Як наступний великий зсув Ethereum може змінити всю індустрію блокчейну

Ethereum стоїть на критичній технологічній точці перелому. Після років залежності від Ethereum Virtual Machine (EVM) як основи обчислень, мережа стикається з зростаючим тиском щодо переходу до принципово іншої моделі виконання — побудованої на архітектурі RISC-V, спеціально оптимізованої для систем доказів з нульовою довірою.

Це не просто незначне оновлення протоколу. Це повністю нова структура обробки транзакцій та підтвердження змін стану Ethereum. І час тут має значення: у міру множення рішень Layer 2 і зрілості технології нульових доказів, поточна архітектура EVM починає демонструвати свої обмеження у способах, які ще два роки тому були неочевидними.

Чому EVM стає вузьким місцем

EVM був революційним при запуску. Він відкрив цілу екосистему смарт-контрактів. Але дизайн, що існує вже понад десятиліття, накопичує технічний борг, а появи систем доказів з нульовою довірою викрили архітектурні неефективності, які тепер вже неможливо ігнорувати.

Основна проблема проста: доведення виконання EVM через ZK-ланцюги створює величезне навантаження. Поточні реалізації zkEVM не доводять безпосередньо сам EVM. Замість цього вони доводять інтерпретатор EVM, який у кінцевому підсумку компілюється у код RISC-V. Як зазначив Віталік Бутерін, це створює зайвий рівень абстракції, що може зменшити продуктивність у 50-800 разів у порівнянні з нативними доказами RISC-V.

Навіть після оптимізації інших компонентів — наприклад, переходу на швидші хеш-функції, такі як Poseidon — час виконання блоків залишається 80-90% від загального часу генерації доказів. Перевантаження інтерпретатора стало головним вузьким місцем, що заважає масштабуванню Ethereum через ZK-підтвердження Layer 1.

Ловушка складності: накопичення технічного боргу

Крім продуктивності, Ethereum накопичив ще одну проблему: попередньо скомпільовані контракти. Це функції, закодовані у вигляді хардкодів, додані для компенсації неефективностей EVM у конкретних криптографічних операціях. Кожне додавання тимчасово вирішувало актуальну проблему, але поступово збільшувало обсяг довіреного коду Ethereum спеціалізованими, одноразовими рішеннями.

Обгортковий код для одного попередньо скомпільованого контракту, наприклад modexp, за повідомленнями, складніший за всю реалізацію інтерпретатора RISC-V. Додавання нових функцій вимагає складного процесу хардфорку, що створює політичний напруження і гальмує інновації, пов’язані з новими криптографічними примітивами.

Архітектурний дизайн самого EVM також має свої недоліки. Його 256-бітний стек був логічним для криптографічних значень, але є надмірно неефективним для 32- або 64-бітних цілих чисел, що використовуються у більшості смарт-контрактів. У системах з нульовою довірою ці неефективності особливо дорогі — менші числа споживають ті ж ресурси, але збільшують складність у 2-4 рази.

Чому RISC-V стає рішенням

RISC-V — це не приватна розробка, створена спеціально для Ethereum. Це відкритий стандарт інструкцій, який вже став де-факто архітектурою для систем доказів з нульовою довірою. З десяти zkVM, здатних довести блоки Ethereum, дев’ять вже стандартизували RISC-V.

Цей консенсус на ринку щось означає: впровадження RISC-V — це не спекулятивна гра. Це узгодження з інфраструктурою, яку вже підтверджено через реальне розгортання у всій екосистемі нульових доказів.

Переваги багаторівневі:

Мінімалістичний дизайн: базовий набір інструкцій RISC-V містить лише близько 47 основних команд, тоді як EVM має приховану складність. Менший довірений код набагато легше аудити, тестувати і формально підтверджувати — що критично для захисту мільярдів вартісних активів.

Зріла екосистема: впровадження RISC-V дає Ethereum негайний доступ до інфраструктури компілятора LLVM. Це означає, що мільйони розробників, вже знайомих з Rust, C++, Go і Python, можуть писати безпосередньо для Layer 1 без вивчення нової мови або середовища. Досвід розробки буде нагадувати кросплатформену розробку у стилі NodeJS.

Переваги формальної верифікації: на відміну від специфікації Yellow Paper (написаної природною мовою з внутрішніми неоднозначностями), RISC-V має машинно-читабельну специфікацію SAIL. Це “золотий стандарт”, що дозволяє строгі математичні доведення правильності — священний грааль безпеки блокчейну, що переносить довіру з людської реалізації на доведений доказ.

Шлях до апаратної оптимізації: архітектура підтримує апаратне прискорення через ASIC і FPGA, що дозволяє створювати спеціалізовану інфраструктуру для генерації доказів (подібно до роботи в Succinct Labs, Nervos і Cartesi).

Трифазний план міграції

Перехід Ethereum не буде революційним, а еволюційним. Віталік Бутерін окреслив обережний, поетапний підхід:

Фаза 1 — Обмежений запуск: RISC-V вводиться як попередньо скомпільована альтернатива, замінюючи додавання нових попередньо скомпільованих контрактів. Це низькоризикова тестова платформа, що дозволяє мережі набрати впевненості у новій системі, зберігаючи повну сумісність з EVM. Лише конкретні, попередньо схвалені програми RISC-V виконуються через білий список.

Фаза 2 — Співіснування: Смарт-контракти можуть оголошувати свій байткод як EVM або RISC-V. Обидві системи співіснують і безперешкодно взаємодіють через системні виклики (ECALL), що дозволяє контрактам з різних архітектур викликати один одного. Це гібридне середовище дозволяє розробникам поступово мігрувати без необхідності негайних рішень.

Фаза 3 — Нативний рівень: EVM стає імітаційним контрактом, що виконується на RISC-V (стратегія “Розетта”). Спадкові застосунки працюють без змін, але базовий рушій виконання спрощується до одного ядра RISC-V, що значно зменшує складність і навантаження на розробників клієнтів.

Хто виграє і хто зазнає труднощів у нову еру

Ця архітектурна зміна матиме дуже різні наслідки для різних рішень Layer 2.

Zero-Knowledge Rollups отримують структурну перевагу. Проекти як Polygon, zkSync і Scroll вже стандартизували RISC-V всередині. L1, що “говорить тією ж мовою”, забезпечує нативну інтеграцію з мінімальним рівнем мостів. Повторне використання інструментів, сумісність компіляторів і економічна мотивація раптом працюють у їхню користь. Ума Рой, співзасновник Succinct Labs, продемонструвала цю перевагу через OP Succinct, що додає можливості доказів з нульовою довірою до Optimistic Rollups — зменшуючи час виведення з семи днів до приблизно однієї години.

Optimistic Rollups стикаються з більш складними виборами. Arbitrum і Optimism покладаються на фрод-підтвердження, що виконуються через EVM Layer 1 для вирішення суперечок. Якщо EVM зникне, цю систему безпеки потрібно буде відновлювати. Ці команди мають або розробити нові системи фрод-підтверджень для нової архітектури Layer 1, або радикально відокремитися від гарантій безпеки Ethereum — що не є тривіальним.

Економічний вплив: зниження витрат, підвищення пропускної здатності

Для кінцевих користувачів перехід принесе відчутні переваги.

Очікується, що витрати на генерацію доказів зменшаться приблизно у 100 разів — з кількох доларів за транзакцію до центів або менше. Це безпосередньо знижує комісії Layer 1 і, що важливіше, витрати на розрахунки Layer 2. Зростання ефективності дозволяє реалізувати концепцію “Gigagas L1”: приблизно 10 000 TPS за розумною ціною, що відкриває можливості для застосунків, які зараз занадто дорогі для роботи в мережі.

Розробники отримують доступ до значно ширшого набору інструментів. Створення коду для on-chain і off-chain у одній мові стає стандартною практикою, а не винятком. Ця “модель NodeJS” для розробки блокчейну приваблює нових творців і прискорює інновації.

Критичні ризики, які ніколи не можна ігнорувати

Ця трансформація створює нові виклики, що потребують серйозної уваги.

Вимірювання газу стає математично складнішим. Розробка справедливої, детермінованої моделі газу для загального набору інструкцій — невирішена проблема. Просте підрахунок інструкцій відкриває можливості для атак відмови у обслуговуванні — зловмисники можуть створювати програми, що викликають повторні пропуски кешу, споживаючи величезні ресурси за мінімальну плату. Це загрожує стабільності мережі та економічній цілісності.

Безпека інструментальної ланцюга тепер у зоні ризику. Відповідальність за безпеку переходить від віртуальних машин Layer 1 до зовнішніх компіляторів, таких як LLVM. Це надзвичайно складні програмні системи з відомими вразливостями. Зловмисники можуть експлуатувати баги компіляторів, щоб перетворювати безпечний вихідний код у зловмисний байткод, що важко виявити під час аудиту.

Відтворювані збірки залишаються невирішеною проблемою. Гарантувати, що скомпільовані бінарні файли точно відповідають публічному вихідному коду, технічно складно. Невеликі зміни у середовищі можуть призводити до різних результатів, що підриває прозорість і довіру — саме те, що має вирішити блокчейн.

Ці ризики вимагають багаторівневої оборони: поетапний запуск мінімізує незворотні пошкодження, безперервне fuzz-тестування виявляє вразливості (згідно з повідомленнями компанії безпеки Argus, яка виявила 11 критичних недоліків у zkVM), і формальна верифікація з часом зміцнить теоретичні гарантії.

Практичний шлях вперед: план Succinct Labs

Ця трансформація не є лише теоретичною. Команди вже створюють інфраструктуру. SP1 від Succinct Labs — це виробничий zkVM з відкритим кодом, що демонструє, що доказова генерація на базі RISC-V працює у масштабі. SP1 використовує філософію “зосередженої попередньої компіляції” — делегуючи інтенсивні операції, такі як хешування Keccak, спеціалізованим, вручну оптимізованим ZK-ланцюгам, що викликаються через стандартні інструкції, поєднуючи продуктивність апаратного забезпечення з гнучкістю програмного забезпечення.

Їхня робота доводить концепцію, одночасно підтверджуючи економічну життєздатність через мережу Succinct Prover Network — децентралізований ринок для генерації доказів, що демонструє, яким може бути майбутня інфраструктура.

Більше бачення: Ethereum як верифікований обчислювальний шар

Ця трансформація змінює фундаментальну роль Ethereum. Замість залишатися переважно платформою для виконання смарт-контрактів, Ethereum стає шаром довіри для загального верифікованого обчислення — те, що Віталік називає кінцевою метою “Snarkify everything”.

Це узгоджується з ширшим підходом “Lean Ethereum”: систематично спрощуючи протокол у три чисті модулі (Lean Consensus, Lean Data, Lean Execution). Відмовившись від EVM і впроваджуючи RISC-V, Ethereum уточнює свою основну мету: ефективне розрахункове підтвердження і доступність даних для всього спектра верифікованих застосунків.

Ця зміна визнає істинну сутність: у майбутньому, домінованому доказами з нульовою довірою, важливі саме обчислювальні примітиви. Ethereum може або опиратися неминучій технологічній еволюції, або стратегічно її прийняти. Дорожня карта, обговорювана на конференціях EthProofs і дослідницьких форумах, свідчить, що Фонд Ethereum і команда обрали другий шлях.

Це не швидка зміна. Це багаторічна трансформація, що вимагає координації, поетапної реалізації і справжньої підтримки спільноти. Але технічний аргумент стає все важчим для заперечення, а конкурентні стимули Layer 2, вже оптимізовані під RISC-V, створюють зростаючий тиск на узгодження архітектури Layer 1 з майбутнім, яке вже будує екосистема.

Питання вже не в тому, чи це станеться, а як обережно і цілеспрямовано Ethereum керуватиме цим переходом — і чи зможе спільнота виконати цю амбітну реструктуризацію, зберігаючи довіру і стабільність, від яких залежить мільярди вартісних активів.