Vitalik phác thảo lộ trình lớp thực thi Ethereum: state tree và VM

Vitalik Buterin công bố lộ trình lớp thực thi Ethereum, tập trung vào 2 thay đổi lớn: nâng cấp state tree theo EIP-7864 và định hướng dài hạn thay EVM bằng máy ảo mới (có thể theo kiến trúc RISC-V).

Lộ trình nhắm tới giảm chi phí băng thông và Gas cho xác minh phía client, tăng hiệu quả tạo proof (bao gồm ZK), và đơn giản hóa mã để giao thức vững chắc hơn trong dài hạn.

State tree: cây nhị phân + hash mới (EIP-7864)

Vitalik ủng hộ nâng cấp state tree từ Merkle Patricia tree dạng thập lục phân sang cây nhị phân, dùng hàm băm hiệu quả hơn theo EIP-7864.

Thiết kế này có thể rút ngắn Merkle branches xuống 4 lần, từ đó giảm chi phí băng thông cho việc xác minh dữ liệu phía client. Đồng thời, việc chuyển hàm băm sang Blake3 hoặc dòng Poseidon được mô tả là giúp cải thiện đáng kể hiệu quả tạo proof.

Cây nhị phân cũng nhóm các storage slot thành các trang, làm chi phí truy cập giữa các vị trí lưu trữ liền kề thấp hơn. Theo mô tả, thay đổi này có thể giúp nhiều ứng dụng DeFi tiết kiệm hơn 10.000 Gas cho mỗi giao dịch. Cấu trúc đơn giản hơn còn cho phép chừa metadata bits để phục vụ chức năng state expiration trong tương lai.

Máy ảo: hướng thay EVM bằng kiến trúc mới (có thể RISC-V)

Vitalik đề xuất hướng dài hạn thay thế EVM bằng máy ảo mới, có thể áp dụng kiến trúc RISC-V, với mục tiêu hiệu năng và khả năng proof tốt hơn.

Máy ảo mới cần đạt 4 mục tiêu: tăng hiệu quả thực thi thô (để phần lớn pre-compiled code trở nên không cần thiết), hiệu quả proof vượt EVM, hỗ trợ client-side tạo ZK proof, và tối đa hóa việc đơn giản hóa mã. Ông nhận định Ethereum hiện đủ ở mức EVM+GPU, nhưng VM tốt hơn sẽ làm giao thức robust hơn.

Lộ trình triển khai gồm 3 bước: (1) VM mới thay thế pre-compiled code; (2) cho phép người dùng triển khai hợp đồng dựa trên VM mới; (3) nghỉ hưu EVM và thay bằng smart contract viết với VM mới, đồng thời đạt full backward compatibility.