イーサリアムの共同創設者がEVMの長期提案としてRISC-Vの置き換えを提案

イーサリアムの共同創設者は最近、コミュニティに対して長期的な提案を行い、現在の実行層の仮想マシンをオープンソースのRISC-V命令セットアーキテクチャに置き換えることを提案しました。彼はこの構想をコンセンサス層のBeam Chainと類似させ、実行層の性能向上とプロトコルの論理簡素化を実現する唯一の実行可能な道だと考えています。特にゼロ知識証明の効率において、仮想マシンを置き換えることで最大100倍の最適化が期待されます。この提案は、現在のイーサリアムがゼロ知識証明の効率、ブロック構築の複雑さ、データの可用性などのボトルネック問題を解決することを目的としています。

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現在の仮想マシンの限界とRISC-Vの利点

現在の仮想マシンの問題：

1. 古いアーキテクチャ：256ビットスタック型構造を使用しており、現代のCPUと互換性がなく、ゼロ知識証明を実行する際の効率が低下します。
2. ゼロ知識証明のボトルネック：約半分のリソースが仮想マシン自体の実行に使用されており、証明効率が制限されています。
3. メンテナンス性が悪い：長年の複雑な機能の蓄積により、規範が混乱し、一部の機能を廃止することが難しい。
4. 開発制限：非標準命令セットはクロス言語サポートを制限し、主流言語は効率的にバイトコードにコンパイルすることが難しい。

RISC-Vの利点:

1. 高性能：RISC-Vは実際のCPUの簡素化された命令セットで、ハードウェアに優しく、即時コンパイルの最適化やハードウェアアクセラレーションにも使用できます。
2. ゼロ知識最適化:証明のRISC-V命令から直接回路を生成することは、既存の仮想マシンの動作を証明するよりも簡単です。
3. ツールチェーンの成熟：Rust/C/C++などの主要言語をサポートし、開発の敷居が低く、エコシステムがより広範です。
4. 共通標準：他のブロックチェーンプロジェクトで採用されており、成功事例が存在します。

イーサリアムの共同創設者は、ゼロ知識証明において既存の仮想マシンをRISC-Vにコンパイルするのではなく、直接RISC-Vを契約実行アーキテクチャとして使用する方が、根本的に実行効率とスケーラビリティの向上につながると指摘しました。

パスとチャレンジの置き換え

置き換えの三つの方案：

1. ダブル仮想マシン共存（最も保守的）：新旧仮想マシンが並行して動作し、新しい契約はRISC-Vを選択可能で、移行期間の互換性を確保します。
2. オンチェーンインタプリタソリューション（過激）：すべての旧契約はオンチェーンRISC-V契約によって解釈実行される。
3. インタープリタプラグインメカニズム（妥協）：インタープリタをプロトコル要素として扱い、将来的に他の仮想マシンを挿入できるようにします。

実装の技術的な課題:

1. 実行性能の損失リスク：RISC-Vはx86チップ上でシミュレーション実行する必要があり、初期の効率は最適化された既存の仮想マシンよりも低い可能性があります。
2. ガスの価格設定を再構築する必要があります：RISC-V命令のために新しいガスモデルを定義し、公平性と安全性を確保する必要があります。
3. セキュリティサンドボックス設計：システムコールを制限し、コードの自己修正を防ぎ、決定的な実行を保証します。
4. 開発ツールの適応：コンパイラ、デバッガ、安全監査ツールを更新する必要があり、RISC-Vバイトコードをサポートします。
5. 移行互換性の問題：一部の契約は既存の仮想マシンの特性に依存しており、移行には互換性レイヤーまたはフォールバックメカニズムを慎重に設計する必要があります。

イーサリアムの共同創設者は、移行パスとしてデュアルバーチャルマシン共存のアプローチを採用する傾向があり、新旧の契約が相互運用性を維持し、開発者の体験が変わらず、ユーザーは気付かない形でアップグレードされることを約束しています。

現在のスケーリングルートへの影響

RISC-Vは既存の拡張経路を置き換えるのではなく、インフラストラクチャの最適化として機能します。

レイヤー2：

• ロールアップは依然としてイーサリアムのスケーリングの主力であり、RISC-VはL1の処理効率とゼロ知識証明の性能を向上させます。
• より高速なL1検証により、Rollupはより低コストで迅速にデータを提出でき、全体的なスケーラビリティが向上します。

データシェーディングとEIP-4844：

• データの可用性ボトルネックは依然としてEIP-4844とDankshardingによって解決される必要があり、RISC-Vはチェーン上のデータ容量に影響を与えません。
• 実行アーキテクチャの変更はL1のデータストレージ要件を変更しません。

FaaS、MEV:

• 仮想マシンアーキテクチャに依存せず、RISC-Vの進展によって無効にならない。

総じて言えば、RISC-Vは「エンジンの交換」であり、L2/シャーディングは「道路網の拡張」であり、両者は次元が異なり、並行して矛盾しません。

コミュニティのフィードバックと関連する試み

コミュニティの意見の相違：

• 支持者は、これは他の高性能ブロックチェーンの課題に対処するための必要な戦略的アップグレードであり、従来の開発者を引き付けるのに役立つと考えています。
• 保守派は実施の難しさ、歴史的負担、エコロジーツールチェーンの更新コストの大きさを懸念し、リソースの投入対効果に疑問を呈しています。

類似プロジェクトの参考：

• Move VM：全く新しいリソース指向のVMで、言語の安全性が高いですが、既存の仮想マシンと互換性がありません。
• FuelVM：並行処理のために設計された新しいVMで、言語Swayと組み合わせて使用し、互換性は限られています。
• WASM：L2にWASMを契約言語として導入し、現在いくつかのプラットフォームで実現されており、現実的な実行可能性があります。
• 他のブロックチェーンプロジェクト：メインネットでRISC-Vを契約VMとして使用する前例が、イーサリアムに実践的な参考を提供します。

イーサリアムの共同創設者はRISC-Vの提案が他の選択肢を拒否するものではないと述べ、将来的にはインタプリターメカニズムを使用してMove、WASMなどのVMを挿入し、多様な実行エコシステムを構築できると考えています。

将来の影響の見通し

###開発者エクスペリエンス:

• Solidity/Vyperなどの言語は引き続き使用可能であり、コンパイラのバックエンドが変更されるだけで言語自体は変わりません。
• Rust/Cなどの新しい言語での契約作成を可能にするかもしれませんが、移行は強制ではありません。

実行コストとパフォーマンス：

• 実行効率の向上は、より高いGas上限とより低い手数料をもたらします。
• RISC-Vコントラクトは、プリコンパイルされたコントラクトへの依存を減らす可能性があり、Gasモデルはゼロ知識証明のコストにより近くなります。

エコロジーの互換性と発展：

• デュアルVM共存期間中は、既存の契約は引き続き運用でき、新しい契約では徐々にRISC-Vが採用されます。
• インフラは新しいバイトコード形式をサポートする必要があり、チェーン間の互換性の変動を引き起こす可能性があります。

セキュリティと安定性:

• 新しいアーキテクチャは広範なテストと形式的検証を必要とし、プロトコルの信頼性を向上させる。
• よりシンプルな実行層は、監査と攻撃面の制御に役立ちます。

まとめ

イーサリアムの共同創設者は、既存の仮想マシンをRISC-Vに置き換えることを提案しました。これは、イーサリアムが未来の性能限界とプロトコルの簡潔性について深く考えていることを示しています。この提案はまだ初期の議論段階にあり、実施には数年かかるプロセスが予想され、技術、コミュニティ、生態系の多くの課題を乗り越える必要があります。これは既存の路線を覆すものではなく、基盤を強化し、未来に備えるものです。

彼が言ったように："量的な向上を実現するために、この急進的な変更が唯一の実行可能な道かもしれません。"

これは未来への賭けと見なすことができ、"基盤が再構築する価値があるか"についての深い探求でもあります。