Ethereum, doğumundan bu yana en önemli mimari dönüşümünü karşılamaya hazırlanıyor: EVM'nin RISC-V ile değiştirilmesi.
Sebebi çok basit - sıfır bilgi (ZK) temelli bir gelecekte, EVM performans darboğazı haline geldi:
Mevcut zkEVM, 50–800 kat performans kaybına neden olan bir yorumlayıcıya bağımlıdır;
Önceden derlenmiş modüller protokolü karmaşık hale getirir ve riski artırır;
256 bit yığın tasarımı, kanıt üretirken son derece verimsizdir.
RISC-V çözümleri:
Minimalist tasarım (yaklaşık 47 temel komut) + olgun LLVM ekosistemi (Rust, C++, Go gibi dilleri destekler);
Gerçekten zkVM standardı haline geldi (projelerin %90'ı bunu kullanıyor);
Resmi SAIL standartlarına sahip (bulanık sarı kitap yerine) → Katı doğrulama sağlamak;
Donanım kanıtı yolları (ASIC'ler/FPGA'lar) test aşamasındadır (SP1, Nervos, Cartesi vb.).
Göç süreci üç aşamaya ayrılır:
RISC-V'yi önceden derlenmiş bir modül olarak değiştirme (düşük riskli test);
Çift Sanal Makine Çağı: EVM ve RISC-V yan yana ve tamamen birbiriyle etkileşimde.
EVM'yi RISC-V içinde 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 yaklaşık 100 kat daha düşük maliyetli bir kanıtın tadını çıkaracaklar.
Sonunda, Ethereum bir "akıllı sözleşme sanal makinesi" olmaktan, internetin minimalist, doğrulanabilir bir güven katmanına evrilecek ve nihai hedefi "her şeyi ZK-Snark ile donatmak" olacak.
Ethereum'in Kavşağı
Vitalik Buterin şöyle demiştir: "Son nokta şunları içeriyor... her şeyin ZK-Snark haline gelmesi."
Sıfır bilgi kanıtlarının (ZK) son noktası kaçınılmaz hale geldi ve temel argümanı oldukça basit: Ethereum sıfırdan başlıyor ve sıfır bilgi kanıtlarına dayanarak kendini yeniden şekillendiriyor. Bu, protokolün teknik sonunu işaret ediyor - L1'in yeniden yapılandırılması yoluyla nihai şekline ulaşılması ve çekirdek geliştirme ekipleri (örneğin Succinct) tarafından desteklenen yüksek performanslı zkVM ile sağlanması.
Bu vizyonu hedef alarak, Ethereum doğuşundan bu yana en önemli mimari dönüşüm aşamasındadır. Bu tartışma artık kademeli yükseltmelerle ilgili değil, hesaplama çekirdeğinin kapsamlı bir şekilde yeniden yapılandırılması - Ethereum Sanal Makinesi'ni (EVM) değiştirmekle ilgilidir. Bu adım, daha geniş "Lean Ethereum" vizyonunun temel taşını oluşturmaktadır.
Lean Ethereum vizyonu, tüm protokolü sistematik bir şekilde basitleştirmeyi amaçlamakta ve bunu üç temel modüle ayırmaktadır: Lean Consensus (Basit Konsensüs), Lean Data (Basit Veri) ve Lean Execution (Basit İcra). Basit icranın temel sorunları arasında, en kritik nokta şudur: Akıllı sözleşme devrimini yönlendiren motor olarak, EVM, Ethereum'un gelecekteki gelişimi için ana darboğaz haline mi geldi?
Ethereum Vakfı'nın Justin Drake'in de belirttiği gibi, Ethereum'un uzun vadeli hedefi her zaman "her şeyi Snarklaştırmak" (Snarkify everything) olmuştur, bu da protokol katmanlarını güçlendirebilen güçlü bir araçtır. Ancak uzun bir süre boyunca bu hedef daha çok "ulaşılması zor bir plan" gibiydi, çünkü bunun gerçekleştirilmesi gerçek zamanlı kanıt (real-time proving) kavramını gerektiriyordu. Ancak şimdi, gerçek zamanlı kanıtın yavaş yavaş bir gerçek haline gelmesiyle birlikte, EVM'nin teorik verimsizliği acil bir çözüm bekleyen pratik bir soruna dönüştü.
Bu makale, Ethereum L1'in RISC-V komut seti mimarisine (ISA) geçişinin teknik ve stratejik argümanlarını derinlemesine inceleyecektir. Bu hamle, yalnızca eşi benzeri görülmemiş bir ölçeklenebilirlik sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda protokol yapısını basitleştirecek ve Ethereum'u doğrulanabilir hesaplamanın geleceğiyle uyumlu hale getirecektir.
Ne değişti?
"Neden" konusunu tartışmadan önce, öncelikle "ne"nin değiştiğini netleştirmek gerekir.
EVM (Ethereum Sanal Makinesi), Ethereum akıllı sözleşmelerinin çalışma ortamıdır ve işlem işleyip blok zinciri durumunu güncelleyen "dünya bilgisayarı" olarak adlandırılır. Yıllar içinde tasarımı devrim niteliğinde kabul edilmiş, merkeziyetsiz finans (DeFi) ve NFT ekosisteminin doğuşuna zemin hazırlamıştır. Ancak, neredeyse on yıl önce tasarlanmış bu özel yapı, günümüzde büyük bir teknik borç biriktirmiştir.
Buna karşılık, RISC-V bir ürün değil, bir açık standarttır - ücretsiz, evrensel bir işlemci tasarım "alfabesi"dir. Jeremy Bruestle'ın Ethproofs konferansında vurguladığı gibi, anahtar ilkeleri onu bu rol için mükemmel bir seçim haline getiriyor:
Minimalizm: RISC-V'nin temel talimat seti son derece basittir ve yalnızca yaklaşık 40 ile 47 talimat içerir. Jeremy'nin de belirttiği gibi, bu onu "ihtiyacımız olan süper minimalist genel makineler için neredeyse mükemmel bir şekilde uygun hale getiriyor."
Modüler tasarım: Daha karmaşık işlevler isteğe bağlı uzantılar aracılığıyla eklenir. Bu özellik son derece önemlidir çünkü temel yapının basit kalmasını sağlar ve ihtiyaçlara göre işlevselliği genişletir, gereksiz karmaşıklığı temel protokole zorlamaz.
Açık ekosistem: RISC-V, geliştiricilerin Rust, C++ ve Go gibi yaygın programlama dillerini kullanabilmesini sağlayan geniş ve olgun bir araç zinciri desteğine sahiptir, bunlar arasında LLVM derleyicisi de bulunmaktadır. Justin Drake'in belirttiği gibi: "Derleyici etrafında çok fazla araç var, ancak derleyici inşa etmek son derece zor... bu nedenle bu derleyici araç zincirlerine sahip olmanın değeri çok yüksektir." RISC-V, Ethereum'un bu mevcut araçları ücretsiz olarak devralmasını sağlar.
Yorumlayıcı maliyet sorunu
EVM'yi değiştirme nedenleri tek bir kusurdan değil, sıfır bilgi ispatı merkezli gelecekte göz ardı edilemeyecek birçok temel kısıtlamanın birleşiminden kaynaklanmaktadır. Bu kısıtlamalar, sıfır bilgi ispatı sistemlerindeki performans darboğazlarını ve protokol içindeki giderek artan karmaşıklığın getirdiği riskleri içermektedir.
Yorumlayıcı maliyet sorunu
Bu dönüşümün en acil itici gücü, EVM'nin sıfır bilgi kanıtı sistemlerindeki doğasında var olan verimsizliktir. Ethereum'un, L1 durumunu ZK kanıtlarıyla doğrulama modeline doğru kademeli olarak geçişi ile birlikte, kanıtlayıcıların performansı en büyük darboğaz haline gelmiştir.
Sorun, mevcut zkEVM'nin çalışma biçimindedir. Bunlar doğrudan EVM üzerinde sıfır bilgi kanıtı yapmazlar, aksine EVM'nin yorumlayıcısına kanıt sunarlar ve bu yorumlayıcı kendisi RISC-V'ye derlenmiştir. Vitalik Buterin bu temel sorunu açıkça belirtti:
"…… Eğer zkVM'nin uygulama şekli EVM'nin yürütmesini nihayetinde RISC-V koduna derlemekse, o zaman neden temel RISC-V'yi akıllı sözleşme geliştiricilerine doğrudan açmıyorsunuz? Bu, dış sanal makinenin tüm maliyetlerini tamamen ortadan kaldırabilir."
Bu ek açıklama katmanı büyük performans kayıplarına yol açtı. Tahminler, bu katmanın yerel programları doğrulamaya kıyasla 50 ile 800 kat arasında bir performans düşüşüne neden olabileceğini göstermektedir. Poseidon hash algoritmasına geçiş gibi diğer darboğazları optimize ettikten sonra, bu "blok yürütme" kısmı hala tüm doğrulama süresinin %80-90'ını kaplayacak ve EVM'yi L1'in ölçeklenmesi için nihai ve en zorlu engel haline getirecektir. 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 bir durumu tetikledi:
"Önceden derleme bizim için felaket niteliğinde... Ethereum'un güvenilir kod tabanını büyük ölçüde şişirdi... ve birkaç kez neredeyse uzlaşma başarısızlığına neden olan ciddi sorunlara yol açtı."
Bu karmaşıklık şok edici. Vitalik, tek bir önceden derlenmiş sözleşmenin (modexp gibi) sarım kodunun, tüm RISC-V yorumlayıcısından daha karmaşık olduğunu örneklerle gösterdi ve önceden derlenmiş mantığın aslında daha karmaşık olduğunu belirtti. Yeni bir önceden derlenmiş sözleşme eklemek, yavaş ve siyasi olarak tartışmalı bir sert çatallaşma sürecinden geçmeyi gerektiriyor; bu da yeni kriptografik ilkelere ihtiyaç duyan uygulama inovasyonunu ciddi şekilde engelliyor. Bu konuda, Vitalik net bir sonuca vardı:
"Bugünden itibaren herhangi bir yeni önceden derlenmiş sözleşme eklemeyi durdurmalıyız."
Ethereum'un mimari teknik borcu
EVM'nin temel tasarımı geçmiş dönemlerin önceliklerini yansıtıyor, ancak modern hesaplama ihtiyaçları için uygun değil. EVM, kriptografik değerleri işlemek için 256 bit mimarisi seçti, ancak akıllı sözleşmelerde genellikle kullanılan 32 bit veya 64 bit tamsayılar için bu mimarinin verimliliği son derece düşük. Bu düşük verimlilik, ZK sistemlerinde özellikle pahalıdır. Vitalik'in açıkladığı gibi:
"Küçük sayılar kullanıldığında, her bir sayı aslında hiçbir kaynak tasarrufu sağlamaz, karmaşıklık ise iki ila dört kat artar."
Bunun yanı sıra, EVM'in yığın mimarisi, RISC-V ve modern CPU'ların kayıt mimarisine göre daha düşük verimliliğe sahiptir. Aynı işlemi tamamlamak için daha fazla talimat gerektirir ve bu da derleyici optimizasyonunu daha karmaşık hale getirir.
Bu sorunlar - ZK kanıtlarının performans darboğazları, önceden derlenmiş karmaşıklığı ve eski mimari seçimleri dahil - Ethereum'un EVM'yi aşması ve geleceğe daha uygun bir teknolojik mimariyi benimsemesi için ikna edici ve acil bir gerekçe oluşturuyor.
RISC-V Mavisi: Ethereum'un geleceğini daha güçlü bir temelle yeniden şekillendirmek
RISC-V'nin avantajları yalnızca EVM'nin eksikliklerinde değil, aynı zamanda tasarım felsefesinin içsel gücündedir. Mimarisi, Ethereum gibi yüksek riskli ortamlar için son derece uygun, sağlam, basit ve doğrulanabilir bir temel sunar.
Açık standartlar neden özel tasarımlardan üstündür?
Sıfırdan tamamen bir yazılım ekosistemi inşa etmesi gereken özelleştirilmiş komut seti mimarisinden (ISA) farklı olarak, RISC-V olgun bir açık standarttır ve aşağıdaki üç ana avantaja sahiptir:
olgun ekosistem
RISC-V'i benimseyerek, Ethereum bilgisayar bilimleri alanındaki on yıllara yayılmış toplu ilerlemeden faydalanabiliyor. Justin Drake'in açıkladığı gibi, bu Ethereum'a dünya çapında araçları doğrudan kullanma fırsatı sunuyor:
"Bir altyapı bileşeni olan LLVM, yüksek seviyeli programlama dillerini çeşitli arka uç hedeflerinden birine derlemenizi sağlayan bir derleyici araç zinciridir. Desteklenen arka uçlardan biri de RISC-V'dir. Yani, RISC-V'yi destekliyorsanız, otomatik olarak tüm LLVM tarafından desteklenen yüksek seviyeli dilleri de desteklemiş olursunuz."
Bu, geliştirme eşiğini büyük ölçüde düşürdü ve Rust, C++ ve Go gibi dilleri bilen milyonlarca geliştiricinin kolayca başlayabilmesini sağladı.
Minimalist tasarım felsefesi RISC-V'nin minimalizmi, kasıtlı bir özellik olup, sınırlılık değildir. Temel komut seti yalnızca yaklaşık 47 komut içerir, bu da sanal makinenin çekirdeğini son derece sade tutar. Bu sadelik, güvenlik açısından belirgin bir avantaja sahiptir, çünkü daha küçük bir güvenilir kod tabanı denetim ve biçimsel doğrulama için daha kolay hale gelir.
Sıfır bilgi kanıtları alanındaki gerçek standartlar. Daha da önemlisi, zkVM ekosistemi bir seçim yapmıştır. Justin Drake'in belirttiği gibi, Ethproofs verilerinden net bir eğilim görülebilir:
"RISC-V, zkVM arka ucu için önde gelen bir talimat seti mimarisidir (ISA)."
Ethereum bloklarını kanıtlayabilen on tane zkVM arasında, dokuzu RISC-V'yi hedef mimari olarak seçti. Bu piyasa yakınsaması güçlü bir sinyal yayıyor: Ethereum, RISC-V'yi benimseyerek spekülatif bir deneme yapmıyor, aksine zaten pratikte doğrulanmış ve sıfır bilgi geleceğini inşa eden bir proje tarafından tanınan bir standartla uyumlu kalıyor.
Güven için doğdu, sadece yerine getirmek için değil.
Geniş bir ekosistemin yanı sıra, RISC-V'nin iç mimarisi de güvenli ve doğrulanabilir sistemler inşa etmek için özellikle uygundur. İlk olarak, RISC-V'nin makine tarafından okunabilir, resmi bir standardı vardır - SAIL. Bu, EVM'nin standardıyla (esas olarak yazılı bir biçimde var olan "sarı kitap") karşılaştırıldığında büyük bir ilerlemedir. "Sarı kitap" belirli bir belirsizlik taşırken, SAIL standardı kritik matematiksel doğruluk kanıtlarını destekleyebilen "altın standart" sunmaktadır; bu, değerli protokollerin korunması açısından son derece önemlidir. Ethereum Vakfı'ndan (EF) Alex Hicks'in Ethproofs konferansında belirttiği gibi, bu, zkVM devrelerinin doğrudan "resmi RISC-V standardı ile doğrulanmasını" sağlar. İkinci olarak, RISC-V bir ayrıcalıklı mimari içerir; bu, sıklıkla göz ardı edilen ancak güvenlik açısından kritik bir özellik. Farklı işlem seviyelerini tanımlar ve esas olarak güvenilmez uygulamalar (akıllı sözleşmeler gibi) için kullanıcı modunu ve güvenilir "işletim çekirdeği" için denetim modunu içerir. Cartesi'den Diego bu konuda derinlemesine bir açıklama yaptı:
"İşletim sistemi kendisini diğer kodların etkisinden korumalıdır. Farklı programları birbirinden izole bir şekilde çalıştırması gerekir ve tüm bu mekanizmalar RISC-V standartlarının bir parçasıdır."
RISC-V mimarisinde, Kullanıcı Modu'nda (User Mode) çalışan akıllı sözleşmeler, blockchain'in durumuna doğrudan erişemez. Bunun yerine, Denetleyici Modu'nda (Supervisor Mode) çalışan güvenilir bir çekirdekten talepte bulunmak için özel bir ECALL (çevresel çağrı) komutunu kullanması gerekir. Bu mekanizma, donanım tarafından zorunlu kılınan bir güvenlik sınırı oluşturur ve EVM'nin yalnızca yazılım sandbox modeline kıyasla daha sağlam ve doğrulanması daha kolaydır.
Vitalik'in vizyonu
Bu dönüşüm, sistemin kararlılığını ve geriye dönük uyumluluğunu sağlamak için tasarlanmış, aşamalı ve kademeli bir süreç olarak öngörülmektedir. Ethereum'un kurucusu Vitalik Buterin'in açıkladığı gibi, bu yaklaşım "evrimsel" bir gelişim sağlamayı amaçlamaktadır, köklü bir "devrimci" değişim yerine.
Birinci adım: Ön derleme alternatifi
Başlangıç aşamasında en muhafazakar yaklaşım benimsenerek yeni sanal makinenin (VM) sınırlı işlevselliği devreye alınacaktır. Vitalik Buterin'in önerdiği gibi: "Yeni VM'yi sınırlı senaryolarla kullanmaya başlayabiliriz, örneğin önceden derlenmiş işlevlerin yerini alacak şekilde." Özellikle, bu, yeni EVM önceden derlenmiş işlevlerin eklenmesini durduracak ve bunun yerine beyaz liste onaylı RISC-V programları ile gerekli işlevlerin yerine getirilmesini sağlayacaktır. Bu yaklaşım, yeni VM'nin ana ağda düşük riskli bir ortamda gerçek zamanlı testler yapmasına olanak tanırken, Ethereum istemcisinin iki yürütme ortamı arasında bir ara birim olarak işlev görmesini sağlar.
İkinci adım: İki sanal makinenin bir arada bulunması
Sonraki aşamada "yeni VM'yi doğrudan kullanıcılara açmak" hedefleniyor. Akıllı sözleşmeler, bayraklar aracılığıyla byte kodlarının EVM mi yoksa RISC-V mi olduğunu belirtebilir. Ana özellik, sorunsuz bir birlikte çalışabilirlik sağlamak: "İki tür sözleşme birbirini çağırabilir." Bu özellik, iki sanal makinenin aynı ekosistem içinde iş birliği yapmasını sağlamak için sistem çağrıları (ECALL) aracılığıyla gerçekleştirilecektir.
Üçüncü adım: EVM simüle edilmiş sözleşme olarak ("Rosetta" stratejisi)
Son hedef, protokolün sadeleştirilmesidir. Bu aşamada, "EVM'yi yeni VM'deki bir uygulama olarak alıyoruz." Standartlaştırılmış EVM, yerel RISC-V L1 üzerinde çalışan, biçimsel olarak doğrulanmış akıllı sözleşmeler haline gelecektir. Bu, eski uygulamalar için kalıcı destek sağlamakla kalmaz, aynı zamanda istemci geliştiricilerin yalnızca sadeleştirilmiş bir yürütme motorunu sürdürmelerine olanak tanır, böylece karmaşıklığı ve bakım maliyetlerini önemli ölçüde azaltır.
Ekosistemin dalgalanma etkisi
EVM'den RISC-V'ye geçiş yalnızca çekirdek protokolün dönüşümünü değil, aynı zamanda Ethereum ekosisteminin tamamı üzerinde derin bir etki yaratacaktır. Bu dönüşüm yalnızca geliştirici deneyimini yeniden şekillendirmekle kalmayacak, aynı zamanda Layer-2 çözümlerinin rekabet ortamını köklü bir şekilde değiştirecek ve yeni ekonomik doğrulama modellerinin önünü açacaktır.
Rollup'un Yeniden Konumlandırılması: Optimistik ve ZK'nin Mücadelesi
L1 katmanında RISC-V yürütme katmanının kullanılması, iki ana Rollup türü üzerinde tamamen farklı etkiler yaratacaktır.
Optimistik Rollup (örneğin Arbitrum, Optimism) mimari zorluklarla karşı karşıyadır. Güvenlik modelleri, L1 EVM'sinin tartışmalı işlemleri yeniden yürütmesi yoluyla dolandırıcılık kanıtlarını çözmeye dayanır. Eğer L1'in EVM'si değiştirilirse, bu model tamamen çökecektir. Bu projeler zor bir seçimle karşılaşacak: ya büyük ölçekli mühendislik dönüşümü yaparak yeni L1 VM için bir dolandırıcılık kanıtı sistemi tasarlayacaklar ya da Ethereum'un güvenlik modelinden tamamen ayrılacaklar.
Buna karşın, ZK Rollup büyük bir stratejik avantaj elde edecektir. Çoğu ZK Rollup, RISC-V'yi içsel talimat seti mimarisi (ISA) olarak benimsemiştir. "Aynı dili konuşan" bir L1, daha yakın ve daha verimli bir entegrasyon sağlamasına olanak tanıyacaktır. Justin Drake, "yerel Rollup" için gelecekteki vizyonunu ortaya koymuştur: L2, aslında L1'in kendi yürütme ortamının uzmanlaşmış bir örneği haline gelmekte, L1'in yerleşik VM'sini kullanarak kesintisiz bir hesaplama gerçekleştirmektedir. Bu hizalama aşağıdaki değişiklikleri getirecektir:
Teknoloji yığını basitleştirildi: L2 ekibi, artık iç RISC-V yürütme ortamı ile EVM arasında karmaşık köprüleme mekanizmaları inşa etmek zorunda kalmayacak.
Araçlar ve kod tekrar kullanımı: L1 RISC-V ortamı için geliştirilen derleyiciler, hata ayıklayıcılar ve biçimsel doğrulama araçları doğrudan L2 tarafından kullanılabilir, bu da geliştirme maliyetlerini büyük ölçüde azaltır.
Ekonomik teşviklerin hizalanması: L1'in Gas maliyetleri, 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 sözleşme yazabilecekler, aynı zamanda bu seçenekler bir arada var olabilir." Aynı zamanda, "Solidity ve Vyper, akıllı sözleşme mantığında sundukları zarif tasarım nedeniyle uzun süre popüler olmaya devam edecek" diye öngörüyor. LLVM araç zinciri aracılığıyla ana akım programlama dillerini ve bunların geniş kütüphane kaynaklarını kullanmak, bu dönüşüm devrim niteliğinde olacak. Vitalik bunu, geliştiricilerin hem zincir üzerindeki hem de zincir dışındaki kodları aynı dille yazabilecekleri bir "NodeJS tarzı deneyim" ile benzetiyor.
Kullanıcılar için bu dönüşüm, nihayetinde daha düşük maliyetler ve daha yüksek performans sunan bir ağ deneyimi sağlayacaktır. Kanıt maliyetlerinin yaklaşık 100 kat azalması bekleniyor; her işlem için birkaç dolardan birkaç sente veya daha azına düşecektir. Bu, doğrudan daha düşük L1 ücretleri ve L2 hesaplama ücretleri ile sonuçlanacaktır. Bu ekonomik uygulanabilirlik, "Gigagas L1" vizyonunu açığa çıkaracak ve hedef olarak yaklaşık 10,000 TPS performansına ulaşarak gelecekteki daha karmaşık ve daha değerli zincir üstü uygulamalar için bir yol açacaktır.
Succinct Labs ve SP1: Geleceği Kanıtlama Üzerine Şu Anda İnşa Etmek
Ethereum, harekete geçmek üzere. "L1 genişletmesi, blok genişletmesi" EF protokol kümesi içindeki stratejik acil görevdir. Önümüzdeki 6 ila 12 ay içinde önemli bir performans artışı bekleniyor.
Succinct Labs gibi ekipler, RISC-V'nin teorik avantajlarını pratikte göstermiştir ve yaptıkları iş, bu öneriyi doğrulamak için güçlü bir örnek olmuştur.
Succinct Labs tarafından geliştirilen SP1, RISC-V tabanlı yüksek performanslı, açık kaynaklı bir zkVM'dir ve yeni mimari yaklaşımların uygulanabilirliğini doğrular. SP1, EVM'nin kriptografik darboğaz sorununu mükemmel bir şekilde çözen "önceden derleme merkezli" (precompile-centric) bir felsefeyi benimser. Geleneksel olarak yavaş ve kodlanmış önceden derleme yöntemlerine dayanmak yerine, SP1 yoğun işlemleri Keccak hash gibi, özel olarak tasarlanmış, manuel olarak optimize edilmiş ZK devrelerine aktarır ve standart ECALL komutları ile çağrılır. Bu yaklaşım, özel donanımın performansını yazılımın esnekliği ile birleştirerek geliştiricilere daha verimli ve ölçeklenebilir çözümler sunar.
Succinct Labs'ın gerçek etkisi artık kendini göstermeye başladı. OP Succinct ürünleri, 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 ile Rollup kullanarak, artık nihai onay ve çekim işlemlerinin tamamlanması için yedi gün beklemeye gerek yok... Artık onayı tamamlamak için sadece bir saate ihtiyacınız var. Bu hız artışı harika."
Bu atılım, tüm OP Stack ekosisteminin kritik ağrı noktalarını çözüyor. Ayrıca, Succinct'in altyapısı - Succinct Prover Network - merkeziyetsiz bir kanıt üretim pazarı olarak tasarlandı ve gelecekteki doğrulanabilir hesaplamanın uygulanabilir ekonomik modelini sergiliyor. Onların çalışması sadece bir kavramsal doğrulama değil, aynı zamanda bu yazıda açıklandığı gibi, uygulanabilir bir gelecek planıdır.
Ethereum riski nasıl azaltır
RISC-V'in büyük bir avantajı, matematiksel olarak sistemin doğruluğunu kanıtlayarak biçimsel doğrulamanın kutsal kâsesini ulaşılabilir bir hedef haline getirmesidir. EVM'nin standardı, Yellow Paper'da doğal dilde yazılmıştır ve biçimsel hale getirilmesi zordur. Oysa RISC-V, davranışlarını net bir "altın referans" sağlayan resmi, makine tarafından okunabilir SAIL standardına sahiptir.
Bu, daha güçlü bir güvenlik için bir yol açmaktadır. Ethereum Vakfı'ndan Alex Hicks'in belirttiği gibi, şu anda "zkVM RISC-V devrelerini resmi RISC-V standartlarından Lean'e çıkararak biçimsel doğrulama" çalışmaları yürütülmektedir. Bu, güvenin hataya açık insan uygulamalarından doğrulanabilir matematiksel kanıtlara kaydırılmasıyla, blockchain güvenliğinde yeni bir zirveye işaret eden çığır açıcı bir ilerlemedir.
Dönüşümün ana riskleri
RISC-V mimarisinin L1'inin birçok avantajı olmasına rağmen, 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 saldırıları tehdidine maruz kalabilir. Örneğin, bir saldırgan, çok düşük Gas maliyetiyle yüksek kaynak tüketimi yaratacak şekilde, önbellek hatalarını sürekli tetikleyen bir program tasarlayabilir. Bu tür bir sorun, ağın kararlılığı ve ekonomik modeli için ciddi zorluklar teşkil etmektedir.
Araç zinciri güvenliği ve "tekrar üretilebilir yapı" sorunu
Bu, dönüşüm sürecindeki en önemli ve sıklıkla göz ardı edilen risklerden biridir. Güvenlik modeli, zincir üstü sanal makinelerden zincir altı derleyicilere (örneğin LLVM) geçerken, bu derleyicilerin karmaşıklığı son derece yüksektir ve bilinen açıklar içermektedir. Saldırganlar, derleyici açıklarını kullanarak, görünüşte zararsız olan kaynak kodunu kötü niyetli bayt koduna dönüştürebilir. Ayrıca, zincir üzerindeki derlenmiş ikili dosyaların, kamuya açık kaynak koduyla tamamen aynı olduğunu sağlamak, yani "tekrar üretilebilir yapı" sorununu çözmek de son derece zordur. Yapı ortamındaki küçük farklılıklar, farklı ikili dosyaların üretilmesine yol açabilir ve bu da şeffaflık ve güveni etkileyebilir. Bu sorunlar, geliştiriciler ve kullanıcılar için güvenlik açısından büyük zorluklar ortaya çıkarmaktadır.
hafifletme stratejisi
İlerleme yolu, çok katmanlı bir savunma stratejisi gerektirir.
Aşamalı tanıtım
Aşamalı ve çok aşamalı bir geçiş planı benimsemek, risklerle başa çıkmanın temel stratejisidir. RISC-V'yi önce bir ön derleme alternatifi olarak tanıtarak ve ardından çift sanal makine ortamında çalıştırarak, topluluk düşük riskli bir ortamda operasyonel deneyim kazanabilir ve güven inşa edebilir, geri dönüşü olmayan değişikliklerden kaçınabilir. Bu kademeli yaklaşım, teknolojik dönüşüm için sağlam bir temel sağlar.
Kapsamlı Denetim: Bulanık Test ve Formele Doğrulama
Resmi doğrulamanın nihai hedef olmasına rağmen, sürekli ve yüksek yoğunlukta testlerle birleştirilmesi gerekmektedir. Diligence Security'den Valentine'ın Ethproofs telefon toplantısında gösterdiği gibi, onların Argus fuzzing aracı, önde gelen zkVM'de 11 kritik sağlamlık ve bütünlük açığını tespit etmiştir. Bu, en iyi tasarlanmış sistemlerin bile yalnızca katı karşıt testler yoluyla keşfedilebilecek açıklar içerebileceğini göstermektedir. Fuzzing ile resmi doğrulamanın birleştirilmesi, sistem güvenliği için daha güçlü bir güvence sağlamaktadır.
standartlaştırma
Ekosistemin parçalanmasını önlemek için, topluluğun tek ve standart bir RISC-V yapılandırmasını 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 çıkarmaktadır. Standartlaşma, geliştiricilerin verimliliğini artırmanın yanı sıra ekosistemin uzun vadeli gelişimi için sağlam bir temel oluşturacaktır.
Ethereum'un doğrulanabilir geleceği
RISC-V'nin Ethereum Sanal Makinesi (EVM) ile değiştirilmesi önerisi, sadece kademeli bir güncelleme değil, aynı zamanda Ethereum'un yürütme katmanının köklü bir yeniden yapılandırmasıdır. Bu cesur vizyon, derinlemesine ölçeklenebilirlik engellerini çözmeyi, protokol karmaşıklığını basitleştirmeyi ve platformu genel hesaplama alanının daha geniş ekosistemi ile hizalamayı amaçlamaktadır. Bu dönüşüm büyük teknik ve sosyal zorluklarla karşılaşsa da, uzun vadeli stratejik faydaları bu cesur çabayı haklı çıkaracak kadar yeterlidir.
Bu dönüşüm, bir dizi temel dengeye odaklanıyor:
ZK yerel mimarisinin sağladığı büyük performans artışı ile geriye dönük uyumluluk ihtiyacı arasındaki denge;
Basitleştirilmiş protokollerin sağladığı güvenlik avantajları ile EVM'nin büyük ağ etkisi inercisi arasındaki denge;
Genel ekosistemin güçlü yetenekleri ile karmaşık üçüncü taraf araç zincirlerine bağımlılığın riski arasındaki seçim.
Sonunda, bu mimari dönüşüm, "İnce Yürütme" (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 için 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 objektif veriler ve işbirliği platformları sağlıyor ve Succinct Labs ekibi, SP1 zkVM'nin pratik uygulaması aracılığıyla bu gelecek için eyleme geçirilebilir bir plan sunuyor. Ethereum, RISC-V'yi benimseyerek yalnızca ölçeklenebilirlik darboğazlarını çözmekle kalmaz, aynı zamanda kendisini, hashing ve imzalamadan sonra en büyük üçüncü kriptografik ilkel olan SNARK'lar tarafından desteklenen yeni nesil İnternet'in temel güven katmanı olarak konumlandırır.
Dünyanın yazılımını kanıtlayın, kripto çağına kapı açın.
Daha fazla bilgi edin:
Vitalik'in yorumu: İzlemek için tıklayın
ETHProofs Dördüncü Tartışma: İzlemek İçin 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 bunaltıyor, Ethereum RISC-V ile "baştan aşağıya" bir seçim yapıyor.
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) temelli bir gelecekte, EVM performans darboğazı haline geldi:
Mevcut zkEVM, 50–800 kat performans kaybına neden olan bir yorumlayıcıya bağımlıdır;
Önceden derlenmiş modüller protokolü karmaşık hale getirir ve riski artırır;
256 bit yığın tasarımı, kanıt üretirken son derece verimsizdir.
RISC-V çözümleri:
Minimalist tasarım (yaklaşık 47 temel komut) + olgun LLVM ekosistemi (Rust, C++, Go gibi dilleri destekler);
Gerçekten zkVM standardı haline geldi (projelerin %90'ı bunu kullanıyor);
Resmi SAIL standartlarına sahip (bulanık sarı kitap yerine) → Katı doğrulama sağlamak;
Donanım kanıtı yolları (ASIC'ler/FPGA'lar) test aşamasındadır (SP1, Nervos, Cartesi vb.).
Göç süreci üç aşamaya ayrılır:
RISC-V'yi önceden derlenmiş bir modül olarak değiştirme (düşük riskli test);
Çift Sanal Makine Çağı: EVM ve RISC-V yan yana ve tamamen birbiriyle etkileşimde.
EVM'yi RISC-V içinde 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 yaklaşık 100 kat daha düşük maliyetli bir kanıtın tadını çıkaracaklar.
Sonunda, Ethereum bir "akıllı sözleşme sanal makinesi" olmaktan, internetin minimalist, doğrulanabilir bir güven katmanına evrilecek ve nihai hedefi "her şeyi ZK-Snark ile donatmak" olacak.
Ethereum'in Kavşağı
Vitalik Buterin şöyle demiştir: "Son nokta şunları içeriyor... her şeyin ZK-Snark haline gelmesi."
Sıfır bilgi kanıtlarının (ZK) son noktası kaçınılmaz hale geldi ve temel argümanı oldukça basit: Ethereum sıfırdan başlıyor ve sıfır bilgi kanıtlarına dayanarak kendini yeniden şekillendiriyor. Bu, protokolün teknik sonunu işaret ediyor - L1'in yeniden yapılandırılması yoluyla nihai şekline ulaşılması ve çekirdek geliştirme ekipleri (örneğin Succinct) tarafından desteklenen yüksek performanslı zkVM ile sağlanması.
Bu vizyonu hedef alarak, Ethereum doğuşundan bu yana en önemli mimari dönüşüm aşamasındadır. Bu tartışma artık kademeli yükseltmelerle ilgili değil, hesaplama çekirdeğinin kapsamlı bir şekilde yeniden yapılandırılması - Ethereum Sanal Makinesi'ni (EVM) değiştirmekle ilgilidir. Bu adım, daha geniş "Lean Ethereum" vizyonunun temel taşını oluşturmaktadır.
Lean Ethereum vizyonu, tüm protokolü sistematik bir şekilde basitleştirmeyi amaçlamakta ve bunu üç temel modüle ayırmaktadır: Lean Consensus (Basit Konsensüs), Lean Data (Basit Veri) ve Lean Execution (Basit İcra). Basit icranın temel sorunları arasında, en kritik nokta şudur: Akıllı sözleşme devrimini yönlendiren motor olarak, EVM, Ethereum'un gelecekteki gelişimi için ana darboğaz haline mi geldi?
Ethereum Vakfı'nın Justin Drake'in de belirttiği gibi, Ethereum'un uzun vadeli hedefi her zaman "her şeyi Snarklaştırmak" (Snarkify everything) olmuştur, bu da protokol katmanlarını güçlendirebilen güçlü bir araçtır. Ancak uzun bir süre boyunca bu hedef daha çok "ulaşılması zor bir plan" gibiydi, çünkü bunun gerçekleştirilmesi gerçek zamanlı kanıt (real-time proving) kavramını gerektiriyordu. Ancak şimdi, gerçek zamanlı kanıtın yavaş yavaş bir gerçek haline gelmesiyle birlikte, EVM'nin teorik verimsizliği acil bir çözüm bekleyen pratik bir soruna dönüştü.
Bu makale, Ethereum L1'in RISC-V komut seti mimarisine (ISA) geçişinin teknik ve stratejik argümanlarını derinlemesine inceleyecektir. Bu hamle, yalnızca eşi benzeri görülmemiş bir ölçeklenebilirlik sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda protokol yapısını basitleştirecek ve Ethereum'u doğrulanabilir hesaplamanın geleceğiyle uyumlu hale getirecektir.
Ne değişti?
"Neden" konusunu tartışmadan önce, öncelikle "ne"nin değiştiğini netleştirmek gerekir.
EVM (Ethereum Sanal Makinesi), Ethereum akıllı sözleşmelerinin çalışma ortamıdır ve işlem işleyip blok zinciri durumunu güncelleyen "dünya bilgisayarı" olarak adlandırılır. Yıllar içinde tasarımı devrim niteliğinde kabul edilmiş, merkeziyetsiz finans (DeFi) ve NFT ekosisteminin doğuşuna zemin hazırlamıştır. Ancak, neredeyse on yıl önce tasarlanmış bu özel yapı, günümüzde büyük bir teknik borç biriktirmiştir.
Buna karşılık, RISC-V bir ürün değil, bir açık standarttır - ücretsiz, evrensel bir işlemci tasarım "alfabesi"dir. Jeremy Bruestle'ın Ethproofs konferansında vurguladığı gibi, anahtar ilkeleri onu bu rol için mükemmel bir seçim haline getiriyor:
Minimalizm: RISC-V'nin temel talimat seti son derece basittir ve yalnızca yaklaşık 40 ile 47 talimat içerir. Jeremy'nin de belirttiği gibi, bu onu "ihtiyacımız olan süper minimalist genel makineler için neredeyse mükemmel bir şekilde uygun hale getiriyor."
Modüler tasarım: Daha karmaşık işlevler isteğe bağlı uzantılar aracılığıyla eklenir. Bu özellik son derece önemlidir çünkü temel yapının basit kalmasını sağlar ve ihtiyaçlara göre işlevselliği genişletir, gereksiz karmaşıklığı temel protokole zorlamaz.
Açık ekosistem: RISC-V, geliştiricilerin Rust, C++ ve Go gibi yaygın programlama dillerini kullanabilmesini sağlayan geniş ve olgun bir araç zinciri desteğine sahiptir, bunlar arasında LLVM derleyicisi de bulunmaktadır. Justin Drake'in belirttiği gibi: "Derleyici etrafında çok fazla araç var, ancak derleyici inşa etmek son derece zor... bu nedenle bu derleyici araç zincirlerine sahip olmanın değeri çok yüksektir." RISC-V, Ethereum'un bu mevcut araçları ücretsiz olarak devralmasını sağlar.
Yorumlayıcı maliyet sorunu
EVM'yi değiştirme nedenleri tek bir kusurdan değil, sıfır bilgi ispatı merkezli gelecekte göz ardı edilemeyecek birçok temel kısıtlamanın birleşiminden kaynaklanmaktadır. Bu kısıtlamalar, sıfır bilgi ispatı sistemlerindeki performans darboğazlarını ve protokol içindeki giderek artan karmaşıklığın getirdiği riskleri içermektedir.
Yorumlayıcı maliyet sorunu
Bu dönüşümün en acil itici gücü, EVM'nin sıfır bilgi kanıtı sistemlerindeki doğasında var olan verimsizliktir. Ethereum'un, L1 durumunu ZK kanıtlarıyla doğrulama modeline doğru kademeli olarak geçişi ile birlikte, kanıtlayıcıların performansı en büyük darboğaz haline gelmiştir.
Sorun, mevcut zkEVM'nin çalışma biçimindedir. Bunlar doğrudan EVM üzerinde sıfır bilgi kanıtı yapmazlar, aksine EVM'nin yorumlayıcısına kanıt sunarlar ve bu yorumlayıcı kendisi RISC-V'ye derlenmiştir. Vitalik Buterin bu temel sorunu açıkça belirtti:
"…… Eğer zkVM'nin uygulama şekli EVM'nin yürütmesini nihayetinde RISC-V koduna derlemekse, o zaman neden temel RISC-V'yi akıllı sözleşme geliştiricilerine doğrudan açmıyorsunuz? Bu, dış sanal makinenin tüm maliyetlerini tamamen ortadan kaldırabilir."
Bu ek açıklama katmanı büyük performans kayıplarına yol açtı. Tahminler, bu katmanın yerel programları doğrulamaya kıyasla 50 ile 800 kat arasında bir performans düşüşüne neden olabileceğini göstermektedir. Poseidon hash algoritmasına geçiş gibi diğer darboğazları optimize ettikten sonra, bu "blok yürütme" kısmı hala tüm doğrulama süresinin %80-90'ını kaplayacak ve EVM'yi L1'in ölçeklenmesi için nihai ve en zorlu engel haline getirecektir. 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 bir durumu tetikledi:
"Önceden derleme bizim için felaket niteliğinde... Ethereum'un güvenilir kod tabanını büyük ölçüde şişirdi... ve birkaç kez neredeyse uzlaşma başarısızlığına neden olan ciddi sorunlara yol açtı."
Bu karmaşıklık şok edici. Vitalik, tek bir önceden derlenmiş sözleşmenin (modexp gibi) sarım kodunun, tüm RISC-V yorumlayıcısından daha karmaşık olduğunu örneklerle gösterdi ve önceden derlenmiş mantığın aslında daha karmaşık olduğunu belirtti. Yeni bir önceden derlenmiş sözleşme eklemek, yavaş ve siyasi olarak tartışmalı bir sert çatallaşma sürecinden geçmeyi gerektiriyor; bu da yeni kriptografik ilkelere ihtiyaç duyan uygulama inovasyonunu ciddi şekilde engelliyor. Bu konuda, Vitalik net bir sonuca vardı:
"Bugünden itibaren herhangi bir yeni önceden derlenmiş sözleşme eklemeyi durdurmalıyız."
Ethereum'un mimari teknik borcu
EVM'nin temel tasarımı geçmiş dönemlerin önceliklerini yansıtıyor, ancak modern hesaplama ihtiyaçları için uygun değil. EVM, kriptografik değerleri işlemek için 256 bit mimarisi seçti, ancak akıllı sözleşmelerde genellikle kullanılan 32 bit veya 64 bit tamsayılar için bu mimarinin verimliliği son derece düşük. Bu düşük verimlilik, ZK sistemlerinde özellikle pahalıdır. Vitalik'in açıkladığı gibi:
"Küçük sayılar kullanıldığında, her bir sayı aslında hiçbir kaynak tasarrufu sağlamaz, karmaşıklık ise iki ila dört kat artar."
Bunun yanı sıra, EVM'in yığın mimarisi, RISC-V ve modern CPU'ların kayıt mimarisine göre daha düşük verimliliğe sahiptir. Aynı işlemi tamamlamak için daha fazla talimat gerektirir ve bu da derleyici optimizasyonunu daha karmaşık hale getirir.
Bu sorunlar - ZK kanıtlarının performans darboğazları, önceden derlenmiş karmaşıklığı ve eski mimari seçimleri dahil - Ethereum'un EVM'yi aşması ve geleceğe daha uygun bir teknolojik mimariyi benimsemesi için ikna edici ve acil bir gerekçe oluşturuyor.
RISC-V Mavisi: Ethereum'un geleceğini daha güçlü bir temelle yeniden şekillendirmek
RISC-V'nin avantajları yalnızca EVM'nin eksikliklerinde değil, aynı zamanda tasarım felsefesinin içsel gücündedir. Mimarisi, Ethereum gibi yüksek riskli ortamlar için son derece uygun, sağlam, basit ve doğrulanabilir bir temel sunar.
Açık standartlar neden özel tasarımlardan üstündür?
Sıfırdan tamamen bir yazılım ekosistemi inşa etmesi gereken özelleştirilmiş komut seti mimarisinden (ISA) farklı olarak, RISC-V olgun bir açık standarttır ve aşağıdaki üç ana avantaja sahiptir:
olgun ekosistem
RISC-V'i benimseyerek, Ethereum bilgisayar bilimleri alanındaki on yıllara yayılmış toplu ilerlemeden faydalanabiliyor. Justin Drake'in açıkladığı gibi, bu Ethereum'a dünya çapında araçları doğrudan kullanma fırsatı sunuyor:
"Bir altyapı bileşeni olan LLVM, yüksek seviyeli programlama dillerini çeşitli arka uç hedeflerinden birine derlemenizi sağlayan bir derleyici araç zinciridir. Desteklenen arka uçlardan biri de RISC-V'dir. Yani, RISC-V'yi destekliyorsanız, otomatik olarak tüm LLVM tarafından desteklenen yüksek seviyeli dilleri de desteklemiş olursunuz."
Bu, geliştirme eşiğini büyük ölçüde düşürdü ve Rust, C++ ve Go gibi dilleri bilen milyonlarca geliştiricinin kolayca başlayabilmesini sağladı.
Minimalist tasarım felsefesi RISC-V'nin minimalizmi, kasıtlı bir özellik olup, sınırlılık değildir. Temel komut seti yalnızca yaklaşık 47 komut içerir, bu da sanal makinenin çekirdeğini son derece sade tutar. Bu sadelik, güvenlik açısından belirgin bir avantaja sahiptir, çünkü daha küçük bir güvenilir kod tabanı denetim ve biçimsel doğrulama için daha kolay hale gelir.
Sıfır bilgi kanıtları alanındaki gerçek standartlar. Daha da önemlisi, zkVM ekosistemi bir seçim yapmıştır. Justin Drake'in belirttiği gibi, Ethproofs verilerinden net bir eğilim görülebilir:
"RISC-V, zkVM arka ucu için önde gelen bir talimat seti mimarisidir (ISA)."
Ethereum bloklarını kanıtlayabilen on tane zkVM arasında, dokuzu RISC-V'yi hedef mimari olarak seçti. Bu piyasa yakınsaması güçlü bir sinyal yayıyor: Ethereum, RISC-V'yi benimseyerek spekülatif bir deneme yapmıyor, aksine zaten pratikte doğrulanmış ve sıfır bilgi geleceğini inşa eden bir proje tarafından tanınan bir standartla uyumlu kalıyor.
Güven için doğdu, sadece yerine getirmek için değil.
Geniş bir ekosistemin yanı sıra, RISC-V'nin iç mimarisi de güvenli ve doğrulanabilir sistemler inşa etmek için özellikle uygundur. İlk olarak, RISC-V'nin makine tarafından okunabilir, resmi bir standardı vardır - SAIL. Bu, EVM'nin standardıyla (esas olarak yazılı bir biçimde var olan "sarı kitap") karşılaştırıldığında büyük bir ilerlemedir. "Sarı kitap" belirli bir belirsizlik taşırken, SAIL standardı kritik matematiksel doğruluk kanıtlarını destekleyebilen "altın standart" sunmaktadır; bu, değerli protokollerin korunması açısından son derece önemlidir. Ethereum Vakfı'ndan (EF) Alex Hicks'in Ethproofs konferansında belirttiği gibi, bu, zkVM devrelerinin doğrudan "resmi RISC-V standardı ile doğrulanmasını" sağlar. İkinci olarak, RISC-V bir ayrıcalıklı mimari içerir; bu, sıklıkla göz ardı edilen ancak güvenlik açısından kritik bir özellik. Farklı işlem seviyelerini tanımlar ve esas olarak güvenilmez uygulamalar (akıllı sözleşmeler gibi) için kullanıcı modunu ve güvenilir "işletim çekirdeği" için denetim modunu içerir. Cartesi'den Diego bu konuda derinlemesine bir açıklama yaptı:
"İşletim sistemi kendisini diğer kodların etkisinden korumalıdır. Farklı programları birbirinden izole bir şekilde çalıştırması gerekir ve tüm bu mekanizmalar RISC-V standartlarının bir parçasıdır."
RISC-V mimarisinde, Kullanıcı Modu'nda (User Mode) çalışan akıllı sözleşmeler, blockchain'in durumuna doğrudan erişemez. Bunun yerine, Denetleyici Modu'nda (Supervisor Mode) çalışan güvenilir bir çekirdekten talepte bulunmak için özel bir ECALL (çevresel çağrı) komutunu kullanması gerekir. Bu mekanizma, donanım tarafından zorunlu kılınan bir güvenlik sınırı oluşturur ve EVM'nin yalnızca yazılım sandbox modeline kıyasla daha sağlam ve doğrulanması daha kolaydır.
Vitalik'in vizyonu
Bu dönüşüm, sistemin kararlılığını ve geriye dönük uyumluluğunu sağlamak için tasarlanmış, aşamalı ve kademeli bir süreç olarak öngörülmektedir. Ethereum'un kurucusu Vitalik Buterin'in açıkladığı gibi, bu yaklaşım "evrimsel" bir gelişim sağlamayı amaçlamaktadır, köklü bir "devrimci" değişim yerine.
Birinci adım: Ön derleme alternatifi
Başlangıç aşamasında en muhafazakar yaklaşım benimsenerek yeni sanal makinenin (VM) sınırlı işlevselliği devreye alınacaktır. Vitalik Buterin'in önerdiği gibi: "Yeni VM'yi sınırlı senaryolarla kullanmaya başlayabiliriz, örneğin önceden derlenmiş işlevlerin yerini alacak şekilde." Özellikle, bu, yeni EVM önceden derlenmiş işlevlerin eklenmesini durduracak ve bunun yerine beyaz liste onaylı RISC-V programları ile gerekli işlevlerin yerine getirilmesini sağlayacaktır. Bu yaklaşım, yeni VM'nin ana ağda düşük riskli bir ortamda gerçek zamanlı testler yapmasına olanak tanırken, Ethereum istemcisinin iki yürütme ortamı arasında bir ara birim olarak işlev görmesini sağlar.
İkinci adım: İki sanal makinenin bir arada bulunması
Sonraki aşamada "yeni VM'yi doğrudan kullanıcılara açmak" hedefleniyor. Akıllı sözleşmeler, bayraklar aracılığıyla byte kodlarının EVM mi yoksa RISC-V mi olduğunu belirtebilir. Ana özellik, sorunsuz bir birlikte çalışabilirlik sağlamak: "İki tür sözleşme birbirini çağırabilir." Bu özellik, iki sanal makinenin aynı ekosistem içinde iş birliği yapmasını sağlamak için sistem çağrıları (ECALL) aracılığıyla gerçekleştirilecektir.
Üçüncü adım: EVM simüle edilmiş sözleşme olarak ("Rosetta" stratejisi)
Son hedef, protokolün sadeleştirilmesidir. Bu aşamada, "EVM'yi yeni VM'deki bir uygulama olarak alıyoruz." Standartlaştırılmış EVM, yerel RISC-V L1 üzerinde çalışan, biçimsel olarak doğrulanmış akıllı sözleşmeler haline gelecektir. Bu, eski uygulamalar için kalıcı destek sağlamakla kalmaz, aynı zamanda istemci geliştiricilerin yalnızca sadeleştirilmiş bir yürütme motorunu sürdürmelerine olanak tanır, böylece karmaşıklığı ve bakım maliyetlerini önemli ölçüde azaltır.
Ekosistemin dalgalanma etkisi
EVM'den RISC-V'ye geçiş yalnızca çekirdek protokolün dönüşümünü değil, aynı zamanda Ethereum ekosisteminin tamamı üzerinde derin bir etki yaratacaktır. Bu dönüşüm yalnızca geliştirici deneyimini yeniden şekillendirmekle kalmayacak, aynı zamanda Layer-2 çözümlerinin rekabet ortamını köklü bir şekilde değiştirecek ve yeni ekonomik doğrulama modellerinin önünü açacaktır.
Rollup'un Yeniden Konumlandırılması: Optimistik ve ZK'nin Mücadelesi
L1 katmanında RISC-V yürütme katmanının kullanılması, iki ana Rollup türü üzerinde tamamen farklı etkiler yaratacaktır.
Optimistik Rollup (örneğin Arbitrum, Optimism) mimari zorluklarla karşı karşıyadır. Güvenlik modelleri, L1 EVM'sinin tartışmalı işlemleri yeniden yürütmesi yoluyla dolandırıcılık kanıtlarını çözmeye dayanır. Eğer L1'in EVM'si değiştirilirse, bu model tamamen çökecektir. Bu projeler zor bir seçimle karşılaşacak: ya büyük ölçekli mühendislik dönüşümü yaparak yeni L1 VM için bir dolandırıcılık kanıtı sistemi tasarlayacaklar ya da Ethereum'un güvenlik modelinden tamamen ayrılacaklar.
Buna karşın, ZK Rollup büyük bir stratejik avantaj elde edecektir. Çoğu ZK Rollup, RISC-V'yi içsel talimat seti mimarisi (ISA) olarak benimsemiştir. "Aynı dili konuşan" bir L1, daha yakın ve daha verimli bir entegrasyon sağlamasına olanak tanıyacaktır. Justin Drake, "yerel Rollup" için gelecekteki vizyonunu ortaya koymuştur: L2, aslında L1'in kendi yürütme ortamının uzmanlaşmış bir örneği haline gelmekte, L1'in yerleşik VM'sini kullanarak kesintisiz bir hesaplama gerçekleştirmektedir. Bu hizalama aşağıdaki değişiklikleri getirecektir:
Teknoloji yığını basitleştirildi: L2 ekibi, artık iç RISC-V yürütme ortamı ile EVM arasında karmaşık köprüleme mekanizmaları inşa etmek zorunda kalmayacak.
Araçlar ve kod tekrar kullanımı: L1 RISC-V ortamı için geliştirilen derleyiciler, hata ayıklayıcılar ve biçimsel doğrulama araçları doğrudan L2 tarafından kullanılabilir, bu da geliştirme maliyetlerini büyük ölçüde azaltır.
Ekonomik teşviklerin hizalanması: L1'in Gas maliyetleri, 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 sözleşme yazabilecekler, aynı zamanda bu seçenekler bir arada var olabilir." Aynı zamanda, "Solidity ve Vyper, akıllı sözleşme mantığında sundukları zarif tasarım nedeniyle uzun süre popüler olmaya devam edecek" diye öngörüyor. LLVM araç zinciri aracılığıyla ana akım programlama dillerini ve bunların geniş kütüphane kaynaklarını kullanmak, bu dönüşüm devrim niteliğinde olacak. Vitalik bunu, geliştiricilerin hem zincir üzerindeki hem de zincir dışındaki kodları aynı dille yazabilecekleri bir "NodeJS tarzı deneyim" ile benzetiyor.
Kullanıcılar için bu dönüşüm, nihayetinde daha düşük maliyetler ve daha yüksek performans sunan bir ağ deneyimi sağlayacaktır. Kanıt maliyetlerinin yaklaşık 100 kat azalması bekleniyor; her işlem için birkaç dolardan birkaç sente veya daha azına düşecektir. Bu, doğrudan daha düşük L1 ücretleri ve L2 hesaplama ücretleri ile sonuçlanacaktır. Bu ekonomik uygulanabilirlik, "Gigagas L1" vizyonunu açığa çıkaracak ve hedef olarak yaklaşık 10,000 TPS performansına ulaşarak gelecekteki daha karmaşık ve daha değerli zincir üstü uygulamalar için bir yol açacaktır.
Succinct Labs ve SP1: Geleceği Kanıtlama Üzerine Şu Anda İnşa Etmek
Ethereum, harekete geçmek üzere. "L1 genişletmesi, blok genişletmesi" EF protokol kümesi içindeki stratejik acil görevdir. Önümüzdeki 6 ila 12 ay içinde önemli bir performans artışı bekleniyor.
Succinct Labs gibi ekipler, RISC-V'nin teorik avantajlarını pratikte göstermiştir ve yaptıkları iş, bu öneriyi doğrulamak için güçlü bir örnek olmuştur.
Succinct Labs tarafından geliştirilen SP1, RISC-V tabanlı yüksek performanslı, açık kaynaklı bir zkVM'dir ve yeni mimari yaklaşımların uygulanabilirliğini doğrular. SP1, EVM'nin kriptografik darboğaz sorununu mükemmel bir şekilde çözen "önceden derleme merkezli" (precompile-centric) bir felsefeyi benimser. Geleneksel olarak yavaş ve kodlanmış önceden derleme yöntemlerine dayanmak yerine, SP1 yoğun işlemleri Keccak hash gibi, özel olarak tasarlanmış, manuel olarak optimize edilmiş ZK devrelerine aktarır ve standart ECALL komutları ile çağrılır. Bu yaklaşım, özel donanımın performansını yazılımın esnekliği ile birleştirerek geliştiricilere daha verimli ve ölçeklenebilir çözümler sunar.
Succinct Labs'ın gerçek etkisi artık kendini göstermeye başladı. OP Succinct ürünleri, 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 ile Rollup kullanarak, artık nihai onay ve çekim işlemlerinin tamamlanması için yedi gün beklemeye gerek yok... Artık onayı tamamlamak için sadece bir saate ihtiyacınız var. Bu hız artışı harika."
Bu atılım, tüm OP Stack ekosisteminin kritik ağrı noktalarını çözüyor. Ayrıca, Succinct'in altyapısı - Succinct Prover Network - merkeziyetsiz bir kanıt üretim pazarı olarak tasarlandı ve gelecekteki doğrulanabilir hesaplamanın uygulanabilir ekonomik modelini sergiliyor. Onların çalışması sadece bir kavramsal doğrulama değil, aynı zamanda bu yazıda açıklandığı gibi, uygulanabilir bir gelecek planıdır.
Ethereum riski nasıl azaltır
RISC-V'in büyük bir avantajı, matematiksel olarak sistemin doğruluğunu kanıtlayarak biçimsel doğrulamanın kutsal kâsesini ulaşılabilir bir hedef haline getirmesidir. EVM'nin standardı, Yellow Paper'da doğal dilde yazılmıştır ve biçimsel hale getirilmesi zordur. Oysa RISC-V, davranışlarını net bir "altın referans" sağlayan resmi, makine tarafından okunabilir SAIL standardına sahiptir.
Bu, daha güçlü bir güvenlik için bir yol açmaktadır. Ethereum Vakfı'ndan Alex Hicks'in belirttiği gibi, şu anda "zkVM RISC-V devrelerini resmi RISC-V standartlarından Lean'e çıkararak biçimsel doğrulama" çalışmaları yürütülmektedir. Bu, güvenin hataya açık insan uygulamalarından doğrulanabilir matematiksel kanıtlara kaydırılmasıyla, blockchain güvenliğinde yeni bir zirveye işaret eden çığır açıcı bir ilerlemedir.
Dönüşümün ana riskleri
RISC-V mimarisinin L1'inin birçok avantajı olmasına rağmen, 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 saldırıları tehdidine maruz kalabilir. Örneğin, bir saldırgan, çok düşük Gas maliyetiyle yüksek kaynak tüketimi yaratacak şekilde, önbellek hatalarını sürekli tetikleyen bir program tasarlayabilir. Bu tür bir sorun, ağın kararlılığı ve ekonomik modeli için ciddi zorluklar teşkil etmektedir.
Araç zinciri güvenliği ve "tekrar üretilebilir yapı" sorunu
Bu, dönüşüm sürecindeki en önemli ve sıklıkla göz ardı edilen risklerden biridir. Güvenlik modeli, zincir üstü sanal makinelerden zincir altı derleyicilere (örneğin LLVM) geçerken, bu derleyicilerin karmaşıklığı son derece yüksektir ve bilinen açıklar içermektedir. Saldırganlar, derleyici açıklarını kullanarak, görünüşte zararsız olan kaynak kodunu kötü niyetli bayt koduna dönüştürebilir. Ayrıca, zincir üzerindeki derlenmiş ikili dosyaların, kamuya açık kaynak koduyla tamamen aynı olduğunu sağlamak, yani "tekrar üretilebilir yapı" sorununu çözmek de son derece zordur. Yapı ortamındaki küçük farklılıklar, farklı ikili dosyaların üretilmesine yol açabilir ve bu da şeffaflık ve güveni etkileyebilir. Bu sorunlar, geliştiriciler ve kullanıcılar için güvenlik açısından büyük zorluklar ortaya çıkarmaktadır.
hafifletme stratejisi
İlerleme yolu, çok katmanlı bir savunma stratejisi gerektirir.
Aşamalı tanıtım
Aşamalı ve çok aşamalı bir geçiş planı benimsemek, risklerle başa çıkmanın temel stratejisidir. RISC-V'yi önce bir ön derleme alternatifi olarak tanıtarak ve ardından çift sanal makine ortamında çalıştırarak, topluluk düşük riskli bir ortamda operasyonel deneyim kazanabilir ve güven inşa edebilir, geri dönüşü olmayan değişikliklerden kaçınabilir. Bu kademeli yaklaşım, teknolojik dönüşüm için sağlam bir temel sağlar.
Kapsamlı Denetim: Bulanık Test ve Formele Doğrulama
Resmi doğrulamanın nihai hedef olmasına rağmen, sürekli ve yüksek yoğunlukta testlerle birleştirilmesi gerekmektedir. Diligence Security'den Valentine'ın Ethproofs telefon toplantısında gösterdiği gibi, onların Argus fuzzing aracı, önde gelen zkVM'de 11 kritik sağlamlık ve bütünlük açığını tespit etmiştir. Bu, en iyi tasarlanmış sistemlerin bile yalnızca katı karşıt testler yoluyla keşfedilebilecek açıklar içerebileceğini göstermektedir. Fuzzing ile resmi doğrulamanın birleştirilmesi, sistem güvenliği için daha güçlü bir güvence sağlamaktadır.
standartlaştırma
Ekosistemin parçalanmasını önlemek için, topluluğun tek ve standart bir RISC-V yapılandırmasını 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 çıkarmaktadır. Standartlaşma, geliştiricilerin verimliliğini artırmanın yanı sıra ekosistemin uzun vadeli gelişimi için sağlam bir temel oluşturacaktır.
Ethereum'un doğrulanabilir geleceği
RISC-V'nin Ethereum Sanal Makinesi (EVM) ile değiştirilmesi önerisi, sadece kademeli bir güncelleme değil, aynı zamanda Ethereum'un yürütme katmanının köklü bir yeniden yapılandırmasıdır. Bu cesur vizyon, derinlemesine ölçeklenebilirlik engellerini çözmeyi, protokol karmaşıklığını basitleştirmeyi ve platformu genel hesaplama alanının daha geniş ekosistemi ile hizalamayı amaçlamaktadır. Bu dönüşüm büyük teknik ve sosyal zorluklarla karşılaşsa da, uzun vadeli stratejik faydaları bu cesur çabayı haklı çıkaracak kadar yeterlidir.
Bu dönüşüm, bir dizi temel dengeye odaklanıyor:
ZK yerel mimarisinin sağladığı büyük performans artışı ile geriye dönük uyumluluk ihtiyacı arasındaki denge;
Basitleştirilmiş protokollerin sağladığı güvenlik avantajları ile EVM'nin büyük ağ etkisi inercisi arasındaki denge;
Genel ekosistemin güçlü yetenekleri ile karmaşık üçüncü taraf araç zincirlerine bağımlılığın riski arasındaki seçim.
Sonunda, bu mimari dönüşüm, "İnce Yürütme" (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 için 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 objektif veriler ve işbirliği platformları sağlıyor ve Succinct Labs ekibi, SP1 zkVM'nin pratik uygulaması aracılığıyla bu gelecek için eyleme geçirilebilir bir plan sunuyor. Ethereum, RISC-V'yi benimseyerek yalnızca ölçeklenebilirlik darboğazlarını çözmekle kalmaz, aynı zamanda kendisini, hashing ve imzalamadan sonra en büyük üçüncü kriptografik ilkel olan SNARK'lar tarafından desteklenen yeni nesil İnternet'in temel güven katmanı olarak konumlandırır.
Dünyanın yazılımını kanıtlayın, kripto çağına kapı açın.
Daha fazla bilgi edin:
Vitalik'in yorumu: İzlemek için tıklayın
ETHProofs Dördüncü Tartışma: İzlemek İçin Tıklayın