensus, Lean Data ve Lean Execution. Ancak, Lean Execution'un temel sorunlarında en kritik nokta şudur: Akıllı sözleşme devrimini harekete geçiren motor olarak EVM, Ethereum'un gelecekteki gelişiminin ana darboğazı haline geldi mi?
Ethereum Vakfı'ndan Justin Drake'in dediği gibi, Ethereum'un uzun vadeli hedefi her zaman "her şeyi Snark ile donatmak" (Snarkify everything) olmuştur; bu, protokol katmanlarını güçlendirebilecek güçlü bir araçtır. Ancak uzun bir süre boyunca, bu hedef daha çok "ulaşılması imkansız bir taslak" gibi görünüyordu çünkü bunu başarmak, gerçek zamanlı kanıtlama (real-time proving) kavramını gerektiriyordu. Şimdi ise, gerçek zamanlı kanıtlama giderek gerçeklik haline geldikçe, EVM'nin teorik verimsizliği acil çözülmesi gereken bir pratik soruna dönüştü.
Bu makale, Ethereum L1'in RISC-V komut seti mimarisine (ISA) geçişinin teknik ve stratejik argümanlarını derinlemesine analiz edecektir. Bu adım, yalnızca benzeri görülmemiş bir ölçeklenebilirliği serbest bırakmakla kalmayacak, aynı zamanda protokol yapısını basitleştirecek ve Ethereum'un doğrulanabilir hesaplama geleceği ile uyumlu olmasını sağlayacaktır.
Ne tür değişiklikler oldu?
"Neden" sorusunu tartışmadan önce, öncelikle "ne"nin değiştiğini netleştirmek gerekir.
EVM (Ethereum Sanal Makinesi), Ethereum akıllı sözleşmelerinin çalışma ortamı olup, işlem işleyen ve blok zinciri durumunu güncelleyen "dünya bilgisayarı" olarak adlandırılmaktadır. Yıllar içinde tasarımı devrim niteliğinde kabul edildi ve merkeziyetsiz finans (DeFi) ile NFT ekosisteminin doğuşunu sağlamıştır. Ancak, yaklaşık on yıl önce oluşturulmuş bu özel mimari, günümüzde büyük miktarda teknik borç biriktirmiştir.
Buna karşılık, RISC-V bir ürün değil, bir açık standarttır - ücretsiz, evrensel bir işlemci tasarımı "alfabesi". Jeremy Bruestle'ın Ethproofs konferansında vurguladığı gibi, bu rol için mükemmel bir seçim olmasını sağlayan temel ilkeleri vardır:
Minimalizm: RISC-V'nin temel talimat seti son derece basittir ve yaklaşık 40'tan 47'ye kadar talimat içerir. Jeremy'nin de belirttiği gibi, bu onu "ihtiyacımız olan süper minimalist genel makineler için neredeyse mükemmel hale getiriyor."
Modüler tasarım: Daha karmaşık işlevler isteğe bağlı uzantılar aracılığıyla eklenir. Bu özellik kritik öneme sahiptir çünkü çekirdeğin basit kalmasına izin verirken, ihtiyaçlar doğrultusunda işlevselliği genişletir ve gereksiz karmaşıklığı temel protokole zorlamaz.
Açık Ekosistem: RISC-V, geliştiricilerin Rust, C++ ve Go gibi yaygın programlama dillerini kullanmalarını sağlayan geniş ve olgun bir araç zinciri desteğine sahiptir. Justin Drake'in belirttiği gibi: "Derleyici etrafındaki araçlar çok zengin, ancak derleyici inşa etmek son derece zordur... Bu nedenle, bu derleyici araç zincirlerine sahip olmanın değeri son derece yüksektir." RISC-V, Ethereum'un bu hazır araçları ücretsiz olarak devralmasını sağlıyor.
yorumlayıcı maliyet sorunu
EVM'nin değiştirilmesinin nedeni tek bir eksiklik değil, ancak sıfır bilgi kanıtlarının merkezde olduğu gelecekte göz ardı edilemeyecek bir araya gelen birçok temel sınırlamadır. Bu sınırlamalar, sıfır bilgi kanıtı sistemlerindeki performans darboğazlarını ve protokol içindeki artan karmaşıklığın getirdiği riskleri içermektedir.
Açıklayıcı maliyet sorunu
Bu dönüşümün en acil itici gücü, EVM'nin sıfır bilgi kanıtı sistemlerindeki doğuştan verimsizliğidir. Ethereum'un, L1 durumunu ZK kanıtları ile doğrulama modeline kademeli olarak geçişi ile, kanıtlayıcı performansı en büyük darboğaz haline gelmiştir.
Sorun, mevcut zkEVM'nin çalışma şekliyle ilgilidir. Bunlar doğrudan EVM üzerinde sıfır bilgi kanıtı yapmazlar, bunun yerine EVM'nin yorumlayıcısını kanıtlarlar ve bu yorumlayıcı kendisi RISC-V'ye derlenmiştir. Vitalik Buterin bu temel sorunu açıkça belirtmiştir:
"...... Eğer zkVM'nin uygulama yöntemi, EVM'nin yürütülmesini nihayetinde RISC-V koduna dönüştürecek şekilde derlemekse, o zaman neden alt seviyedeki RISC-V'yi akıllı sözleşme geliştiricilerine doğrudan açmıyoruz? Bu, dış sanal makinenin tüm maliyetini tamamen ortadan kaldırabilir."
Bu ek açıklama katmanı büyük bir performans kaybına yol açtı. Tahminler, bu katmanın yerel programları kanıtlama ile karşılaştırıldığında 50'den 800 katına kadar performans düşüşüne neden olabileceğini gösteriyor. Diğer darboğazları (örneğin, Poseidon hash algoritmasına geçiş yaparak) optimize ettikten sonra, bu "blok yürütme" kısmı yine de tüm kanıt süresinin %80-90'ını alacak, bu da EVM'yi genişletilebilir L1 için en son ve en zorlu engel haline getiriyor. Bu katmanı kaldırarak, Vitalik yürütme verimliliğinin 100 kat artabileceğini öngörüyor.
teknik borç tuzağı
EVM'nin belirli kriptografik işlemlerdeki performans eksikliklerini telafi etmek için Ethereum, protokole doğrudan kodlanmış özel işlevler olan önceden derlenmiş sözleşmeleri tanıttı. Bu çözüm o zamanlar pratik görünse de, bugün Vitalik Buterin'in "kötü" durumu olarak adlandırdığı durumu tetikledi:
"Önceden derleme bizim için felaket edici... Ethereum'un güvenilir kod kütüphanesini büyük ölçüde şişirdi... ve birkaç kez neredeyse konsensüs başarısızlığına yol açan ciddi sorunlara neden oldu."
Bu karmaşıklık şaşırtıcı. Vitalik, tek bir önceden derlenmiş sözleşmenin (modexp gibi) sarmalayıcı kodunun tüm RISC-V yorumlayıcısından daha karmaşık olduğunu ve önceden derlenmiş mantığın aslında daha karmaşık olduğunu örneklerle gösterdi. Yeni bir önceden derlenmiş sözleşme eklemek, yavaş ve siyasi olarak tartışmalı bir sert çatal sürecinden geçmeyi gerektirir ki bu, yeni kriptografik ilkelere ihtiyaç duyan uygulama yeniliklerini ciddi şekilde engellemektedir. Bu konuda, Vitalik net bir sonuca varmıştır:
"Bugünden itibaren yeni herhangi bir önceden derlenmiş sözleşme eklemeyi durdurmalıyız."
Ethereum'in mimari teknik borcu
EVM'nin temel tasarımı geçmiş dönemlerin önceliklerini yansıtmaktadır, ancak modern hesaplama gereksinimleri için uygun değildir. EVM, kriptografik değerleri işlemek için 256 bit mimarisini seçmiştir, ancak akıllı sözleşmelerde genellikle kullanılan 32 bit veya 64 bit tamsayılar için bu mimarinin verimliliği son derece düşüktür. Bu verimsizlik, ZK sistemlerinde özellikle maliyetlidir. Vitalik'in açıkladığı gibi:
"Küçük sayılar kullanıldığında, her bir sayı aslında herhangi bir kaynağı tasarruf etmezken, karmaşıklık iki ila dört kat artar."
Bunun yanı sıra, EVM'nin yığın mimarisi RISC-V ve modern CPU'ların kayıt mimarisine göre daha az verimlidir. Aynı işlemi tamamlamak için daha fazla talimat gerektirirken, derleyici optimizasyonunu da daha karmaşık hale getirir.
Bu sorunlar - ZK kanıtlarının performans darboğazları, önceden derlenmiş karmaşıklıklar ve eski mimari seçimler dahil - Ethereum'un EVM'yi aşması ve geleceğe daha uygun bir teknik mimariyi benimsemesi için ikna edici ve acil bir neden oluşturmaktadır.
RISC-V Planı: Ethereum'un geleceğini daha güçlü bir temel ile yeniden şekillendirmek
RISC-V'nin avantajı yalnızca EVM'nin eksikliklerinde değil, aynı zamanda tasarım felsefesinin içsel gücündedir. Mimarisi sağlam, basit ve doğrulanabilir bir temel sunar; bu durum, Ethereum gibi yüksek riskli bir ortam için son derece uygundur.
Neden açık standartlar, özel tasarımlardan üstündür?
Sıfırdan tamamen yazılım ekosistemi inşa etme ihtiyacından farklı olarak, RISC-V olgun bir açık standarttır ve aşağıdaki üç ana avantajı sunmaktadır:
Olgun Ekosistem
RISC-V kullanarak, Ethereum yıllarca süren bilgisayar bilimi alanındaki kolektif ilerlemelerden faydalanabiliyor. Justin Drake'in açıkladığı gibi, bu Ethereum'a dünya standartlarında araçları doğrudan kullanma fırsatı sunuyor:
"Bir altyapı bileşeni olan LLVM, yüksek seviyeli programlama dillerini birden fazla arka uç hedefine derlemenizi sağlayan bir derleyici araç zinciridir. Desteklenen arka uçlardan biri RISC-V'dir. Yani RISC-V'yi destekliyorsanız, otomatik olarak LLVM tarafından desteklenen tüm yüksek seviyeli dilleri de destekleyebilirsiniz."
Bu, geliştirme engelini büyük ölçüde azaltarak Rust, C++ ve Go gibi dilleri bilen milyonlarca geliştiricinin kolayca başlayabilmesini sağladı.
Minimalist tasarım felsefesi RISC-V'in minimalizmi, kısıtlama değil, kasıtlı bir özelliktir. Temel komut seti yalnızca yaklaşık 47 komut içerir, bu da sanal makinenin çekirdeğini son derece sade tutar. Bu sadelik, güvenlik açısından önemli avantajlar sunar, çünkü daha küçük bir güvenilir kod tabanı denetim ve formel doğrulama için daha kolaydır.
Sıfır Bilgi Kanıtları alanındaki gerçek standartlar. Daha da önemlisi, zkVM ekosistemi bir seçim yaptı. Justin Drake'in belirttiği gibi, Ethproofs verilerinden net bir eğilim görebiliriz:
"RISC-V, zkVM arka ucu için önde gelen bir komut seti mimarisidir (ISA)."
Ethereum bloklarını kanıtlayabilen on zkVM'den dokuzu RISC-V'yi hedef mimari olarak seçti. Bu pazar yakınsaması güçlü bir sinyal yayıyor: Ethereum, RISC-V'yi benimseyerek spekülatif bir deneme yapmıyor, aksine zaten pratik olarak doğrulanmış ve sıfır bilgi geleceğini inşa eden bir proje tarafından tanınan bir standartla uyumlu kalıyor.
güven için doğdu, sadece icra etmekle kalmaz
Geniş bir ekosistemin yanı sıra, RISC-V'nin iç yapısı da güvenli ve doğrulanabilir sistemler inşa etmek için özellikle uygundur. İlk olarak, RISC-V, resmi, makine tarafından okunabilir bir spesifikasyona sahip - SAIL. Bu, EVM'nin spesifikasyonuna (temelde sözlü formatta bulunan "Sarı Kitap") kıyasla büyük bir ilerlemedir. "Sarı Kitap" belirli bir belirsizlik taşırken, SAIL spesifikasyonu, kritik matematiksel doğruluk kanıtlarını destekleyebilen "altın standart" sunar; bu, büyük değerli protokollerin korunması açısından son derece önemlidir. Ethereum Vakfı (EF) 'ndan Alex Hicks'in Ethproofs konferansında belirttiği gibi, bu, zkVM devrelerinin doğrudan "resmi RISC-V spesifikasyonu ile doğrulanabilmesini" sağlar. İkincisi, RISC-V, güvenlik açısından kritik öneme sahip sıklıkla göz ardı edilen bir özellik olan ayrıcalıklı bir mimari içerir. Bu, kullanıcı modu (güvensiz uygulamalar için, örneğin akıllı sözleşmeler) ve denetim modu (güvenilir "çalıştırma çekirdeği" için) dahil olmak üzere farklı işlem seviyelerini tanımlar. Cartesi'den Diego bu konuya derinlemesine açıklık getirmiştir:
"İşletim sistemi kendisini diğer kodların etkisinden korumalıdır. Farklı programların birbirinden izole bir şekilde çalışmasını sağlamalıdır ve bu mekanizmaların hepsi RISC-V standardının bir parçasıdır."
RISC-V mimarisinde, Kullanıcı Modu'nda (User Mode) çalışan akıllı sözleşmeler doğrudan blok zincirinin durumuna erişemez. Bunun yerine, denetim modunda (Supervisor Mode) çalışan güvenilir bir çekirdekten talep yapmak için özel bir ECALL (çevresel çağrı) talimatı aracılığıyla bir istek göndermesi gerekir. Bu mekanizma, donanım tarafından zorunlu kılınan bir güvenlik sınırı oluşturur ve EVM'nin tamamen yazılım tabanlı kumanda modeliyle karşılaştırıldığında daha sağlam ve doğrulanması daha kolaydır.
Vitalik'in vizyonu
Bu dönüşüm, sistemin istikrarını ve geriye dönük uyumluluğunu sağlamak amacıyla kademeli, çok aşamalı bir süreç olarak tasarlanmıştır. Ethereum'un kurucusu Vitalik Buterin'in açıkladığı gibi, bu yaklaşım "evrimsel" bir gelişim sağlamayı hedeflemekte, köklü bir "devrimci" değişim yerine.
Birinci Adım: Ön Derleme Alternatifi
Başlangıç aşamasında en muhafazakar yöntemi benimseyerek yeni sanal makinenin (VM) sınırlı işlevselliğini tanıtmak. Vitalik Buterin'in önerdiği gibi: "Yeni VM'yi sınırlı senaryolarla kullanmaya başlayabiliriz, örneğin önceden derlenmiş işlevlerin yerine geçmek." Özellikle, bu, yeni EVM önceden derlenmiş işlevlerin eklenmesini durduracak ve bunun yerine beyaz liste onaylı RISC-V programları aracılığıyla gerekli işlevlerin gerçekleştirilmesini sağlayacaktır. Bu yaklaşım, yeni VM'nin ana ağda düşük riskli bir ortamda pratik test yapmasına olanak tanırken, Ethereum istemcisinin iki yürütme ortamı arasında bir aracı olarak işlev görmesini sağlar.
İkinci Adım: İki Sanal Makinenin Birlikte Bulunması
Sonraki aşama "yeni VM'leri doğrudan kullanıcılara açmak" olacak. Akıllı sözleşmeler, bayraklar aracılığıyla byte kodlarının EVM mi yoksa RISC-V mı olduğunu belirtebilir. Ana özellik, kesintisiz bir birlikte çalışabilirlik sağlamaktır: "İki tür sözleşme birbiriyle çağrılabilir." Bu işlev, iki sanal makinenin aynı ekosistem içinde işbirliği yapabilmesini sağlamak için sistem çağrıları (ECALL) aracılığıyla gerçekleştirilecektir.
Üçüncü Adım: EVM Simülasyon Sözleşmesi Olarak ("Rosetta" Stratejisi)
Son hedef, protokolün son derece basit hale getirilmesidir. Bu aşamada, "EVM'yi yeni VM'de bir uygulama olarak kullanacağız." Standartlaştırılmış EVM, yerel RISC-V L1 üzerinde çalışan, biçimsel olarak doğrulanmış akıllı sözleşmeler haline gelecektir. Bu, yalnızca eski uygulamalara kalıcı destek sağlamakla kalmaz, aynı zamanda istemci geliştiricilerin yalnızca basitleştirilmiş bir yürütme motorunu sürdürmelerine olanak tanır, böylece karmaşıklığı ve bakım maliyetini önemli ölçüde azaltır.
Ekosistemin dalga etkisi
EVM'den RISC-V'ye geçiş yalnızca ana protokolün dönüşümü değil, aynı zamanda Ethereum ekosisteminin tamamını derinlemesine etkileyecek. Bu dönüşüm yalnızca geliştirici deneyimini yeniden şekillendirmekle kalmayacak, aynı zamanda Layer-2 çözümlerinin rekabet ortamını köklü bir şekilde değiştirecek ve yeni ekonomik doğrulama modellerinin kilidini açacaktır.
Rollup'un yeniden konumlandırılması: Optimistik ve ZK'nin karşılaşması
L1 katmanında RISC-V yürütme katmanının kullanılması, iki ana Rollup türü üzerinde tamamen farklı etkiler yaratacaktır.
Optimistik Rollup'lar (Arbitrum, Optimism gibi) mimari zorluklarla karşı karşıya. Güvenlik modelleri, L1 EVM'sinin tartışmalı işlemleri yeniden yürütmesine dayanarak dolandırıcılık kanıtlarını çözmeyi gerektirir. Eğer L1'in EVM'si değiştirilirse, bu model tamamen çökecektir. Bu projeler zor bir seçimle karşılaşacak: ya büyük ölçekli mühendislik değişiklikleri yaparak yeni L1 VM için bir dolandırıcılık kanıtı sistemi tasarlayacaklar ya da Ethereum'un güvenlik modelinden tamamen ayrılacaklar.
Buna karşılık, ZK Rollup büyük bir stratejik avantaj elde edecektir. Çoğu ZK Rollup, iç talimat seti mimarisi (ISA) olarak RISC-V'yi seçmiştir. "Aynı dili konuşan" bir L1, daha sıkı ve daha verimli bir entegrasyona olanak tanıyacaktır. Justin Drake, "yerel Rollup" için bir gelecek vizyonu sundu: L2 aslında L1'in kendine ait yürütme ortamının uzmanlaşmış bir örneği haline gelir, L1'in yerleşik VM'sini kullanarak kesintisiz bir hesaplama sağlar. Bu hizalanma aşağıdaki değişiklikleri getirecektir:
Teknoloji yığını basitleştirildi: L2 ekibi, artık dahili RISC-V yürütme ortamı ile EVM arasında karmaşık köprü mekanizmaları inşa etmek zorunda kalmayacak.
Araçlar ve kodun yeniden kullanımı: L1 RISC-V ortamında geliştirilen derleyiciler, hata ayıklayıcılar ve biçimsel doğrulama araçları doğrudan L2 tarafından kullanılabilir, bu da geliştirme maliyetlerini önemli ölçüde azaltır.
Ekonomik teşviklerin hizalanması: L1'in Gas ücretleri, RISC-V tabanlı ZK doğrulamanın gerçek maliyetlerini daha doğru bir şekilde yansıtacak ve böylece daha makul bir ekonomik model oluşturacaktır.
Geliştiriciler ve kullanıcılar için yeni bir çağ
Ethereum geliştiricileri için bu dönüşüm aşamalı olacak, yıkıcı değil.
Geliştiriciler için daha geniş ve olgun bir yazılım geliştirme ekosistemine erişim sağlayacaklar. Vitalik Buterin'in belirttiği gibi, geliştiriciler "Rust ile akıllı sözleşmeler yazabilecekler ve bu seçenekler bir arada var olabilecek". Aynı zamanda, "Solidity ve Vyper, akıllı sözleşme mantığı üzerindeki zarif tasarımları nedeniyle uzun süre popüler olmaya devam edecek" diye öngörüyor. LLVM araç zincirinin kullanımıyla ana akım programlama dillerini ve büyük kütüphane kaynaklarını kullanmak, bu dönüşüm devrim niteliğinde olacaktır. Vitalik bunu "NodeJS tarzı bir deneyim" olarak benzetiyor; geliştiriciler aynı dil ile hem zincir üstü hem de zincir dışı kod yazabilecek ve geliştirme sürecini entegre edebilecekler.
Kullanıcılar için bu dönüşüm, sonunda daha düşük maliyetler ve daha yüksek performanslı bir ağ deneyimi sağlayacaktır. Kanıt maliyetlerinin yaklaşık 100 kat azalarak her işlem için birkaç dolardan birkaç sente veya daha da azına düşmesi bekleniyor. Bu doğrudan daha düşük L1 ücretlerine ve L2 hesaplama ücretlerine dönüşüyor. Bu ekonomik uygulanabilirlik, "Gigagas L1" vizyonunu açığa çıkaracak ve yaklaşık 10,000 TPS performansı hedefleyerek gelecekteki daha karmaşık ve daha değerli zincir içi uygulamalar için bir yol açacaktır.
Succinct Labs ve SP1: Geleceği kanıtlamak için mevcutta inşa etmek
Ethereum harekete geçmek üzere. "L1 genişletme, blok genişletme" EF protokol grubundaki stratejik acil bir görevdir. Önümüzdeki 6-12 ay içinde önemli performans artışları beklenmektedir.
Succinct Labs gibi ekipler, RISC-V'nin teorik avantajlarını pratikte gösterdi. Onların çalışmaları, bu öneriyi doğrulamak için güçlü bir örnek haline geldi.
Succinct Labs tarafından geliştirilen SP1, RISC-V tabanlı yüksek performanslı, açık kaynaklı bir zkVM'dir ve yeni mimari yaklaşımın uygulanabilirliğini doğrulamaktadır. SP1, "önceden derlenmiş merkezileşme" (precompile-centric) felsefesini benimseyerek EVM'nin kriptografik darboğaz sorununu mükemmel bir şekilde çözmektedir. Geleneksel olarak yavaş, sabit kodlu ön derleme yöntemlerine bağımlı olmaktan farklı olarak, SP1, Keccak hash gibi yoğun işlemleri özel olarak tasarlanmış, manuel olarak optimize edilmiş ZK devrelerine devretmekte ve standart ECALL talimatları ile çağrılmaktadır. Bu yöntem, özel donanımın performansını yazılımın esnekliği ile birleştirerek geliştiricilere daha verimli ve ölçeklenebilir çözümler sunmaktadır.
Succinct Labs'ın gerçek etkisi zaten ortaya çıkmaya başladı. Onların OP Succinct ürünü, Optimistic Rollups'a sıfır bilgi kanıtı yetenekleri kazandırmak için SP1'i kullanıyor (ZK-ify). Succinct'in kurucu ortağı Uma Roy'un açıkladığı gibi:
"OP Stack kullanan Rollup ile artık nihai onay ve çekim için yedi gün beklemeye gerek yok... Artık onayı tamamlamak sadece bir saat sürüyor. Bu hız artışı harika."
Bu atılım, tüm OP Stack ekosisteminin kritik sorunlarını çözüyor. Ayrıca, Succinct'in altyapısı - Succinct Prover Network - merkeziyetsiz bir kanıt üretim pazarı olarak tasarlanmış olup, gelecekteki doğrulanabilir hesaplamanın uygulanabilir ekonomik modelini sergiliyor. Onların çalışması yalnızca bir kavramsal doğrulama değil, aynı zamanda bu makalede açıklandığı gibi, somut bir gelecek taslağıdır.
Ethereum riski nasıl azaltır
RISC-V'nin en büyük avantajlarından biri, matematiksel olarak sistemin doğruluğunu kanıtlamak yoluyla biçimsel doğrulamanın kutsal kâsesini gerçekleştirilebilir bir hedef haline getirmesidir. EVM'nin standartları, Yellow Paper'da doğal dilde yazılmıştır ve biçimsel hale getirilmesi zordur. Oysa RISC-V, davranışlarına net bir "altın referans" sağlayan resmi, makine tarafından okunabilir SAIL standartlarına sahiptir.
Bu, daha güçlü bir güvenlik için bir yol açıyor. Ethereum Vakfı'ndan Alex Hicks'in belirttiği gibi, şu anda "zkVM RISC-V devrelerini resmi RISC-V spesifikasyonundan Lean'e çıkararak biçimsel doğrulama" çalışmaları yapılmakta. Bu, hataya açık insan uygulamalarından doğrulanabilir matematiksel kanıtlara güvenin kaydırılmasıyla, blok zinciri güvenliğinde yeni bir yükseklik açan önemli bir gelişme.
Dönüşümün Ana Riskleri
RISC-V mimarisi L1'in birçok avantajı olmasına rağmen, aynı zamanda yeni karmaşık zorluklar da getirmektedir.
Gaz ölçüm sorunu
Genel Amaçlı Komut Seti Mimarisi (ISA) için belirleyici ve adil bir Gas modeli oluşturmak henüz çözülmemiş bir sorun. Basit komut sayma yöntemleri, hizmet reddi saldırılarının tehdidine maruz kalmaktadır. Örneğin, bir saldırgan, çok düşük Gas maliyeti ile yüksek kaynak tüketimi yaratarak önbellek hatalarını tekrarlayan bir program tasarlayabilir. Bu tür bir sorun, ağın istikrarı ve ekonomik modeli için ciddi zorluklar ortaya çıkarmaktadır.
Araç zinciri güvenliği ve "tekrar üretilebilir inşa" sorunu
Bu, dönüşüm sürecindeki en önemli ve genellikle göz ardı edilen risklerden biridir. Güvenlik modeli, zincir üstü sanal makinelerden zincir altı derleyicilere (örn. LLVM) geçmektedir ve bu derleyicilerin karmaşıklığı oldukça yüksektir ve bilinen açıklar içermektedir. Saldırganlar, derleyici açıklarını kullanarak görünüşte zararsız kaynak kodunu kötü niyetli bayt koduna dönüştürebilir. Ayrıca, zincir üzerindeki derlenmiş ikili dosyaların kamuya açık kaynak koduyla tamamen uyumlu olmasını sağlamak, yani "tekrarlanabilir yapı" sorununu çözmek de son derece zordur. Yapı ortamındaki küçük farklılıklar, farklı ikili dosyaların üretilmesine neden olabilir ve bu da şeffaflık ve güveni etkileyebilir. Bu sorunlar, geliştiriciler ve kullanıcılar için güvenlik açısından ciddi zorluklar ortaya çıkarmaktadır.
Yatıştırma Stratejileri
İlerleme yolu çok katmanlı savunma stratejileri gerektirir.
Aşamalı Tanıtım
Aşamalı ve çok aşamalı bir geçiş planı benimsemek, risklerle başa çıkmanın temel stratejisidir. RISC-V'yi öncelikle önceden derlenmiş bir alternatif olarak tanıtarak ve ardından çift sanal makine ortamında çalıştırarak, topluluk düşük riskli bir ortamda operasyonel deneyim biriktirebilir ve güven inşa edebilir, geri alınamaz değişikliklerden kaçınabilir. Bu terimsel yaklaşım, teknolojik dönüşüm için sağlam bir temel sağlar.
Kapsamlı Denetim: Bulanık Test ve Formele Doğrulama
Formel doğrulama nihai hedef olsa da, sürekli ve yoğun testlerle birleştirilmelidir. Diligence Security'den Valentine'ın Ethproofs telefon konferansında gösterdiği gibi, onların Argus bulanık test aracı, önde gelen zkVM'de 11 kritik sağlamlık ve bütünlük açığı tespit etmiştir. Bu, en iyi tasarlanmış sistemlerin bile yalnızca sıkı karşıt testler ile bulunabilecek açıklar barındırabileceğini göstermektedir. Bulanık test ve formal doğrulamanın birleşimi, sistem güvenliğine daha güçlü bir garanti sağlamaktadır.
Standartlaştırma
Ekosistemin parçalanmasını önlemek için, topluluğun tek bir standart RISC-V konfigürasyonunu benimsemesi gerekmektedir. Bu, RV64GC ve Linux ile uyumlu ABI kombinasyonu olabilir, çünkü bu kombinasyon ana akım programlama dilleri ve araçları arasında en geniş desteğe sahiptir ve yeni ekosistemin avantajlarını en üst düzeye çıkarabilir. Standardizasyon, geliştiricilerin verimliliğini artırmakla kalmaz, aynı zamanda ekosistemin uzun vadeli gelişimi için sağlam bir temel oluşturur.
Ethereum'in doğrulanabilir geleceği
RISC-V'nin Ethereum Sanal Makinesi (EVM) yerine geçmesi önerisi yalnızca kademeli bir yükseltme değil, aynı zamanda Ethereum'un yürütme katmanının köklü bir yeniden yapılandırılmasıdır. Bu iddialı vizyon, derinlemesine ölçeklenebilirlik darboğazlarını çözmeyi, protokol karmaşıklığını basitleştirmeyi ve platformu genel hesaplama alanındaki daha geniş ekosistemle hizalamayı amaçlamaktadır. Bu dönüşüm büyük teknik ve toplumsal zorluklarla karşılaşsa da, uzun vadeli stratejik faydaları bu cesur çabayı meşrulaştırmak için yeterlidir.
Bu dönüşüm, bir dizi temel dengeye odaklanıyor:
ZK yerel mimarisinin sağladığı büyük performans artışı ile geriye dönük uyumluluk ihtiyacı arasındaki denge;
Basitleştirilmiş protokolün sağladığı güvenlik avantajları ile EVM'nin büyük ağ etkisi inersiyesinin dengelenmesi;
Genel ekosistemin güçlü yetenekleri ile karmaşık üçüncü taraf araç zincirlerine bağımlılık arasındaki seçim.
Sonuç olarak, bu mimari dönüşüm, "İnce Uygulama" (Lean Execution) taahhüdünü gerçekleştirmenin anahtarı olacak ve "İnce Ethereum" (Lean Ethereum) vizyonunun önemli bir parçasını oluşturacaktır. Bu, Ethereum'un L1'ini basit bir akıllı sözleşme platformundan, doğrulanabilir hesaplamayı desteklemek üzere tasarlanmış verimli ve güvenli bir uzlaşma ve veri kullanılabilirlik katmanına dönüştürecektir.
Vitalik Buterin'in dediği gibi, "Son nokta... her şeye ZK-snark sağlamak."
Ethproofs gibi projeler bu dönüşüm için nesnel veriler ve işbirliği platformu sağlarken, Succinct Labs ekibi SP1 zkVM'in pratik uygulamasıyla bu geleceğe uygulanabilir bir plan sunuyor. RISC-V'yi benimseyerek, Ethereum yalnızca kendi ölçeklenebilirlik sıkıntısını çözmekle kalmadı, aynı zamanda kendisini sonraki nesil internetin temel güven katmanı olarak konumlandırdı - hash ve imzalardan sonra gelen üçüncü büyük kriptografik ilke SNARK ile destekleniyor.
Dünyanın yazılımını kanıtlayın, kripto çağını başlatın.
Daha fazla bilgi edinmek için:
Vitalik'in yorumları: İzlemek için tıklayın
ETHProofs Dördüncü Tartışma: İzlemek için tıklayın
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 başıma bela oldu, Ethereum RISC-V ile "sıfırdan başlama" seçeneğini tercih ediyor.
Yazar: jaehaerys.eth
Derleme: Shenchao TechFlow
Özet
Ethereum, doğumundan bu yana en önemli mimari dönüşümünü karşılamaya hazırlanıyor: EVM'nin RISC-V ile değiştirilmesi.
Sebebi çok basit - sıfır bilgi (ZK) merkezli bir gelecekte, EVM performans darboğazı haline geldi:
RISC-V çözümleri:
Taşınma süreci üç aşamaya ayrılır:
Ekosistem Etkisi:
Sonunda, Ethereum, bir "akıllı sözleşme sanal makinesi" olmaktan, internetin minimalist ve doğrulanabilir bir güven katmanına evrilecek. Nihai hedefi ise "her şeyi ZK-Snark ile donatmak".
Ethereum'in Kavşağı
Vitalik Buterin şöyle demiştir: "Son nokta, her şeyin ZK-Snark hale gelmesi..."
Sıfır bilgi kanıtının (ZK) sonu kaçınılmaz hale geldi ve temel argümanı oldukça basit: Ethereum sıfırdan başlayarak sıfır bilgi kanıtına dayanarak kendini yeniden şekillendiriyor. Bu, protokolün teknik sonunu işaret ediyor - L1'in yeniden yapılandırılması yoluyla nihai formuna ulaşacak ve çekirdek geliştirme ekipleri (örneğin Succinct) tarafından desteklenen yüksek performanslı zkVM ile yönlendirilecek.
Bu vizyonun bir son noktası olarak, Ethereum, doğduğu günden bu yana en önemli mimari dönüşüm aşamasındadır. Bu tartışma artık kademeli yükseltmelerle ilgili değil, Ethereum Sanal Makinesi'nin (EVM) tamamen yeniden yapılandırılmasına yöneliktir. Bu adım, daha geniş "Lean Ethereum" vizyonunun temel taşıdır.
Lean Ethereum vizyonu, protokolü sistematik olarak basitleştirmeyi ve onu üç ana modüle ayırmayı amaçlamaktadır: Lean Consensus, Lean Data ve Lean Execution. Ancak, Lean Execution'un temel sorunlarında en kritik nokta şudur: Akıllı sözleşme devrimini harekete geçiren motor olarak EVM, Ethereum'un gelecekteki gelişiminin ana darboğazı haline geldi mi?
Ethereum Vakfı'ndan Justin Drake'in dediği gibi, Ethereum'un uzun vadeli hedefi her zaman "her şeyi Snark ile donatmak" (Snarkify everything) olmuştur; bu, protokol katmanlarını güçlendirebilecek güçlü bir araçtır. Ancak uzun bir süre boyunca, bu hedef daha çok "ulaşılması imkansız bir taslak" gibi görünüyordu çünkü bunu başarmak, gerçek zamanlı kanıtlama (real-time proving) kavramını gerektiriyordu. Şimdi ise, gerçek zamanlı kanıtlama giderek gerçeklik haline geldikçe, EVM'nin teorik verimsizliği acil çözülmesi gereken bir pratik soruna dönüştü.
Bu makale, Ethereum L1'in RISC-V komut seti mimarisine (ISA) geçişinin teknik ve stratejik argümanlarını derinlemesine analiz edecektir. Bu adım, yalnızca benzeri görülmemiş bir ölçeklenebilirliği serbest bırakmakla kalmayacak, aynı zamanda protokol yapısını basitleştirecek ve Ethereum'un doğrulanabilir hesaplama geleceği ile uyumlu olmasını sağlayacaktır.
Ne tür değişiklikler oldu?
"Neden" sorusunu tartışmadan önce, öncelikle "ne"nin değiştiğini netleştirmek gerekir.
EVM (Ethereum Sanal Makinesi), Ethereum akıllı sözleşmelerinin çalışma ortamı olup, işlem işleyen ve blok zinciri durumunu güncelleyen "dünya bilgisayarı" olarak adlandırılmaktadır. Yıllar içinde tasarımı devrim niteliğinde kabul edildi ve merkeziyetsiz finans (DeFi) ile NFT ekosisteminin doğuşunu sağlamıştır. Ancak, yaklaşık on yıl önce oluşturulmuş bu özel mimari, günümüzde büyük miktarda teknik borç biriktirmiştir.
Buna karşılık, RISC-V bir ürün değil, bir açık standarttır - ücretsiz, evrensel bir işlemci tasarımı "alfabesi". Jeremy Bruestle'ın Ethproofs konferansında vurguladığı gibi, bu rol için mükemmel bir seçim olmasını sağlayan temel ilkeleri vardır:
yorumlayıcı maliyet sorunu
EVM'nin değiştirilmesinin nedeni tek bir eksiklik değil, ancak sıfır bilgi kanıtlarının merkezde olduğu gelecekte göz ardı edilemeyecek bir araya gelen birçok temel sınırlamadır. Bu sınırlamalar, sıfır bilgi kanıtı sistemlerindeki performans darboğazlarını ve protokol içindeki artan karmaşıklığın getirdiği riskleri içermektedir.
Açıklayıcı maliyet sorunu
Bu dönüşümün en acil itici gücü, EVM'nin sıfır bilgi kanıtı sistemlerindeki doğuştan verimsizliğidir. Ethereum'un, L1 durumunu ZK kanıtları ile doğrulama modeline kademeli olarak geçişi ile, kanıtlayıcı performansı en büyük darboğaz haline gelmiştir.
Sorun, mevcut zkEVM'nin çalışma şekliyle ilgilidir. Bunlar doğrudan EVM üzerinde sıfır bilgi kanıtı yapmazlar, bunun yerine EVM'nin yorumlayıcısını kanıtlarlar ve bu yorumlayıcı kendisi RISC-V'ye derlenmiştir. Vitalik Buterin bu temel sorunu açıkça belirtmiştir:
"...... Eğer zkVM'nin uygulama yöntemi, EVM'nin yürütülmesini nihayetinde RISC-V koduna dönüştürecek şekilde derlemekse, o zaman neden alt seviyedeki RISC-V'yi akıllı sözleşme geliştiricilerine doğrudan açmıyoruz? Bu, dış sanal makinenin tüm maliyetini tamamen ortadan kaldırabilir."
Bu ek açıklama katmanı büyük bir performans kaybına yol açtı. Tahminler, bu katmanın yerel programları kanıtlama ile karşılaştırıldığında 50'den 800 katına kadar performans düşüşüne neden olabileceğini gösteriyor. Diğer darboğazları (örneğin, Poseidon hash algoritmasına geçiş yaparak) optimize ettikten sonra, bu "blok yürütme" kısmı yine de tüm kanıt süresinin %80-90'ını alacak, bu da EVM'yi genişletilebilir L1 için en son ve en zorlu engel haline getiriyor. Bu katmanı kaldırarak, Vitalik yürütme verimliliğinin 100 kat artabileceğini öngörüyor.
teknik borç tuzağı
EVM'nin belirli kriptografik işlemlerdeki performans eksikliklerini telafi etmek için Ethereum, protokole doğrudan kodlanmış özel işlevler olan önceden derlenmiş sözleşmeleri tanıttı. Bu çözüm o zamanlar pratik görünse de, bugün Vitalik Buterin'in "kötü" durumu olarak adlandırdığı durumu tetikledi:
"Önceden derleme bizim için felaket edici... Ethereum'un güvenilir kod kütüphanesini büyük ölçüde şişirdi... ve birkaç kez neredeyse konsensüs başarısızlığına yol açan ciddi sorunlara neden oldu."
Bu karmaşıklık şaşırtıcı. Vitalik, tek bir önceden derlenmiş sözleşmenin (modexp gibi) sarmalayıcı kodunun tüm RISC-V yorumlayıcısından daha karmaşık olduğunu ve önceden derlenmiş mantığın aslında daha karmaşık olduğunu örneklerle gösterdi. Yeni bir önceden derlenmiş sözleşme eklemek, yavaş ve siyasi olarak tartışmalı bir sert çatal sürecinden geçmeyi gerektirir ki bu, yeni kriptografik ilkelere ihtiyaç duyan uygulama yeniliklerini ciddi şekilde engellemektedir. Bu konuda, Vitalik net bir sonuca varmıştır:
"Bugünden itibaren yeni herhangi bir önceden derlenmiş sözleşme eklemeyi durdurmalıyız."
Ethereum'in mimari teknik borcu
EVM'nin temel tasarımı geçmiş dönemlerin önceliklerini yansıtmaktadır, ancak modern hesaplama gereksinimleri için uygun değildir. EVM, kriptografik değerleri işlemek için 256 bit mimarisini seçmiştir, ancak akıllı sözleşmelerde genellikle kullanılan 32 bit veya 64 bit tamsayılar için bu mimarinin verimliliği son derece düşüktür. Bu verimsizlik, ZK sistemlerinde özellikle maliyetlidir. Vitalik'in açıkladığı gibi:
"Küçük sayılar kullanıldığında, her bir sayı aslında herhangi bir kaynağı tasarruf etmezken, karmaşıklık iki ila dört kat artar."
Bunun yanı sıra, EVM'nin yığın mimarisi RISC-V ve modern CPU'ların kayıt mimarisine göre daha az verimlidir. Aynı işlemi tamamlamak için daha fazla talimat gerektirirken, derleyici optimizasyonunu da daha karmaşık hale getirir.
Bu sorunlar - ZK kanıtlarının performans darboğazları, önceden derlenmiş karmaşıklıklar ve eski mimari seçimler dahil - Ethereum'un EVM'yi aşması ve geleceğe daha uygun bir teknik mimariyi benimsemesi için ikna edici ve acil bir neden oluşturmaktadır.
RISC-V Planı: Ethereum'un geleceğini daha güçlü bir temel ile yeniden şekillendirmek
RISC-V'nin avantajı yalnızca EVM'nin eksikliklerinde değil, aynı zamanda tasarım felsefesinin içsel gücündedir. Mimarisi sağlam, basit ve doğrulanabilir bir temel sunar; bu durum, Ethereum gibi yüksek riskli bir ortam için son derece uygundur.
Neden açık standartlar, özel tasarımlardan üstündür?
Sıfırdan tamamen yazılım ekosistemi inşa etme ihtiyacından farklı olarak, RISC-V olgun bir açık standarttır ve aşağıdaki üç ana avantajı sunmaktadır:
Olgun Ekosistem
RISC-V kullanarak, Ethereum yıllarca süren bilgisayar bilimi alanındaki kolektif ilerlemelerden faydalanabiliyor. Justin Drake'in açıkladığı gibi, bu Ethereum'a dünya standartlarında araçları doğrudan kullanma fırsatı sunuyor:
"Bir altyapı bileşeni olan LLVM, yüksek seviyeli programlama dillerini birden fazla arka uç hedefine derlemenizi sağlayan bir derleyici araç zinciridir. Desteklenen arka uçlardan biri RISC-V'dir. Yani RISC-V'yi destekliyorsanız, otomatik olarak LLVM tarafından desteklenen tüm yüksek seviyeli dilleri de destekleyebilirsiniz."
Bu, geliştirme engelini büyük ölçüde azaltarak Rust, C++ ve Go gibi dilleri bilen milyonlarca geliştiricinin kolayca başlayabilmesini sağladı.
Minimalist tasarım felsefesi RISC-V'in minimalizmi, kısıtlama değil, kasıtlı bir özelliktir. Temel komut seti yalnızca yaklaşık 47 komut içerir, bu da sanal makinenin çekirdeğini son derece sade tutar. Bu sadelik, güvenlik açısından önemli avantajlar sunar, çünkü daha küçük bir güvenilir kod tabanı denetim ve formel doğrulama için daha kolaydır.
Sıfır Bilgi Kanıtları alanındaki gerçek standartlar. Daha da önemlisi, zkVM ekosistemi bir seçim yaptı. Justin Drake'in belirttiği gibi, Ethproofs verilerinden net bir eğilim görebiliriz:
"RISC-V, zkVM arka ucu için önde gelen bir komut seti mimarisidir (ISA)."
Ethereum bloklarını kanıtlayabilen on zkVM'den dokuzu RISC-V'yi hedef mimari olarak seçti. Bu pazar yakınsaması güçlü bir sinyal yayıyor: Ethereum, RISC-V'yi benimseyerek spekülatif bir deneme yapmıyor, aksine zaten pratik olarak doğrulanmış ve sıfır bilgi geleceğini inşa eden bir proje tarafından tanınan bir standartla uyumlu kalıyor.
güven için doğdu, sadece icra etmekle kalmaz
Geniş bir ekosistemin yanı sıra, RISC-V'nin iç yapısı da güvenli ve doğrulanabilir sistemler inşa etmek için özellikle uygundur. İlk olarak, RISC-V, resmi, makine tarafından okunabilir bir spesifikasyona sahip - SAIL. Bu, EVM'nin spesifikasyonuna (temelde sözlü formatta bulunan "Sarı Kitap") kıyasla büyük bir ilerlemedir. "Sarı Kitap" belirli bir belirsizlik taşırken, SAIL spesifikasyonu, kritik matematiksel doğruluk kanıtlarını destekleyebilen "altın standart" sunar; bu, büyük değerli protokollerin korunması açısından son derece önemlidir. Ethereum Vakfı (EF) 'ndan Alex Hicks'in Ethproofs konferansında belirttiği gibi, bu, zkVM devrelerinin doğrudan "resmi RISC-V spesifikasyonu ile doğrulanabilmesini" sağlar. İkincisi, RISC-V, güvenlik açısından kritik öneme sahip sıklıkla göz ardı edilen bir özellik olan ayrıcalıklı bir mimari içerir. Bu, kullanıcı modu (güvensiz uygulamalar için, örneğin akıllı sözleşmeler) ve denetim modu (güvenilir "çalıştırma çekirdeği" için) dahil olmak üzere farklı işlem seviyelerini tanımlar. Cartesi'den Diego bu konuya derinlemesine açıklık getirmiştir:
"İşletim sistemi kendisini diğer kodların etkisinden korumalıdır. Farklı programların birbirinden izole bir şekilde çalışmasını sağlamalıdır ve bu mekanizmaların hepsi RISC-V standardının bir parçasıdır."
RISC-V mimarisinde, Kullanıcı Modu'nda (User Mode) çalışan akıllı sözleşmeler doğrudan blok zincirinin durumuna erişemez. Bunun yerine, denetim modunda (Supervisor Mode) çalışan güvenilir bir çekirdekten talep yapmak için özel bir ECALL (çevresel çağrı) talimatı aracılığıyla bir istek göndermesi gerekir. Bu mekanizma, donanım tarafından zorunlu kılınan bir güvenlik sınırı oluşturur ve EVM'nin tamamen yazılım tabanlı kumanda modeliyle karşılaştırıldığında daha sağlam ve doğrulanması daha kolaydır.
Vitalik'in vizyonu
Bu dönüşüm, sistemin istikrarını ve geriye dönük uyumluluğunu sağlamak amacıyla kademeli, çok aşamalı bir süreç olarak tasarlanmıştır. Ethereum'un kurucusu Vitalik Buterin'in açıkladığı gibi, bu yaklaşım "evrimsel" bir gelişim sağlamayı hedeflemekte, köklü bir "devrimci" değişim yerine.
Birinci Adım: Ön Derleme Alternatifi
Başlangıç aşamasında en muhafazakar yöntemi benimseyerek yeni sanal makinenin (VM) sınırlı işlevselliğini tanıtmak. Vitalik Buterin'in önerdiği gibi: "Yeni VM'yi sınırlı senaryolarla kullanmaya başlayabiliriz, örneğin önceden derlenmiş işlevlerin yerine geçmek." Özellikle, bu, yeni EVM önceden derlenmiş işlevlerin eklenmesini durduracak ve bunun yerine beyaz liste onaylı RISC-V programları aracılığıyla gerekli işlevlerin gerçekleştirilmesini sağlayacaktır. Bu yaklaşım, yeni VM'nin ana ağda düşük riskli bir ortamda pratik test yapmasına olanak tanırken, Ethereum istemcisinin iki yürütme ortamı arasında bir aracı olarak işlev görmesini sağlar.
İkinci Adım: İki Sanal Makinenin Birlikte Bulunması
Sonraki aşama "yeni VM'leri doğrudan kullanıcılara açmak" olacak. Akıllı sözleşmeler, bayraklar aracılığıyla byte kodlarının EVM mi yoksa RISC-V mı olduğunu belirtebilir. Ana özellik, kesintisiz bir birlikte çalışabilirlik sağlamaktır: "İki tür sözleşme birbiriyle çağrılabilir." Bu işlev, iki sanal makinenin aynı ekosistem içinde işbirliği yapabilmesini sağlamak için sistem çağrıları (ECALL) aracılığıyla gerçekleştirilecektir.
Üçüncü Adım: EVM Simülasyon Sözleşmesi Olarak ("Rosetta" Stratejisi)
Son hedef, protokolün son derece basit hale getirilmesidir. Bu aşamada, "EVM'yi yeni VM'de bir uygulama olarak kullanacağız." Standartlaştırılmış EVM, yerel RISC-V L1 üzerinde çalışan, biçimsel olarak doğrulanmış akıllı sözleşmeler haline gelecektir. Bu, yalnızca eski uygulamalara kalıcı destek sağlamakla kalmaz, aynı zamanda istemci geliştiricilerin yalnızca basitleştirilmiş bir yürütme motorunu sürdürmelerine olanak tanır, böylece karmaşıklığı ve bakım maliyetini önemli ölçüde azaltır.
Ekosistemin dalga etkisi
EVM'den RISC-V'ye geçiş yalnızca ana protokolün dönüşümü değil, aynı zamanda Ethereum ekosisteminin tamamını derinlemesine etkileyecek. Bu dönüşüm yalnızca geliştirici deneyimini yeniden şekillendirmekle kalmayacak, aynı zamanda Layer-2 çözümlerinin rekabet ortamını köklü bir şekilde değiştirecek ve yeni ekonomik doğrulama modellerinin kilidini açacaktır.
Rollup'un yeniden konumlandırılması: Optimistik ve ZK'nin karşılaşması
L1 katmanında RISC-V yürütme katmanının kullanılması, iki ana Rollup türü üzerinde tamamen farklı etkiler yaratacaktır.
Optimistik Rollup'lar (Arbitrum, Optimism gibi) mimari zorluklarla karşı karşıya. Güvenlik modelleri, L1 EVM'sinin tartışmalı işlemleri yeniden yürütmesine dayanarak dolandırıcılık kanıtlarını çözmeyi gerektirir. Eğer L1'in EVM'si değiştirilirse, bu model tamamen çökecektir. Bu projeler zor bir seçimle karşılaşacak: ya büyük ölçekli mühendislik değişiklikleri yaparak yeni L1 VM için bir dolandırıcılık kanıtı sistemi tasarlayacaklar ya da Ethereum'un güvenlik modelinden tamamen ayrılacaklar.
Buna karşılık, ZK Rollup büyük bir stratejik avantaj elde edecektir. Çoğu ZK Rollup, iç talimat seti mimarisi (ISA) olarak RISC-V'yi seçmiştir. "Aynı dili konuşan" bir L1, daha sıkı ve daha verimli bir entegrasyona olanak tanıyacaktır. Justin Drake, "yerel Rollup" için bir gelecek vizyonu sundu: L2 aslında L1'in kendine ait yürütme ortamının uzmanlaşmış bir örneği haline gelir, L1'in yerleşik VM'sini kullanarak kesintisiz bir hesaplama sağlar. Bu hizalanma aşağıdaki değişiklikleri getirecektir:
Teknoloji yığını basitleştirildi: L2 ekibi, artık dahili RISC-V yürütme ortamı ile EVM arasında karmaşık köprü mekanizmaları inşa etmek zorunda kalmayacak.
Araçlar ve kodun yeniden kullanımı: L1 RISC-V ortamında geliştirilen derleyiciler, hata ayıklayıcılar ve biçimsel doğrulama araçları doğrudan L2 tarafından kullanılabilir, bu da geliştirme maliyetlerini önemli ölçüde azaltır.
Ekonomik teşviklerin hizalanması: L1'in Gas ücretleri, RISC-V tabanlı ZK doğrulamanın gerçek maliyetlerini daha doğru bir şekilde yansıtacak ve böylece daha makul bir ekonomik model oluşturacaktır.
Geliştiriciler ve kullanıcılar için yeni bir çağ
Ethereum geliştiricileri için bu dönüşüm aşamalı olacak, yıkıcı değil.
Geliştiriciler için daha geniş ve olgun bir yazılım geliştirme ekosistemine erişim sağlayacaklar. Vitalik Buterin'in belirttiği gibi, geliştiriciler "Rust ile akıllı sözleşmeler yazabilecekler ve bu seçenekler bir arada var olabilecek". Aynı zamanda, "Solidity ve Vyper, akıllı sözleşme mantığı üzerindeki zarif tasarımları nedeniyle uzun süre popüler olmaya devam edecek" diye öngörüyor. LLVM araç zincirinin kullanımıyla ana akım programlama dillerini ve büyük kütüphane kaynaklarını kullanmak, bu dönüşüm devrim niteliğinde olacaktır. Vitalik bunu "NodeJS tarzı bir deneyim" olarak benzetiyor; geliştiriciler aynı dil ile hem zincir üstü hem de zincir dışı kod yazabilecek ve geliştirme sürecini entegre edebilecekler.
Kullanıcılar için bu dönüşüm, sonunda daha düşük maliyetler ve daha yüksek performanslı bir ağ deneyimi sağlayacaktır. Kanıt maliyetlerinin yaklaşık 100 kat azalarak her işlem için birkaç dolardan birkaç sente veya daha da azına düşmesi bekleniyor. Bu doğrudan daha düşük L1 ücretlerine ve L2 hesaplama ücretlerine dönüşüyor. Bu ekonomik uygulanabilirlik, "Gigagas L1" vizyonunu açığa çıkaracak ve yaklaşık 10,000 TPS performansı hedefleyerek gelecekteki daha karmaşık ve daha değerli zincir içi uygulamalar için bir yol açacaktır.
Succinct Labs ve SP1: Geleceği kanıtlamak için mevcutta inşa etmek
Ethereum harekete geçmek üzere. "L1 genişletme, blok genişletme" EF protokol grubundaki stratejik acil bir görevdir. Önümüzdeki 6-12 ay içinde önemli performans artışları beklenmektedir.
Succinct Labs gibi ekipler, RISC-V'nin teorik avantajlarını pratikte gösterdi. Onların çalışmaları, bu öneriyi doğrulamak için güçlü bir örnek haline geldi.
Succinct Labs tarafından geliştirilen SP1, RISC-V tabanlı yüksek performanslı, açık kaynaklı bir zkVM'dir ve yeni mimari yaklaşımın uygulanabilirliğini doğrulamaktadır. SP1, "önceden derlenmiş merkezileşme" (precompile-centric) felsefesini benimseyerek EVM'nin kriptografik darboğaz sorununu mükemmel bir şekilde çözmektedir. Geleneksel olarak yavaş, sabit kodlu ön derleme yöntemlerine bağımlı olmaktan farklı olarak, SP1, Keccak hash gibi yoğun işlemleri özel olarak tasarlanmış, manuel olarak optimize edilmiş ZK devrelerine devretmekte ve standart ECALL talimatları ile çağrılmaktadır. Bu yöntem, özel donanımın performansını yazılımın esnekliği ile birleştirerek geliştiricilere daha verimli ve ölçeklenebilir çözümler sunmaktadır.
Succinct Labs'ın gerçek etkisi zaten ortaya çıkmaya başladı. Onların OP Succinct ürünü, Optimistic Rollups'a sıfır bilgi kanıtı yetenekleri kazandırmak için SP1'i kullanıyor (ZK-ify). Succinct'in kurucu ortağı Uma Roy'un açıkladığı gibi:
"OP Stack kullanan Rollup ile artık nihai onay ve çekim için yedi gün beklemeye gerek yok... Artık onayı tamamlamak sadece bir saat sürüyor. Bu hız artışı harika."
Bu atılım, tüm OP Stack ekosisteminin kritik sorunlarını çözüyor. Ayrıca, Succinct'in altyapısı - Succinct Prover Network - merkeziyetsiz bir kanıt üretim pazarı olarak tasarlanmış olup, gelecekteki doğrulanabilir hesaplamanın uygulanabilir ekonomik modelini sergiliyor. Onların çalışması yalnızca bir kavramsal doğrulama değil, aynı zamanda bu makalede açıklandığı gibi, somut bir gelecek taslağıdır.
Ethereum riski nasıl azaltır
RISC-V'nin en büyük avantajlarından biri, matematiksel olarak sistemin doğruluğunu kanıtlamak yoluyla biçimsel doğrulamanın kutsal kâsesini gerçekleştirilebilir bir hedef haline getirmesidir. EVM'nin standartları, Yellow Paper'da doğal dilde yazılmıştır ve biçimsel hale getirilmesi zordur. Oysa RISC-V, davranışlarına net bir "altın referans" sağlayan resmi, makine tarafından okunabilir SAIL standartlarına sahiptir.
Bu, daha güçlü bir güvenlik için bir yol açıyor. Ethereum Vakfı'ndan Alex Hicks'in belirttiği gibi, şu anda "zkVM RISC-V devrelerini resmi RISC-V spesifikasyonundan Lean'e çıkararak biçimsel doğrulama" çalışmaları yapılmakta. Bu, hataya açık insan uygulamalarından doğrulanabilir matematiksel kanıtlara güvenin kaydırılmasıyla, blok zinciri güvenliğinde yeni bir yükseklik açan önemli bir gelişme.
Dönüşümün Ana Riskleri
RISC-V mimarisi L1'in birçok avantajı olmasına rağmen, aynı zamanda yeni karmaşık zorluklar da getirmektedir.
Gaz ölçüm sorunu
Genel Amaçlı Komut Seti Mimarisi (ISA) için belirleyici ve adil bir Gas modeli oluşturmak henüz çözülmemiş bir sorun. Basit komut sayma yöntemleri, hizmet reddi saldırılarının tehdidine maruz kalmaktadır. Örneğin, bir saldırgan, çok düşük Gas maliyeti ile yüksek kaynak tüketimi yaratarak önbellek hatalarını tekrarlayan bir program tasarlayabilir. Bu tür bir sorun, ağın istikrarı ve ekonomik modeli için ciddi zorluklar ortaya çıkarmaktadır.
Araç zinciri güvenliği ve "tekrar üretilebilir inşa" sorunu
Bu, dönüşüm sürecindeki en önemli ve genellikle göz ardı edilen risklerden biridir. Güvenlik modeli, zincir üstü sanal makinelerden zincir altı derleyicilere (örn. LLVM) geçmektedir ve bu derleyicilerin karmaşıklığı oldukça yüksektir ve bilinen açıklar içermektedir. Saldırganlar, derleyici açıklarını kullanarak görünüşte zararsız kaynak kodunu kötü niyetli bayt koduna dönüştürebilir. Ayrıca, zincir üzerindeki derlenmiş ikili dosyaların kamuya açık kaynak koduyla tamamen uyumlu olmasını sağlamak, yani "tekrarlanabilir yapı" sorununu çözmek de son derece zordur. Yapı ortamındaki küçük farklılıklar, farklı ikili dosyaların üretilmesine neden olabilir ve bu da şeffaflık ve güveni etkileyebilir. Bu sorunlar, geliştiriciler ve kullanıcılar için güvenlik açısından ciddi zorluklar ortaya çıkarmaktadır.
Yatıştırma Stratejileri
İlerleme yolu çok katmanlı savunma stratejileri gerektirir.
Aşamalı Tanıtım
Aşamalı ve çok aşamalı bir geçiş planı benimsemek, risklerle başa çıkmanın temel stratejisidir. RISC-V'yi öncelikle önceden derlenmiş bir alternatif olarak tanıtarak ve ardından çift sanal makine ortamında çalıştırarak, topluluk düşük riskli bir ortamda operasyonel deneyim biriktirebilir ve güven inşa edebilir, geri alınamaz değişikliklerden kaçınabilir. Bu terimsel yaklaşım, teknolojik dönüşüm için sağlam bir temel sağlar.
Kapsamlı Denetim: Bulanık Test ve Formele Doğrulama
Formel doğrulama nihai hedef olsa da, sürekli ve yoğun testlerle birleştirilmelidir. Diligence Security'den Valentine'ın Ethproofs telefon konferansında gösterdiği gibi, onların Argus bulanık test aracı, önde gelen zkVM'de 11 kritik sağlamlık ve bütünlük açığı tespit etmiştir. Bu, en iyi tasarlanmış sistemlerin bile yalnızca sıkı karşıt testler ile bulunabilecek açıklar barındırabileceğini göstermektedir. Bulanık test ve formal doğrulamanın birleşimi, sistem güvenliğine daha güçlü bir garanti sağlamaktadır.
Standartlaştırma
Ekosistemin parçalanmasını önlemek için, topluluğun tek bir standart RISC-V konfigürasyonunu benimsemesi gerekmektedir. Bu, RV64GC ve Linux ile uyumlu ABI kombinasyonu olabilir, çünkü bu kombinasyon ana akım programlama dilleri ve araçları arasında en geniş desteğe sahiptir ve yeni ekosistemin avantajlarını en üst düzeye çıkarabilir. Standardizasyon, geliştiricilerin verimliliğini artırmakla kalmaz, aynı zamanda ekosistemin uzun vadeli gelişimi için sağlam bir temel oluşturur.
Ethereum'in doğrulanabilir geleceği
RISC-V'nin Ethereum Sanal Makinesi (EVM) yerine geçmesi önerisi yalnızca kademeli bir yükseltme değil, aynı zamanda Ethereum'un yürütme katmanının köklü bir yeniden yapılandırılmasıdır. Bu iddialı vizyon, derinlemesine ölçeklenebilirlik darboğazlarını çözmeyi, protokol karmaşıklığını basitleştirmeyi ve platformu genel hesaplama alanındaki daha geniş ekosistemle hizalamayı amaçlamaktadır. Bu dönüşüm büyük teknik ve toplumsal zorluklarla karşılaşsa da, uzun vadeli stratejik faydaları bu cesur çabayı meşrulaştırmak için yeterlidir.
Bu dönüşüm, bir dizi temel dengeye odaklanıyor:
Sonuç olarak, bu mimari dönüşüm, "İnce Uygulama" (Lean Execution) taahhüdünü gerçekleştirmenin anahtarı olacak ve "İnce Ethereum" (Lean Ethereum) vizyonunun önemli bir parçasını oluşturacaktır. Bu, Ethereum'un L1'ini basit bir akıllı sözleşme platformundan, doğrulanabilir hesaplamayı desteklemek üzere tasarlanmış verimli ve güvenli bir uzlaşma ve veri kullanılabilirlik katmanına dönüştürecektir.
Vitalik Buterin'in dediği gibi, "Son nokta... her şeye ZK-snark sağlamak."
Ethproofs gibi projeler bu dönüşüm için nesnel veriler ve işbirliği platformu sağlarken, Succinct Labs ekibi SP1 zkVM'in pratik uygulamasıyla bu geleceğe uygulanabilir bir plan sunuyor. RISC-V'yi benimseyerek, Ethereum yalnızca kendi ölçeklenebilirlik sıkıntısını çözmekle kalmadı, aynı zamanda kendisini sonraki nesil internetin temel güven katmanı olarak konumlandırdı - hash ve imzalardan sonra gelen üçüncü büyük kriptografik ilke SNARK ile destekleniyor.
Dünyanın yazılımını kanıtlayın, kripto çağını başlatın.
Daha fazla bilgi edinmek için:
Vitalik'in yorumları: İzlemek için tıklayın
ETHProofs Dördüncü Tartışma: İzlemek için tıklayın