Віталік Бутерін зміщує увагу дискусії щодо масштабування Ethereum із рівня 2 (layer 2) безпосередньо до фундаментальних протокольних механізмів.
Розробник російсько-канадського походження обґрунтовує: ключові довгострокові обмеження Ethereum полягають не в rollup чи blobs, а у фундаментальних архітектурних вузьких місцях самої мережі — в її state tree (дереві стану) та віртуальній машині.
Ethereum: Віталік Бутерін пропонує масштабне оновлення для усунення вузьких місць state tree та віртуальної машини
За словами Бутеріна, саме ці два елементи — state tree і віртуальна машина — становлять більш як 80% витрат на побудову доказів. Він зазначає: це ключова проблема в умовах наближення zero-knowledge (ZK, дослівно: докази з нульовим розголошенням) технологій до центру дорожньої карти Ethereum.
«Сьогодні я сфокусуюся на двох основних речах: зміні дерева стану та змінах у віртуальній машині», — написав Бутерін, додавши, що це «головні вузькі місця, які необхідно подолати для ефективного доведення».
Оновлення бінарного дерева
У центрі пропозиції — EIP-7864, яка передбачає заміну нинішнього гексарного дерева Merkle–Patricia у Ethereum на бінарну структуру.
Зміна, можливо, виглядає незначною, однак її вплив — суттєвий. Бінарні дерева забезпечують Merkle-докази, у середньому, в чотири рази коротші — відповідно, вимоги до пропускної спроможності для верифікації знижуються кардинально.
Завдяки цьому реалізація lightweight-клієнтів і конфіденційних застосунків стає дешевшою та функціональнішою.
Нова структура дозволяє групувати слоти зберігання у «сторінки», що сприяє ефективнішому завантаженню споріднених даних у додатках.
Децентралізовані застосунки (dApps) не раз звертаються до суміжних слотів зберігання. За окремих сценаріїв це дасть змогу заощаджувати понад 10 000 газу на транзакцію.
Бутерін додатково пропонує поєднати зміни дерева з переходом до ефективніших хеш-функцій, що потенційно ще більше прискорить побудову доказів.
Істотно ж, така реорганізація зробить основний рівень Ethereum більш дружнім для побудови доказів — отже, ZK-застосунки зможуть інтегруватися безпосередньо з державною структурою Ethereum, не потребуючи розгалуженої паралельної інфраструктури.
Якщо відійти на крок назад, концепція бінарного дерева спрямована на кодифікацію десятиріччя досвіду управління станом у прозорішу та перспективнішу архітектуру.
Майбутнє блокчейну поза межами EVM
Ще амбітнішою виглядає довгострокова візія Бутеріна для механізму виконання Ethereum. Він розмірковує над перспективою поступового переходу за межі віртуальної машини Ethereum (EVM) до архітектури на основі RISC-V.
RISC-V — відкритий, універсальний набір інструкцій з широким впровадженням, що істотно підвищує ефективність і знижує складність.
Бутерін вважає: зростаюча залежність платформи від специфічних precompile (попередньо скомпільованих операцій) — ознака архітектурної неузгодженості EVM із сучасними потребами.
Якщо Ethereum претендує на універсальну програмованість, то віртуальна машина має повною мірою підтримувати цю функціональність без складних обхідних рішень. Потенційна RISC-V-VM може:
- Знизити рівень складності
- Оптимізувати виконання на базовому рівні
- Краще поєднуватися з сучасними системами zero-knowledge доказів, де вже широко застосовується підхід RISC-V
Найближчою ж перспективою Бутерін бачить інтеграцію «векторизованого математичного precompile», що де-факто слугуватиме «GPU для EVM». Це має значно прискорити криптографічні операції.
У віддаленішій перспективі запропоновано поступовий перехід — спочатку через підтримку precompile на основі RISC-V, далі — запуск користувацьких контрактів на ньому, а в підсумку — трансформація EVM у сумісний шар.
Дискусія щодо складності
Проте не всі розділяють думку, що Ethereum потребує подальших фундаментальних змін. Аналітик DBCrypto критично оцінює зростання абстракції в дорожній карті Ethereum, включно з новими фреймворками для подолання фрагментації rollup.
На його думку, кожен додатковий рівень підвищує складність, формує нові припущення щодо довіри і створює нові потенційні вектори атак.
У цьому бачиться ширша дилема: чи доцільно продовжувати багаторівневе нагромадження рішень, чи варто переосмислити фундаментальні основи платформи?
Разом із тим, Віталік Бутерін наполягає: для розвитку Ethereum і забезпечення ключового переходу zero-knowledge доказів в утилітарний стандарт архітектура мережі має еволюціонувати.
Масштабування наступного етапу, за його прогнозом, пройде не на рівні layer 2, а глибоко в основі протоколу Ethereum.
