Vitalik Buterin verlegt de discussie over schaalbaarheid van Ethereum van Layer-2 (L2) weer terug naar de kern van het protocol.
De Russisch-Canadese innovator zegt dat de grootste beperkingen op lange termijn binnen Ethereum niet bij rollups of blob-capaciteit liggen, maar bij diepere architecturale knelpunten in de state tree en de virtuele machine van het netwerk.
Vitalik Buterin stelt ingrijpende Ethereum-hervorming voor gericht op state tree en virtual machine knelpunten
Volgens Buterin zijn er twee onderdelen — de state tree en de virtuele machine van het netwerk — die verantwoordelijk zijn voor meer dan 80% van de bewijskosten. Dit is volgens hem erg belangrijk nu zero-knowledge (ZK) technologie een centrale plek krijgt in Ethereum’s roadmap.
“Vandaag focus ik op twee grote dingen: veranderingen in de state tree en veranderingen in de VM,” schreef Buterin, waarbij hij toevoegde dat beide “de grote knelpunten zijn die we moeten oplossen als we efficiënte bewijzen willen maken.”
Binaire tree-update
Centrale punt van het voorstel is EIP-7864, waarmee Ethereum’s huidige hexary Merkle Patricia tree wordt vervangen door een binaire tree structuur.
De verandering lijkt klein, maar de gevolgen zijn groot. Binaire bomen leveren Merkle-bewijzen op die ongeveer 4 keer zo kort zijn als nu, waardoor er veel minder bandbreedte nodig is voor verificatie.
Daardoor worden lichte clients en privacy-vriendelijke toepassingen goedkoper en haalbaarder.
De nieuwe structuur groepeert opslagplekken in “pagina’s”, zodat applicaties die gelijksoortige data laden dit efficiënter kunnen doen.
Veel gedecentraliseerde applicaties (dApps) lezen vaak direct naast elkaar gelegen opslagplekken uit. Dit betekent dat de upgrade in sommige gevallen meer dan 10.000 gas per transactie kan besparen.
Buterin stelde ook voor om de verandering van de tree te combineren met efficiëntere hashfuncties, wat het maken van bewijzen nog sneller kan maken.
Nog belangrijker is dat Ethereum’s basellaag hiermee meer “prover-vriendelijk” wordt, zodat ZK-applicaties direct geïntegreerd kunnen worden met de Ethereum-state, in plaats van een apart systeem te bouwen.
Als je verder uitzoomt, zie je dat het binaire tree-voorstel tien jaar aan inzichten over state management samenbrengt in een helderdere, toekomstbestendige structuur.
Een toekomst voorbij de EVM?
Nog ambitieuzer is Buterins visie op langere termijn voor de Ethereum-uitvoermotor. Hij stelde voor om uiteindelijk verder te gaan dan de Ethereum Virtual Machine (EVM) en over te stappen op een architectuur gebaseerd op RISC-V.
RISC-V is een veelgebruikt open instructieset die meer efficiëntie en eenvoud kan bieden.
Buterin vindt dat Ethereum’s groeiende gebruik van speciale precompiles laat zien dat er ongemak is met de EVM zelf.
Als Ethereum als doel heeft om algemeen programmeerbaar te zijn, aldus Buterin, moet de VM dat volledig ondersteunen, zonder veel omwegen. Een RISC-V-gebaseerde VM zou kunnen:
- Complexiteit verminderen
- De efficiëncy van uitvoer verbeteren
- Beter aansluiten bij moderne zero-knowledge bewijssystemen, die nu al gebruik maken van RISC-V-omgevingen
Op de korte termijn stelde Buterin een “vectorized math precompile” voor, een soort “GPU voor de EVM”. Dit zou cryptografische bewerkingen flink kunnen versnellen.
Op langere termijn ziet hij een gefaseerde overstap voor zich, waarbij RISC-V eerst precompiles aanstuurt, daarna contracts van gebruikers ondersteunt, en uiteindelijk de EVM als compatibiliteitslaag overneemt.
Discussie over complexiteit
Niet iedereen is het echter eens dat Ethereum nog diepere veranderingen nodig heeft. Analist DBCrypto uitte kritiek op de groeiende abstractie in de Ethereum-roadmap, waaronder nieuwe frameworks tegen rollup-fragmentatie.
Volgens hem maakt elke extra laag het systeem complexer, introduceert het meer vertrouwen in bepaalde partijen en vergroot het de kans op kwetsbaarheden.
Deze discussie laat het bredere debat zien over of Ethereum door moet bouwen op zijn bestaande structuur of het fundament opnieuw moet ontwerpen.
Volgens Vitalik Buterin moet Ethereum’s architectuur zich blijven ontwikkelen nu zero-knowledge proofs steeds belangrijker worden.
De volgende schaalvergroting zal volgens hem misschien niet op Layer-2 gebeuren, maar juist diep in de kern van Ethereum.
