من المقرر أن تخضع Ethereum لأكبر ترقية في تاريخها: سيتم إيقاف EVM وسيحل RISC-V محلها

العنوان الأصلي: Goodbye EVM, Hello RISC-V

الكاتب الأصلي: jaehaerys.eth، باحث في مجال التشفير

الترجمة الأصلية: TechFlow

الملخص

يستعد Ethereum لأهم تحول معماري منذ نشأته: استبدال EVM بـ RISC-V.

السبب بسيط — في مستقبل يتمحور حول Zero-Knowledge (ZK)، أصبحت EVM عنق زجاجة للأداء:

· تعتمد zkEVM الحالية على المفسر، مما يؤدي إلى بطء في الأداء يتراوح بين 50–800 مرة؛

· الوحدات المسبقة التجميع تزيد من تعقيد البروتوكول وترفع المخاطر؛

· تصميم المكدس 256-بت غير فعال للغاية عند توليد الإثباتات.

حلول RISC-V:

· تصميم بسيط للغاية (حوالي 47 تعليمة أساسية) + نظام بيئي ناضج لـ LLVM (يدعم Rust، C++، Go وغيرها من اللغات)؛

· أصبح معيارًا فعليًا لـ zkVM (90% من المشاريع تعتمد عليه)؛

· يمتلك مواصفة SAIL رسمية (مقارنة بالكتاب الأصفر الغامض) → تحقيق تحقق صارم؛

· مسار إثبات الأجهزة (ASICs/FPGAs) قيد الاختبار (SP1، Nervos، Cartesi وغيرها).

عملية الانتقال تتكون من ثلاث مراحل:

· استبدال الوحدات المسبقة التجميع بـ RISC-V (اختبار منخفض المخاطر)؛

· عصر الجهازين الافتراضيين: تواجد EVM وRISC-V معًا وتوافق كامل بينهما؛

· إعادة تنفيذ EVM داخل RISC-V (استراتيجية Rosetta).

تأثير النظام البيئي:

· Rollup المتفائل (مثل Arbitrum وOptimism) بحاجة لإعادة بناء آلية إثبات الاحتيال؛

· Rollup المعتمد على Zero-Knowledge (مثل Polygon، zkSync، Scroll) سيحصل على ميزة هائلة → أرخص، أسرع، أبسط؛

· يمكن للمطورين استخدام مكتبات Rust، Go، Python وغيرها مباشرة على طبقة L1؛

· سيتمتع المستخدمون بتكاليف إثبات أقل بحوالي 100 مرة → نحو Gigagas L1 (حوالي 10,000 TPS).

في النهاية، سيتطور Ethereum من "آلة افتراضية للعقود الذكية" إلى طبقة ثقة بسيطة وقابلة للتحقق للإنترنت، بهدف نهائي هو "تحويل كل شيء إلى ZK-Snark".

مفترق طرق Ethereum

قال Vitalik Buterin ذات مرة: "النهاية تشمل... تحويل كل شيء إلى ZK-Snark".

أصبح مصير Zero-Knowledge Proof (ZK) حتميًا، والحجة الأساسية بسيطة: يعيد Ethereum بناء نفسه من الصفر على أساس إثباتات المعرفة الصفرية. هذا يمثل نقطة النهاية التقنية للبروتوكول — من خلال إعادة بناء طبقة L1، وتحقيق شكله النهائي، مدعومًا بـ zkVM عالي الأداء من فرق تطوير أساسية مثل Succinct.

مع هذا الطموح كنقطة نهاية، يقف Ethereum عند أهم نقطة تحول معمارية منذ نشأته. لم تعد المناقشة حول ترقيات تدريجية، بل حول إعادة بناء شاملة للنواة الحسابية — استبدال Ethereum Virtual Machine (EVM). هذه الخطوة هي حجر الأساس لرؤية "Lean Ethereum" الأوسع.

تهدف رؤية Lean Ethereum إلى تبسيط البروتوكول بشكل منهجي، وتقسيمه إلى ثلاثة وحدات أساسية: Lean Consensus، Lean Data، وLean Execution. وفي جوهر Lean Execution، يكمن السؤال الأهم: هل أصبحت EVM، كمحرك لثورة العقود الذكية، عنق الزجاجة الرئيسي لتطور Ethereum المستقبلي؟

كما قال Justin Drake من Ethereum Foundation، كان الهدف طويل الأمد لـ Ethereum دائمًا هو "تحويل كل شيء إلى Snark" (Snarkify everything)، وهي أداة قوية لتعزيز جميع طبقات البروتوكول. ومع ذلك، كان هذا الهدف لفترة طويلة "خطة بعيدة المنال"، لأن تحقيقه يتطلب مفهوم الإثبات في الوقت الحقيقي (real-time proving). الآن، مع اقتراب الإثبات في الوقت الحقيقي من الواقع، أصبحت كفاءة EVM النظرية مشكلة عملية ملحة يجب حلها.

ستحلل هذه المقالة الحجج التقنية والاستراتيجية لنقل Ethereum L1 إلى معمارية تعليمات RISC-V (ISA). لا تهدف هذه الخطوة فقط إلى إطلاق قابلية التوسع غير المسبوقة، بل ستبسط أيضًا بنية البروتوكول وتبقي Ethereum متوافقًا مع مستقبل الحوسبة القابلة للتحقق.

ما الذي تغير بالضبط؟

قبل مناقشة "لماذا"، يجب أولاً توضيح "ما" الذي يتغير.

EVM (Ethereum Virtual Machine) هي بيئة تشغيل العقود الذكية في Ethereum، وتُعرف بأنها "حاسوب العالم" الذي يعالج المعاملات ويحدث حالة البلوكشين. لسنوات، كان تصميمها ثوريًا، مهد الطريق لظهور DeFi وNFT. ومع ذلك، فإن هذه البنية المخصصة التي تعود إلى ما يقرب من عقد من الزمن قد تراكمت عليها ديون تقنية هائلة.

في المقابل، RISC-V ليست منتجًا، بل معيار مفتوح — "أبجدية" تصميم معالجات مجانية وعامة. كما أكد Jeremy Bruestle في مؤتمر Ethproofs، فإن مبادئها الرئيسية تجعلها خيارًا ممتازًا لهذا الدور:

· البساطة: مجموعة تعليمات RISC-V الأساسية بسيطة للغاية، وتحتوي فقط على حوالي 40 إلى 47 تعليمة. كما قال Jeremy، هذا يجعلها "مثالية تقريبًا لحالة الاستخدام التي نحتاجها لآلة عامة فائقة البساطة".

· التصميم المعياري: تضاف الوظائف الأكثر تعقيدًا من خلال امتدادات اختيارية. هذه الميزة ضرورية لأنها تسمح للنواة بالبقاء بسيطة مع توسيع الوظائف حسب الحاجة، دون فرض تعقيد غير ضروري على البروتوكول الأساسي.

· النظام البيئي المفتوح: لدى RISC-V دعم ضخم وناضج لسلاسل الأدوات، بما في ذلك LLVM، مما يسمح للمطورين باستخدام لغات برمجة رئيسية مثل Rust وC++ وGo. كما أشار Justin Drake: "الأدوات حول المترجمات غنية جدًا، وبناء المترجمات أمر صعب للغاية... لذا فإن امتلاك هذه الأدوات له قيمة كبيرة." يتيح RISC-V لـ Ethereum وراثة هذه الأدوات مجانًا.

مشكلة عبء المفسر

الدافع وراء استبدال EVM ليس عيبًا واحدًا، بل تلاقي عدة قيود أساسية، أصبحت هذه المشاكل غير قابلة للتجاهل في مستقبل يتمحور حول إثباتات المعرفة الصفرية. تشمل هذه القيود عنق الزجاجة في الأداء داخل أنظمة إثبات المعرفة الصفرية، والمخاطر الناتجة عن التعقيد المتزايد داخل البروتوكول.

الدافع الأكثر إلحاحًا لهذا التحول هو الكفاءة المنخفضة المتأصلة في EVM داخل أنظمة إثبات المعرفة الصفرية. مع انتقال Ethereum تدريجيًا إلى نموذج يتحقق من حالة L1 عبر إثباتات ZK، أصبح أداء المُثبت هو عنق الزجاجة الأكبر.

تكمن المشكلة في طريقة عمل zkEVM الحالية. فهي لا تثبت EVM مباشرة، بل تثبت مفسر EVM، والذي يتم تجميعه بدوره إلى RISC-V. أشار Vitalik Buterin بصراحة إلى هذه المشكلة الجوهرية:

"... إذا كان تنفيذ zkVM يتم عن طريق تجميع تنفيذ EVM إلى كود ينتهي به المطاف كـ RISC-V، فلماذا لا نكشف RISC-V الأساسي مباشرة لمطوري العقود الذكية؟ هكذا يمكننا التخلص تمامًا من عبء الجهاز الافتراضي الخارجي."

تسبب هذه الطبقة الإضافية من التفسير في خسارة كبيرة في الأداء. تشير التقديرات إلى أن هذه الطبقة قد تؤدي إلى انخفاض في الأداء يتراوح بين 50 إلى 800 مرة مقارنة بإثبات البرامج الأصلية. بعد تحسين عنق الزجاجة الأخرى (مثل التبديل إلى خوارزمية التجزئة Poseidon)، لا تزال "تنفيذ الكتلة" تشغل 80-90% من وقت الإثبات، مما يجعل EVM العقبة النهائية والأكثر صعوبة لتوسيع L1. من خلال إزالة هذه الطبقة، يتوقع Vitalik زيادة في كفاءة التنفيذ تصل إلى 100 مرة.

فخ الديون التقنية

لتعويض ضعف أداء EVM في بعض العمليات التشفيرية، أدخل Ethereum العقود المسبقة التجميع — وظائف متخصصة مدمجة مباشرة في البروتوكول. رغم أن هذا الحل كان عمليًا في ذلك الوقت، إلا أنه أدى الآن إلى ما وصفه Vitalik Buterin بـ"الوضع السيء":

"العقود المسبقة التجميع كارثية بالنسبة لنا... لقد ضاعفت بشكل كبير من قاعدة الشيفرة الموثوقة لـ Ethereum... وقد تسببت في مشاكل خطيرة كادت أن تؤدي إلى فشل التوافق عدة مرات."

هذا التعقيد مذهل. أشار Vitalik إلى أن شيفرة تغليف عقد مسبق واحد (مثل modexp) أكثر تعقيدًا من مفسر RISC-V بأكمله، بينما منطق العقد المسبق أكثر تعقيدًا بالفعل. يتطلب إضافة عقد مسبق جديد عملية هارد فورك بطيئة ومثيرة للجدل سياسيًا، مما يعيق الابتكار في التطبيقات التي تحتاج إلى بدائل تشفيرية جديدة. لهذا السبب، توصل Vitalik إلى استنتاج واضح:

"أعتقد أنه يجب علينا التوقف عن إضافة أي عقود مسبقة جديدة بدءًا من اليوم."

الديون التقنية المعمارية لـ Ethereum

تعكس البنية الأساسية لـ EVM أولويات عصر مضى، لكنها لم تعد مناسبة لمتطلبات الحوسبة الحديثة. اختارت EVM بنية 256-بت لمعالجة القيم التشفيرية، لكن بالنسبة للأعداد الصحيحة 32-بت أو 64-بت المستخدمة عادة في العقود الذكية، فإن هذه البنية غير فعالة للغاية. هذه الكفاءة المنخفضة مكلفة بشكل خاص في أنظمة ZK. كما شرح Vitalik:

"عند استخدام أرقام أصغر، لا يوفر كل رقم أي موارد، بينما يزيد التعقيد بمقدار مرتين إلى أربع مرات."

بالإضافة إلى ذلك، فإن بنية المكدس في EVM أقل كفاءة من بنية السجلات في RISC-V ووحدات المعالجة المركزية الحديثة. فهي تتطلب المزيد من التعليمات لإكمال نفس العملية، كما تجعل تحسين المترجمات أكثر تعقيدًا.

تشكل هذه المشاكل — عنق الزجاجة في أداء إثبات ZK، تعقيد العقود المسبقة، واختيار البنية القديمة — سببًا مقنعًا وملحًا: يجب على Ethereum تجاوز EVM واعتماد بنية تقنية أكثر ملاءمة للمستقبل.

خطة RISC-V: إعادة تشكيل مستقبل Ethereum على أسس أقوى

تكمن قوة RISC-V ليس فقط في أوجه القصور في EVM، بل في فلسفة تصميمها القوية. توفر بنيتها أساسًا قويًا وبسيطًا وقابلًا للتحقق، وهو مثالي لبيئة عالية المخاطر مثل Ethereum.

لماذا المعيار المفتوح أفضل من التصميم المخصص؟

على عكس معمارية التعليمات المخصصة (ISA) التي تتطلب بناء النظام البيئي البرمجي بالكامل من الصفر، فإن RISC-V معيار مفتوح ناضج يتمتع بثلاث مزايا رئيسية:

نظام بيئي ناضج

من خلال اعتماد RISC-V، يمكن لـ Ethereum الاستفادة من عقود من التقدم الجماعي في علوم الحاسوب. كما شرح Justin Drake، يمنح هذا Ethereum فرصة لاستخدام أدوات عالمية المستوى مباشرة:

"هناك مكون بنية تحتية يسمى LLVM، وهو سلسلة أدوات مترجم تسمح لك بتجميع لغات البرمجة عالية المستوى إلى عدة أهداف خلفية. أحد هذه الأهداف هو RISC-V. لذا إذا دعمت RISC-V، يمكنك تلقائيًا دعم جميع اللغات التي يدعمها LLVM."

يقلل هذا بشكل كبير من عتبة التطوير، مما يسمح لملايين المطورين المتمرسين في Rust وC++ وGo وغيرها بالبدء بسهولة.

فلسفة التصميم البسيطة البساطة في RISC-V هي ميزة مقصودة وليست قيدًا. تحتوي مجموعة التعليمات الأساسية على حوالي 47 تعليمة فقط، مما يبقي نواة الجهاز الافتراضي بسيطة للغاية. هذه البساطة لها مزايا أمنية كبيرة، حيث أن قاعدة الشيفرة الموثوقة الأصغر أسهل في التدقيق والتحقق الشكلي.

المعيار الفعلي في مجال إثبات المعرفة الصفرية الأهم من ذلك، أن النظام البيئي لـ zkVM قد اتخذ قراره بالفعل. كما أشار Justin Drake، تظهر بيانات Ethproofs اتجاهًا واضحًا:

"RISC-V هو معمارية التعليمات الرائدة (ISA) في خلفية zkVM."

من بين عشرة zkVM يمكنها إثبات كتل Ethereum، اختار تسعة منها RISC-V كمعمارية مستهدفة. هذا التقارب في السوق يرسل إشارة قوية: باعتماد RISC-V، لا يقوم Ethereum بمحاولة مضاربة، بل يتماشى مع معيار تم التحقق منه فعليًا ومعترف به من قبل مشاريع تبني مستقبل المعرفة الصفرية.

مصمم للثقة، ليس فقط للتنفيذ

بالإضافة إلى النظام البيئي الواسع، فإن بنية RISC-V الداخلية مناسبة بشكل خاص لبناء أنظمة آمنة وقابلة للتحقق. أولاً، لدى RISC-V مواصفة رسمية قابلة للقراءة آليًا — SAIL. هذا تقدم كبير مقارنة بمواصفة EVM (الموجودة أساسًا في "الكتاب الأصفر" النصي). يحتوي "الكتاب الأصفر" على بعض الغموض، بينما توفر مواصفة SAIL "المعيار الذهبي" الذي يدعم إثباتات الصحة الرياضية الحرجة، وهو أمر بالغ الأهمية لحماية البروتوكولات ذات القيمة العالية. كما أشار Alex Hicks من Ethereum Foundation في مؤتمر Ethproofs، فإن هذا يسمح لدارات zkVM بالتحقق مباشرة من "مواصفة RISC-V الرسمية". ثانيًا، تتضمن RISC-V بنية امتيازات، وهي ميزة غالبًا ما يتم تجاهلها ولكنها ضرورية للأمان. تحدد مستويات تشغيل مختلفة، أهمها وضع المستخدم (للتطبيقات غير الموثوقة مثل العقود الذكية) ووضع المشرف (لـ "نواة التنفيذ" الموثوقة). شرح Diego من Cartesi هذا بالتفصيل:

"يجب على نظام التشغيل حماية نفسه من الشيفرة الأخرى. يحتاج إلى عزل البرامج المختلفة عن بعضها البعض، وكل هذه الآليات جزء من معيار RISC-V."

في بنية RISC-V، لا يمكن للعقود الذكية التي تعمل في وضع المستخدم (User Mode) الوصول مباشرة إلى حالة البلوكشين. بدلاً من ذلك، يجب عليها إرسال طلب عبر تعليمة ECALL (استدعاء بيئي) إلى نواة موثوقة تعمل في وضع المشرف (Supervisor Mode). يبني هذا آلية أمان تفرضها الأجهزة، وهي أكثر قوة وأسهل في التحقق من نموذج EVM الذي يعتمد فقط على صندوق الرمل البرمجي.

رؤية Vitalik

يُتصور هذا التحول كعملية تدريجية متعددة المراحل لضمان استقرار النظام والتوافق مع الإصدارات السابقة. كما أوضح مؤسس Ethereum Vitalik Buterin، تهدف هذه الطريقة إلى تحقيق تطور "تدريجي" بدلاً من تغيير "ثوري" شامل.

الخطوة الأولى: استبدال الوحدات المسبقة التجميع

تتبع المرحلة الأولية النهج الأكثر تحفظًا، من خلال إدخال وظائف محدودة للجهاز الافتراضي الجديد (VM). كما اقترح Vitalik Buterin: "يمكننا البدء باستخدام الجهاز الافتراضي الجديد في سيناريوهات محدودة، مثل استبدال وظائف الوحدات المسبقة التجميع." على وجه التحديد، سيتم تعليق إضافة وظائف EVM المسبقة الجديدة، واستبدالها ببرامج RISC-V المعتمدة عبر قائمة بيضاء. يسمح هذا النهج باختبار الجهاز الافتراضي الجديد في بيئة منخفضة المخاطر على الشبكة الرئيسية، بينما يعمل عميل Ethereum كوسيط بين بيئتي التنفيذ.

الخطوة الثانية: التعايش بين الجهازين الافتراضيين

في المرحلة التالية، "يتم فتح الجهاز الافتراضي الجديد مباشرة للمستخدمين". يمكن للعقود الذكية الإشارة إلى أن البايت كود الخاص بها هو EVM أو RISC-V. الميزة الأساسية هي تحقيق التوافق السلس: "يمكن للعقدين من النوعين استدعاء بعضهما البعض." سيتم تنفيذ هذه الوظيفة عبر استدعاءات النظام (ECALL)، مما يسمح للجهازين الافتراضيين بالتعاون داخل نفس النظام البيئي.

الخطوة الثالثة: EVM كعقدة محاكاة ("استراتيجية Rosetta")

الهدف النهائي هو تحقيق تبسيط البروتوكول. في هذه المرحلة، "نجعل EVM أحد تطبيقات الجهاز الافتراضي الجديد." ستصبح EVM المعيارية عقدة ذكية تم التحقق منها رسميًا تعمل على RISC-V L1 الأصلي. لا يضمن هذا دعم التطبيقات القديمة بشكل دائم فحسب، بل يسمح أيضًا لمطوري العملاء بالحفاظ على محرك تنفيذ مبسط فقط، مما يقلل بشكل كبير من التعقيد وتكاليف الصيانة.

تأثيرات النظام البيئي

الانتقال من EVM إلى RISC-V ليس مجرد تغيير في البروتوكول الأساسي، بل سيؤثر بعمق على النظام البيئي الكامل لـ Ethereum. سيعيد هذا التحول تشكيل تجربة المطورين، ويغير بشكل جذري مشهد المنافسة لحلول Layer-2، ويفتح نماذج تحقق اقتصادية جديدة.

إعادة تموضع Rollup: مواجهة Optimistic وZK

سيكون لاعتماد طبقة تنفيذ RISC-V على L1 تأثيرات مختلفة تمامًا على نوعي Rollup الرئيسيين.

تواجه Optimistic Rollup (مثل Arbitrum وOptimism) تحديات معمارية. يعتمد نموذج أمانها على إعادة تنفيذ المعاملات المتنازع عليها عبر L1 EVM لإثبات الاحتيال. إذا تم استبدال EVM على L1، سينهار هذا النموذج تمامًا. ستواجه هذه المشاريع خيارًا صعبًا: إما إجراء إعادة هندسة ضخمة لتصميم نظام إثبات احتيال للجهاز الافتراضي الجديد على L1، أو الانفصال تمامًا عن نموذج أمان Ethereum.

في المقابل، ستحصل ZK Rollup على ميزة استراتيجية هائلة. الغالبية العظمى من ZK Rollup اعتمدت بالفعل RISC-V كمعمارية تعليمات داخلية (ISA). سيسمح L1 "يتحدث نفس اللغة" بتحقيق تكامل أكثر إحكامًا وكفاءة. قدم Justin Drake رؤية مستقبلية لـ "Rollup الأصلية": تصبح L2 في الواقع مثيلًا متخصصًا لبيئة تنفيذ L1 نفسها، مستفيدة من الجهاز الافتراضي المدمج في L1 لتحقيق تسوية سلسة. سيؤدي هذا التوافق إلى التغييرات التالية:

· تبسيط المكدس التقني: لن تحتاج فرق L2 بعد الآن إلى بناء جسور معقدة بين بيئة تنفيذ RISC-V الداخلية وEVM.

· إعادة استخدام الأدوات والشيفرة: يمكن استخدام المترجمات وأدوات التصحيح والتحقق الشكلي المطورة لبيئة RISC-V على L1 مباشرة في L2، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف التطوير.

· توافق الحوافز الاقتصادية: ستعكس رسوم Gas على L1 بشكل أكثر دقة التكلفة الفعلية للتحقق من ZK المستند إلى RISC-V، مما يؤدي إلى نموذج اقتصادي أكثر منطقية.

عصر جديد للمطورين والمستخدمين

بالنسبة لمطوري Ethereum، سيكون هذا التحول تدريجيًا وليس مدمرًا.

بالنسبة للمطورين، سيتمكنون من الوصول إلى نظام بيئي برمجي أوسع وأكثر نضجًا. كما أشار Vitalik Buterin، سيتمكن المطورون من "كتابة العقود بـ Rust، مع إمكانية التعايش بين هذه الخيارات". في الوقت نفسه، يتوقع أن "تظل Solidity وVyper شائعتين لفترة طويلة بسبب تصميمهما الأنيق في منطق العقود الذكية". إن استخدام لغات البرمجة الرئيسية وسلاسل مكتباتها الضخمة عبر أدوات LLVM يمثل تحولًا ثوريًا. شبه Vitalik ذلك بـ "تجربة NodeJS"، حيث يمكن للمطورين كتابة الشيفرة على السلسلة وخارجها بنفس اللغة، مما يحقق تكامل التطوير.

بالنسبة للمستخدمين، سيؤدي هذا التحول في النهاية إلى تجربة شبكة أقل تكلفة وأكثر أداءً. من المتوقع أن تنخفض تكلفة الإثبات بحوالي 100 مرة، من عدة دولارات لكل معاملة إلى بضعة سنتات أو أقل. يترجم هذا مباشرة إلى رسوم أقل على L1 ورسوم تسوية L2. ستفتح هذه الجدوى الاقتصادية رؤية "Gigagas L1"، بهدف تحقيق أداء حوالي 10,000 TPS، مما يمهد الطريق لتطبيقات أكثر تعقيدًا وقيمة على السلسلة في المستقبل.

Succinct Labs وSP1: بناء مستقبل الإثبات الآن

يستعد Ethereum للانطلاق. "توسيع L1، توسيع الكتلة" هو مهمة استراتيجية ملحة داخل مجموعة بروتوكولات EF. من المتوقع تحقيق تحسينات كبيرة في الأداء خلال 6 إلى 12 شهرًا القادمة.

أظهرت فرق مثل Succinct Labs بالفعل المزايا النظرية لـ RISC-V عمليًا، وأصبح عملهم حالة قوية للتحقق من صحة هذا الاقتراح.

SP1 الذي طورته Succinct Labs هو zkVM مفتوح المصدر عالي الأداء قائم على RISC-V، يثبت جدوى النهج المعماري الجديد. يتبنى SP1 فلسفة "المركزية حول الوحدات المسبقة" (precompile-centric)، ويحل تمامًا عنق الزجاجة التشفيري في EVM. على عكس الاعتماد التقليدي على الوحدات المسبقة البطيئة والمشفرة يدويًا، يقوم SP1 بتفريغ العمليات الكثيفة مثل Keccak hash إلى دوائر ZK مصممة يدويًا ومُحسنة، ويتم استدعاؤها عبر تعليمة ECALL القياسية. يجمع هذا النهج بين أداء الأجهزة المخصصة ومرونة البرمجيات، ويوفر للمطورين حلولاً أكثر كفاءة وقابلية للتوسع.

لقد أصبح تأثير Succinct Labs واضحًا بالفعل. يستخدم منتجهم OP Succinct SP1 لمنح Optimistic Rollups القدرة على إثبات المعرفة الصفرية (ZK-ify). كما أوضحت الشريكة المؤسسة لـ Succinct، Uma Roy:

"لم يعد مستخدمو Rollup الذين يستخدمون OP Stack بحاجة إلى الانتظار سبعة أيام للتأكيد النهائي والسحب... الآن يمكن إتمام التأكيد في ساعة واحدة فقط. هذا التحسن في السرعة رائع."

حل هذا الاختراق نقطة ألم رئيسية في نظام OP Stack البيئي بأكمله. بالإضافة إلى ذلك، تم تصميم بنية Succinct — Succinct Prover Network — كسوق لامركزي لتوليد الإثباتات، مما يوضح نموذجًا اقتصاديًا قابلاً للتحقق للحوسبة في المستقبل. لا يمثل عملهم إثباتًا للمفهوم فحسب، بل هو أيضًا خطة مستقبلية عملية كما هو موضح في هذه المقالة.

كيف يقلل Ethereum المخاطر

تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لـ RISC-V في أنه يجعل الكأس المقدسة للتحقق الشكلي — إثبات صحة النظام رياضيًا — هدفًا قابلاً للتحقيق. تمت كتابة مواصفة EVM بلغة طبيعية في Yellow Paper، مما يصعب التحقق الشكلي. أما RISC-V فلديه مواصفة SAIL رسمية قابلة للقراءة آليًا، توفر "مرجعًا ذهبيًا" لسلوكه.

يمهد هذا الطريق لأمان أقوى. كما أشار Alex Hicks من Ethereum Foundation، يجري حاليًا العمل على "التحقق الشكلي من دوائر zkVM RISC-V مقابل مواصفة RISC-V الرسمية المستخرجة إلى Lean". هذا تقدم بارز ينقل الثقة من التنفيذ البشري المعرض للأخطاء إلى إثبات رياضي قابل للتحقق، ويفتح آفاقًا جديدة لأمان البلوكشين.

المخاطر الرئيسية للتحول

على الرغم من مزايا بنية L1 القائمة على RISC-V، إلا أنها تجلب تحديات جديدة معقدة.

مشكلة قياس Gas

إنشاء نموذج Gas حتمي وعادل لمعمارية تعليمات عامة (ISA) هو تحدٍ لم يُحل بعد. طريقة عد التعليمات البسيطة عرضة لهجمات رفض الخدمة. على سبيل المثال، يمكن للمهاجم تصميم برنامج يكرر حالات فقدان التخزين المؤقت، مما يستهلك موارد عالية بتكلفة Gas منخفضة جدًا. تطرح هذه المشكلة تحديات خطيرة لاستقرار الشبكة والنموذج الاقتصادي.

أمان سلسلة الأدوات ومشكلة "البناء القابل للتكرار"

هذه هي المخاطرة الأهم والأقل تقديرًا في عملية التحول. ينتقل نموذج الأمان من الاعتماد على الجهاز الافتراضي على السلسلة إلى الاعتماد على المترجمات خارج السلسلة (مثل LLVM)، والتي تتمتع بتعقيد عالٍ ومعروفة بوجود ثغرات. يمكن للمهاجمين استغلال ثغرات المترجم لتحويل الشيفرة المصدرية غير الضارة إلى بايت كود ضار. بالإضافة إلى ذلك، فإن ضمان تطابق الملف الثنائي بعد التجميع على السلسلة مع الشيفرة المصدرية العامة — أي "البناء القابل للتكرار" — أمر صعب للغاية. قد تؤدي الفروق الصغيرة في بيئة البناء إلى إنتاج ملفات ثنائية مختلفة، مما يؤثر على الشفافية والثقة. تطرح هذه المشاكل تحديات خطيرة لأمان المطورين والمستخدمين.

استراتيجيات التخفيف

يتطلب الطريق إلى الأمام استراتيجيات دفاع متعددة المستويات.

النشر المرحلي

يعد اعتماد خطة انتقال تدريجية متعددة المراحل استراتيجية أساسية لإدارة المخاطر. من خلال إدخال RISC-V أولاً كبديل للوحدات المسبقة، ثم تشغيله في بيئة جهازين افتراضيين، يمكن للمجتمع اكتساب خبرة تشغيلية وثقة في بيئة منخفضة المخاطر، وتجنب أي تغييرات لا رجعة فيها. يوفر هذا النهج التدريجي أساسًا مستقرًا للتحول التقني.

تدقيق شامل: اختبار الغموض والتحقق الشكلي

على الرغم من أن التحقق الشكلي هو الهدف النهائي، إلا أنه يجب دمجه مع اختبارات مكثفة ومستمرة. كما أظهر Valentine من Diligence Security في مكالمة Ethproofs، اكتشف أداة Argus للاختبار الغامض 11 ثغرة حرجة في الصحة والكمال في zkVM الرائدة. يوضح هذا أنه حتى الأنظمة المصممة بشكل مثالي قد تحتوي على ثغرات لا يمكن اكتشافها إلا من خلال اختبارات عدائية صارمة. يوفر الجمع بين اختبار الغموض والتحقق الشكلي ضمانًا أقوى لأمان النظام.

التوحيد القياسي

لتجنب تجزئة النظام البيئي، يجب على المجتمع اعتماد تكوين RISC-V موحد وقياسي. قد يكون هذا هو مزيج RV64GC مع ABI متوافق مع Linux، حيث يتمتع هذا المزيج بأوسع دعم في لغات البرمجة والأدوات الرئيسية، مما يزيد من فوائد النظام البيئي الجديد. لا يعزز التوحيد القياسي كفاءة المطورين فحسب، بل يضع أيضًا أساسًا قويًا للتنمية طويلة الأجل للنظام البيئي.

مستقبل Ethereum القابل للتحقق

اقتراح استبدال Ethereum Virtual Machine (EVM) بـ RISC-V ليس مجرد ترقية تدريجية، بل إعادة بناء جذرية لطبقة تنفيذ Ethereum. تهدف هذه الرؤية الطموحة إلى معالجة عنق الزجاجة العميق في قابلية التوسع، وتبسيط تعقيد البروتوكول، ومواءمة المنصة مع النظام البيئي الأوسع للحوسبة العامة. على الرغم من التحديات التقنية والاجتماعية الهائلة، فإن الفوائد الاستراتيجية طويلة الأجل تبرر هذا الجهد الجريء.

يركز هذا التحول على سلسلة من الموازنات الأساسية:

· التوازن بين التحسين الهائل في الأداء الذي توفره بنية ZK الأصلية والحاجة الملحة للتوافق مع الإصدارات السابقة؛

· الموازنة بين مزايا الأمان الناتجة عن تبسيط البروتوكول وقوة تأثير الشبكة الهائلة لـ EVM؛

· الاختيار بين قوة النظام البيئي العام ومخاطر الاعتماد على سلاسل أدوات طرف ثالث معقدة.

في النهاية، سيكون هذا التحول المعماري هو المفتاح لتحقيق وعد "Lean Execution"، وجزءًا مهمًا من رؤية "Lean Ethereum". سيحول L1 الخاص بـ Ethereum من منصة عقود ذكية بسيطة إلى طبقة تسوية وتوافر بيانات فعالة وآمنة، مصممة لدعم عالم واسع من الحوسبة القابلة للتحقق.

كما قال Vitalik Buterin، "النهاية هي... توفير ZK-snark لكل شيء."

توفر مشاريع مثل Ethproofs بيانات موضوعية ومنصات تعاونية لهذا التحول، بينما يقدم فريق Succinct Labs من خلال تطبيقهم العملي لـ SP1 zkVM مخططًا عمليًا لهذا المستقبل. من خلال تبني RISC-V، لا يحل Ethereum فقط عنق الزجاجة في قابلية التوسع، بل يضع نفسه أيضًا كطبقة الثقة الأساسية للجيل التالي من الإنترنت — مدعومًا بأداة التشفير الثالثة الكبرى بعد التجزئة والتوقيعات: SNARK.

إثبات برمجيات العالم، وبدء عصر التشفير الجديد.

لمعرفة المزيد: