Ethereum Virtual Machine Menghadapi Perubahan Besar: Arsitektur RISC-V Mungkin Akan Menggantikan EVM

Pendiri bersama Ethereum baru-baru ini mengajukan proposal yang cukup visioner di forum komunitas, menyarankan untuk mengganti mesin virtual lapisan eksekusi yang ada (EVM) dengan arsitektur set instruksi RISC-V sumber terbuka dalam jangka panjang. Gagasan ini dibandingkan dengan Beam Chain di lapisan konsensus, yang dianggap sebagai satu-satunya jalur potensial untuk mencapai terobosan kinerja lapisan eksekusi dan menyederhanakan logika protokol. Terutama dalam hal efisiensi bukti nol pengetahuan (ZK Proof), diharapkan dengan mengganti EVM, dapat mencapai peningkatan optimasi hingga 100 kali lipat. Proposal ini bertujuan untuk mengatasi masalah bottleneck Ethereum saat ini dalam hal efisiensi bukti ZK, kompleksitas pembangunan blok, dan ketersediaan data.

Keterbatasan EVM dan Keunggulan RISC-V

Masalah utama yang dihadapi EVM saat ini termasuk arsitektur yang sudah ketinggalan zaman, efisiensi bukti ZK yang rendah, kesulitan dalam pemeliharaan, dan keterbatasan dalam pengembangan. Sebaliknya, RISC-V memiliki keuntungan berikut:

1. Kinerja efisien: RISC-V adalah set instruksi yang disederhanakan dari CPU nyata, ramah perangkat keras, dan dapat digunakan untuk optimasi JIT bahkan akselerasi perangkat keras.
2. ZK optimasi: Dalam bukti ZK langsung menghasilkan sirkuit untuk instruksi RISC-V, lebih sederhana dibandingkan membuktikan operasi EVM.
3. Rantai alat yang matang: mendukung bahasa utama seperti Rust/C/C++, menurunkan ambang pengembangan, dan memperluas ekosistem.
4. Standar Umum: Proyek blockchain yang ada telah mengadopsi, memiliki kasus keberhasilan.

Jalur Penggantian dan Tantangan

Proposal tersebut mengajukan tiga kemungkinan alternatif pengganti:

1. Dual VM coexistence: solusi paling konservatif, EVM dan RISC-V berjalan secara paralel, kontrak baru dapat menggunakan RISC-V, memastikan kompatibilitas selama periode transisi.
2. Rencana interpreter on-chain: rencana radikal, semua kontrak EVM akan dieksekusi oleh kontrak RISC-V on-chain.
3. Mekanisme plugin interpreter: solusi kompromi, menjadikan interpreter sebagai elemen protokol, memungkinkan penyisipan VM lain di masa depan.

Tantangan teknis yang mungkin dihadapi selama implementasi termasuk risiko pengurangan kinerja eksekusi, rekonstruksi penetapan Gas, desain sandbox keamanan, penyesuaian alat pengembangan, serta masalah kompatibilitas migrasi.

Dampak terhadap Rute Perluasan yang Ada

Pengenalan RISC-V tidak akan menggantikan jalur ekspansi yang ada, seperti Layer 2 dan pemisahan data. Ini terutama merupakan optimasi infrastruktur yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi pemrosesan L1 dan kinerja verifikasi ZK. Layer 2 akan tetap menjadi kekuatan utama dalam ekspansi Ethereum, sementara kendala ketersediaan data masih perlu diselesaikan melalui EIP-4844 dan Danksharding. Pengenalan RISC-V dapat dianggap sebagai "mengganti mesin", sementara L2/pemisahan adalah "membuka jalan", keduanya berjalan paralel dalam dimensi yang berbeda.

Umpan Balik Komunitas dan Upaya Terkait

Komunitas memiliki perbedaan pendapat tentang proposal ini. Para pendukung percaya bahwa ini adalah peningkatan strategi yang diperlukan untuk menghadapi tantangan kinerja, dan akan membantu menarik pengembang tradisional. Sementara itu, kalangan konservatif khawatir tentang kesulitan dalam implementasi, beban sejarah yang berat, dan biaya pembaruan rantai alat ekosistem, serta mempertanyakan rasio investasi sumber daya terhadap hasil.

Dalam industri, sudah ada upaya serupa, seperti Move VM, FuelVM, WASM, dll. Sebuah proyek blockchain telah menggunakan RISC-V sebagai VM kontrak di mainnet, memberikan referensi praktik untuk Ethereum.

Prospek Dampak Masa Depan

Jika Ethereum beralih ke RISC-V, mungkin akan membawa perubahan berikut:

1. Pengalaman pengembang: Bahasa yang ada masih dapat digunakan, dan mungkin akan membuka lebih banyak pilihan bahasa.
2. Biaya Operasional dan Kinerja: Peningkatan efisiensi eksekusi akan membawa batas Gas yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah.
3. Kompatibilitas dan Pengembangan Ekosistem: Kontrak yang ada dapat berjalan secara berkelanjutan selama periode coexistence dua VM, dan kontrak baru secara bertahap mengadopsi RISC-V.
4. Keamanan dan Stabilitas: Arsitektur baru perlu diuji dan diverifikasi secara luas, diharapkan dapat meningkatkan keandalan protokol.

Proposal ini mewakili pemikiran mendalam Ethereum tentang batas kinerja masa depan dan kesederhanaan protokol. Meskipun proses implementasinya mungkin memerlukan bertahun-tahun dan melewati berbagai tantangan, ini menunjukkan arah untuk perkembangan jangka panjang Ethereum. Seperti yang dinyatakan oleh pengusul, untuk mencapai peningkatan yang signifikan, perubahan radikal ini mungkin merupakan satu-satunya jalan yang bisa dilakukan.