以太坊十字路口：從EVM到RISC-V的偉大遷移開始

無人願意承認的架構危機

十多年前，Ethereum 虛擬機 (EVM) 一直是區塊鏈計算的支柱——推動 DeFi、NFT 以及無數去中心化應用的引擎。然而，在這個成功故事的背後，藏著一個不舒服的事實，協議的架構師已經無法再忽視：在由零知識 (ZK) 證明主導的未來中，EVM 已成為一個計算負擔。

數據講述了一個殘酷的故事。當 Ethereum 轉向一個 L1 狀態驗證透過 ZK 證明完成的模型時，性能差距變得災難性。目前的 zkEVM 實現並不直接證明 EVM 本身；相反，它們證明的是 EVM 的解釋器——即已被編譯成不同指令集的程式碼。這種架構上的間接性造成了計算上的稅負：相比原生執行，速度慢了 50 倍到 800 倍。

Vitalik Buterin 以其一貫的清晰，闡述了這個核心矛盾：如果最終執行都會被編譯成 RISC-V 代碼，那為何還要維持這個昂貴的中介層？

這個認知引發了 Ethereum 最重要的戰略轉折點之一。解決方案不是逐步優化，而是架構上的替換。Ethereum 正在準備逐步淘汰 EVM，轉而採用 RISC-V 作為其原生執行層。

為何選擇 RISC-V？開放標準的理由

RISC-V 並非 Ethereum 的專利發明。它是一個成熟的、開放的指令集架構——本質上是處理器運作方式的標準化藍圖。這個差異具有深遠的意義。

RISC-V 的核心設計理念是極簡：基本指令集約包含 47 條指令。這種極度經濟的設計帶來一個優雅的安全特性——較小的可信程式碼庫更容易審計、形式化和數學驗證。相比之下，EVM 經過數十年的修補和預編譯函數，逐漸累積了複雜性。

生態系的優勢同樣令人信服。RISC-V 已獲得 LLVM 編譯器基礎設施的機構支持，這是 Rust、C++、Go 和 Python 等語言的共同底層。採用 RISC-V，Ethereum 實質上免費繼承了數十年的編譯器開發與優化。

或許最具說服力的是，零知識虛擬機市場已經用腳投票。在主要的零知識虛擬機項目中，約 90% 已經標準化採用 RISC-V。這種趨同代表市場共識：RISC-V 不是投機的賭注，而是一個經過實踐驗證的標準。

正式規範的優勢進一步強化了這個理由。RISC-V 包含 SAIL——一個用於數學驗證的機器可讀規範。而 EVM 的規範主要存在於《黃皮書》的文字描述中，存在歧義，使得正式證明變得極為困難。

三階段轉型策略

Ethereum 的遷移計畫反映了在不破壞網路穩定性的前提下，管理協議層變革的寶貴經驗。這次轉型不是一次性跳躍，而是分為三個精心安排的階段。

第一階段：預編譯替代方案，作為最低風險的入門點。Ethereum 不會引入新的 EVM 預編譯函數，而是逐步用 RISC-V 實現取代，並包裝成白名單智能合約。這讓新執行環境能在主網沙箱中證明自己，Ethereum 客戶端則作為整合層。

第二階段：雙虛擬機時代，讓 RISC-V 的執行直接面向開發者。智能合約可以透過元資料標籤，指示其字節碼是針對 EVM 或 RISC-V。關鍵創新在於完全互通：為任一架構撰寫的合約可以透過標準化系統調用無縫呼叫彼此。這段共存期讓生態系得以逐步遷移。

第三階段：羅塞塔策略，代表最終目標。EVM 成為在 RISC-V 內運行的經過正式驗證的智能合約，而非並列。這消除了雙重執行引擎的需求，大幅簡化客戶端實作與維護範圍。遺留應用繼續運作不變，但現在由一個統一、極簡的基礎支援。

這種階段性的方法，將可能造成災難性協議中斷的情況，轉化為一場精心策劃的遷移。

Layer-2 生態的劇變

從 EVM 過渡到 RISC-V，不會對所有 Layer-2 解決方案產生同樣的影響。事實上，它將從根本上重塑 rollup 生態的競爭格局。

樂觀型 Rollup 面臨存亡的架構挑戰。 像 Arbitrum 和 Optimism 這類項目，目前依賴一個安全模型：通過在 L1 的 EVM 重新執行有爭議的交易來驗證欺詐證明。如果 L1 不再擁有 EVM，整個驗證路徑就會崩潰。這些項目面臨二選一：進行大規模重構，實作與新 RISC-V L1 相容的欺詐證明系統，或接受在 Ethereum 安全層中的策略性從屬。

零知識 Rollup 則擁有相反的優勢。 由於絕大多數 ZK 項目已經在內部使用 RISC-V，L1 若能“說他們的語言”，就能創造前所未有的協調。Justin Drake 的“原生 Rollups”願景成為可能：L2 操作成為 L1 執行環境的專用實例，橋接開銷最低。

這種實務上的好處，會在技術棧中層層傳遞。L2 團隊不再需要建立複雜的轉譯層，將內部 RISC-V 架構與外部 L1 VM 連結。開發工具——編譯器、除錯器、形式驗證工具——在 L1 和 L2 之間變得普遍適用。Gas 成本也更貼近實際計算。

開發者與用戶體驗的轉變

這次轉型對大多數用戶來說幾乎是無形的，但對開發者來說卻是革命性的。

對智能合約開發者而言，機會是前所未有的。除了 Solidity 或 Vyper 這類專用語言外，開發者可以用主流語言撰寫合約：Rust、Go、Python、C++。透過 LLVM 編譯流程，這些語言可以繼承整個生態系的函式庫、框架與開發工具。Vitalik 期望這能帶來“Node.js 風格的體驗”——用相同語言撰寫鏈上與鏈下的程式碼，消除跨語言開發的心智負擔。

Solidity 和 Vyper 不會消失；它們在智能合約邏輯上的優雅設計，可能會持續存在。但將成為選擇性工具，而非必須。

對用戶而言，這次轉變帶來的經濟效益是可量化的。生成 ZK 證明的成本預計降低約 100 倍，進而降低 L1 交易費用與 L2 結算成本。這種經濟可行性，解鎖了“Gigagas L1”願景——一個每秒能處理約 1 萬筆交易的網路，讓先前不經濟的鏈上應用成為可能。

管理複雜性的挑戰

這個架構雄心伴隨著相應的風險，必須採取嚴格的緩解策略。

Gas 計量問題，是一個尚未解決的挑戰。對於通用指令集，建立一個確定且抗濫用的 Gas 模型並非易事。簡單的指令計數方法，容易受到惡意程式觸發快取未命中或其他資源密集行為的攻擊。社群需要開發更為精密的 Gas 計算機制，以抵抗拒絕服務攻擊。

工具鏈安全風險，或許被低估，但卻至關重要。安全模型由鏈上虛擬機轉向鏈下編譯器——像 LLVM 這樣的複雜系統，已知存在漏洞。攻擊者利用編譯器漏洞，可能將無辜的源碼轉變成惡意的字節碼。確保“可重現的建置”——鏈上編譯的二進位與公開源碼完全一致——又增加了難度。

緩解措施需要採取深層防禦策略：分階段推行，逐步建立信心；進行密集的模糊測試，找出潛在漏洞；進行正式驗證，針對可執行規範；並在生態系中標準化一個廣泛支持的 RISC-V 配置 (可能是 RV64GC，並配備 Linux 兼容的 ABI)。

概念驗證：Succinct Labs 的 SP1

RISC-V 的理論優勢不僅僅是概念。Succinct Labs 已經透過 SP1 展示了其實用性，這是一個基於 RISC-V 的高性能 zkVM。

SP1 的設計體現了這次轉型中出現的架構哲學。它不依賴緩慢且硬編碼的預編譯函數，而是採用“預編譯為中心”的方法，將像 Keccak 哈希這類計算密集型操作，委託專門的手工優化的 ZK 電路來完成。這些電路透過標準的 ECALL (環境調用)指令來調用——將硬體層級的性能與軟體彈性結合。

實際應用已經開始展現。Succinct 的 OP Succinct 產品，為樂觀型 Rollup 堆疊加入了零知識能力，將提款時間從七天縮短到約一小時。這個加速方案解決了 OP Stack 生態中的一個根本痛點，展示了 RISC-V 對於實現先前不可能的優化的潛力。

Ethereum 通往可驗證計算霸權的道路

這次遷移不僅是技術上的更新，更將 Ethereum 從“智能合約虛擬機”轉變為 Vitalik 所描述的“極簡、可驗證的信任層”，用於網際網路基礎建設。其長遠目標明確：“ZK-snarkify everything”——建立一個能高效證明任意計算的計算環境，無需重複計算。

這個願景與更廣泛的技術趨勢一致：密碼學從哈希與簽名，演進到零知識證明，成為第三個基礎原始元。Ethereum 採用 RISC-V，是實現這一演進的基礎設施，讓其在大規模上成為可能。

這個轉變在多個層面產生積極的效應：ZK 原生執行大幅提升性能；協議複雜度因統一架構而降低；生態工具透過標準化免費獲得；正式驗證方法終於在數學上變得可行。

轉型不會一蹴而就，仍有不少挑戰待解。但戰略上的理由已經無可辯駁。採用 RISC-V，Ethereum 不僅是在解決一個優化問題，更是在為一個由可驗證計算驅動的網際網路，建立最基礎的信任層。

偉大的 EVM 日落時代，正逐步展開。