# t! g$ o; e) x 1. 3-slot 最终性设计:移除槽(slot)、周期(epoch)、委员会重组等概念,以及相关的高效处理机制(如同步委员会)。 3-slot 最终性的基本实现仅需9 [* X# A9 S& f5 I; w% E! W
3 B) ^$ v% l. N) b约 200 行代码,且相比 Gasper,安全性接近最优。3 `8 ~1 }7 |& ]; w4 v
4 V$ y/ |6 {5 _3 N! h) X 2. 减少活跃验证者数量:允许使用更简单的分叉选择规则实现,增强安全性。) H+ w7 f8 ~4 u4 y, ^; A% {* @2 |
2 Q; h4 x- K8 _% E2 r2 j
3. 基于 STARK 的聚合协议:任何人都可成为聚合者,无需信任聚合者或为重复位域支付高昂费用。聚合密码学的复杂性较高,但其复杂性被高度封装,* R' k) L. S3 V- p7 D
2 H6 d# O) r( F0 }) C$ ]. e
系统性风险较低。+ v: }, [0 O }# w
( m( x, B2 `; r0 p
4. 简化 P2P 架构:上述因素可能支持更简单、更稳健的点对点网络架构。/ _# v# A: M) v! j: Y
( }2 m! m# ~2 m* l0 w! S H8 O
5. 重新设计验证者机制:包括进入、退出、提款、密钥转换、 inactivity leak 等机制,简化代码行数并提供更清晰的保证(如弱主观性周期)。 , E2 M9 u% X: P) h& X: f7 r% {% ], K9 q- y) L* }" |" @6 ?
共识层的优势在于其与 EVM 执行层相对独立,因此有较大空间持续改进。更大的挑战在于如何在执行层实现类似简化。 * N5 ~( u/ k- U5 r- Y4 l ]+ _% T I4 F! Z0 H; s
简化执行层6 d# L9 U5 c& }( x& n+ @
9 A$ W+ k4 j; x" } EVM 的复杂性日益增加,且许多复杂性被证明无必要(部分因我个人决策失误):256 位虚拟机过度优化了如今已逐渐过时的特定密码学形式,预编译# V p/ R+ M/ [( c, x( H
5 l, G+ A8 g8 ^+ h; ]
(precompiles)为单一用例优化却鲜被使用。( _. q% S: K; u* G Y9 o
$ D% L* V4 i5 e. O2 |# I3 F
逐一解决这些问题效果有限。例如,移除 SELFDESTRUCT 操作码耗费巨大努力,却仅带来较小收益。近期关于 EOF(EVM Object Format)的争论也显 ( V0 g8 c. c$ x2 h E( F& [% u3 V
示出类似挑战。 5 P" Q$ }( \: T8 Y' [! \$ e' N9 }' ` # h6 E% d/ v! k2 Q, Q 我最近提出一个更激进的方案:与其对 EVM 进行中等规模(但仍具破坏性)的更改以换取 1.5 倍的收益,不如向一个更优、更简单的虚拟机过渡,以4 k4 {4 B, A/ P3 a5 m' E( h9 U1 b6 F# [
. }7 P$ p" [/ s! U+ Z( B
实现 100 倍的收益。类似于 “合并”(The Merge),我们减少破坏性变更的次数,但使每次变更更具意义。具体而言,我建议将 EVM 替换为 RISC-V,或 9 l5 H, q8 Y8 N) A 4 O, P& e' z1 k以太坊 ZK 证明器使用的另一种虚拟机。这将带来:! b* q0 \$ M: d6 r/ c# k6 G
7 |/ e: b9 H8 Z3 T
1. 效率大幅提升:智能合约执行(在证明器中)无需解释器开销,直接运行。Succinct 的数据显示在许多场景下性能可提升 100 倍以上。; V ], I/ X& m y1 c5 G# F
3 H/ R5 M f/ f; r: o 2. 简单性大幅改进:RISC-V 规范相比 EVM 极其简单,替代方案(如 Cairo)同样简洁。, ^ }5 B% z: z {* Y) t
, L" ?4 }# a, V
3. 支持 EOF 的动机:如代码分区、更友好的静态分析、更大代码大小限制等。4 M; o7 e' y/ s
3 t& e- f8 N: ^1 l6 _8 j# L. h 4. 更多开发者选择:Solidity 和 Vyper 可添加后端以编译到新虚拟机。若选择 RISC-V,主流语言开发者也能轻松将代码移植到该虚拟机。 ( ~8 i. o3 [$ G |" {6 V/ a S , R v; k/ k, H+ l) d; d 5. 移除大部分预编译:可能仅保留高度优化的椭圆曲线操作(量子计算机普及后连这些也将消失)。 ) E3 D2 K3 ^; V( K5 `' K F # J" X* _$ x: [3 u$ r+ L 主要缺点是,与已准备就绪的 EOF 不同,新虚拟机的收益需较长时间惠及开发者。我们可通过短期实施高价值的 EVM 改进(如增加合约代码大小限制、 , p% M: E+ V( Y5 z5 n& u$ ]$ [( M( h# Q0 A i
支持 DUP/SWAP17–32)来缓解这一问题。8 X8 I. i( o+ \1 {" s2 K# |( b0 h" W: s
$ h( g. P+ w* A1 w5 ~ 这将带来更简单的虚拟机。核心挑战在于:如何处理现有的 EVM?/ P7 u: v, N' v: H0 E
: L8 o; Q- p0 I5 V 虚拟机过渡的向后兼容策略8 `, Z i) ^6 z/ V6 A+ Z
7 w2 W2 w# z. ~
简化(或在不增加复杂性的前提下改进)EVM 的最大挑战在于如何平衡目标实现与现有应用的向后兼容性。( j5 e' c$ U4 R, l \$ Q
1 w9 M- P0 n. {" Q
首先需要明确:以太坊代码库(即使在单一客户端内)并非只有一种定义方式。, G$ r8 Q! \* ?0 e" k0 X
6 E9 g) {1 N' a/ d3 m" f7 N' I" A5 c1 _5 m
目标是尽量缩小绿色区域:节点参与以太坊共识所需的逻辑,包括计算当前状态、证明、验证、FOCIL(分叉选择规则)及 “普通” 区块构建。1 L5 C6 ]0 ~* i i" L4 [
0 B+ g2 D3 ]' S' D 橙色区域无法减少:若协议规范移除或更改某执行层功能(如虚拟机、预编译等),处理历史区块的客户端仍需保留相关代码。但新客户端、ZK-EVM 或7 G3 P, c d* b1 E$ e3 ?
) P! [* _1 E& h4 j+ L- J A, ~
形式化证明器可完全忽略橙色区域。 4 E: S2 ]% y. E; x" E# I, k) F% e' B% ^+ F& d2 E& E
新增的HS区域:对理解当前链或优化区块构建非常有价值,但不属于共识逻辑。例如,Etherscan 及部分区块构建者支持 ERC-4337 用户操作。若我们. R" ?, f3 {2 k7 V2 R( r
" Q$ b# u& f) T6 h2 j+ |4 b5 ^
用链上 RISC-V 实现替换某些以太坊功能(如 EOA 及其支持的旧交易类型),共识代码将显著简化,但专用节点可能继续使用原有代码进行解析。% x( A' {1 V0 ~% B& _1 O: f
& A0 x5 d! N' J+ w% Y1 d _9 G 橙色和HS区域的复杂性是封装复杂性,理解协议的人可跳过这些部分,以太坊实现可忽略它们,这些区域的错误不会引发共识风险。因此,橙色和HS区 1 q: k- L: A- }+ W. e/ v# V+ ]( r& }/ Q* W
域的代码复杂性远比绿色区域的复杂性危害小。 ; t4 a$ `1 c5 [0 F2 b, }" I5 @1 ]3 }3 f
将代码从绿色区域移至HS区域的思路,类似于苹果通过 Rosetta 翻译层确保长期向后兼容的策略。- ?) \- J# ]+ V( W9 C" z* l
/ e% O9 m0 J6 X# I& m% k& S1 p) N 1. 要求新预编译提供链上 RISC-V 实现:让生态系统逐步适应 RISC-V 虚拟机。 9 [. z& z7 V/ { ( U8 ^3 t; p: U! W2 O" I1 O/ r, s 2. 引入 RISC-V 作为开发者选项:协议同时支持 RISC-V 和 EVM,两种虚拟机的合约可自由交互。 ( E1 F6 f7 }( a2 H P. O# v$ _2 N# R- h& m; v( I! K. m
3. 替换大部分预编译:除椭圆曲线操作和 KECCAK(因需极致速度)外,用 RISC-V 实现替换其他预编译。通过硬分叉移除预编译,同时将该地址的代码 0 w' G) F- C. K) o* n" }8 i. X1 A4 ]0 U
(类似 DAO 分叉)从空更改为 RISC-V 实现。RISC-V 虚拟机极其简单,即使在此止步也净简化协议。 . f4 g6 q' K# ?( a7 z I* `0 I9 i& D
4. 在 RISC-V 中实现 EVM 解释器:作为智能合约上链(因 ZK 证明器需要已进行)。在初始发布数年后,现有 EVM 合约通过该解释器运行。2 @! |, H7 p( }2 m" B
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* Z" v& l; f* X6 S3 \8 T- U, Y 完成第 4 步后,许多 “EVM 实现” 仍将用于优化区块构建、开发者工具和链分析,但不再是关键共识规范的一部分。以太坊共识将 “原生地” 仅理解 RISC-V。: f1 p3 A0 m! c, x