Перейти к основному контенту

Гамбит RISC-V в Ethereum: Почему Виталик хочет заменить EVM и что это значит для каждого разработчика dApp

· 9 мин чтения
Dora Noda
Software Engineer

Что, если двигатель, обеспечивающий работу смарт-контрактов на сумму 600 миллиардов долларов, сдерживал развитие Ethereum на порядки? Это провокационный тезис, выдвинутый Виталиком Бутериным в апреле 2025 года — и подтвержденный в марте 2026 года — когда он предложил постепенно заменить виртуальную машину Ethereum (EVM) на RISC-V, архитектуру набора команд процессора с открытым исходным кодом. Этот шаг может обеспечить 100-кратный прирост эффективности в генерации доказательств с нулевым разглашением, но он также грозит изменением опыта разработчиков, развязыванием архитектурной войны со сторонниками WebAssembly и необходимостью для всей экосистемы Ethereum переосмыслить то, как должна выглядеть виртуальная машина блокчейна.

Скрытый налог EVM

EVM была революционной в 2015 году. 256-битная стековая машина, разработанная для вычислений, не требующих доверия, дала жизнь экосистеме из более чем 4 000 децентрализованных приложений и сделала термин «смарт-контракт» общеизвестным. Но десятилетие практического использования выявило структурные ограничения, которые невозможно исправить никакими постепенными оптимизациями.

Основная проблема — это накладные расходы (overhead). EVM работает как программный интерпретатор на современных 64-битных процессорах, транслируя каждый опкод через слой абстракции, который никогда не проектировался для чистой производительности. Для обычного выполнения транзакций эти издержки терпимы. Для генерации доказательств с нулевым разглашением (ZK-доказательств) — технологии, от которой все больше зависит дорожная карта Ethereum — они разрушительны.

Современные ZK-пруверы (provers) уже работают путем внутренней трансляции байт-кода EVM в RISC-V перед генерацией доказательств. Эта двойная трансляция вносит то, что Бутерин описывает как «800-кратные издержки» времени доказательства в zkVM. Дерево состояний и виртуальная машина вместе составляют более 80 процентов «узкого места» в эффективном доказательстве, а это значит, что независимо от того, насколько быстрыми станут пруверы, сама EVM остается потолком.

Встречайте RISC-V: Возможность 100-кратного роста

RISC-V — это архитектура набора команд (ISA) с открытым исходным кодом, родившаяся в результате двух десятилетий исследований процессоров в Калифорнийском университете в Беркли. В отличие от проприетарных архитектур от ARM или Intel, RISC-V является модульной, расширяемой и не требует лицензионных отчислений. Ее регистровая архитектура четко сопоставляется с современным оборудованием, а ее простота — минимальный интерпретатор RISC-V можно написать всего в несколько сотен строк кода — делает ее идеальной для формальной верификации.

Обоснование производительности убедительно. Выполняя смарт-контракты нативно в RISC-V, а не интерпретируя байт-код EVM, Ethereum может:

  • Устранить штраф за двойную трансляцию: ZK-пруверам больше не нужно будет конвертировать EVM в RISC-V перед генерацией доказательств, что потенциально снизит издержки на доказательство в 50–100 раз.
  • Упростить протокол: Системные операции, такие как SLOAD и CALL, станут системными вызовами (syscalls), а не кастомными опкодами, что уменьшит поверхность атаки и нагрузку на обслуживание.
  • Использовать существующий инструментарий: Для RISC-V уже существуют зрелые компиляторы GCC и LLVM, эмуляторы QEMU и формально верифицированные цепочки инструментов — экосистема поддержки, с которой EVM никогда не сравнится.
  • Соответствовать экосистеме ZK: Основные zkVM, включая SP1 от Succinct, RISC Zero, Jolt от a16z, OpenVM от Axiom и Miden от Polygon, построены на RISC-V, что создает естественную точку конвергенции.

Данные из работающих систем подтверждают это. Hypercube SP1 от Succinct может генерировать доказательства с нулевым разглашением для блоков Ethereum менее чем за 12 секунд на 16 графических процессорах NVIDIA RTX 5090. R0VM 2.0 от RISC Zero сократил время доказательства с 35 минут до 44 секунд. Эти результаты были достигнуты при работе через слой трансляции EVM — нативное выполнение RISC-V усилит их еще больше.

Трехэтапный план миграции

Предложение Бутерина — это не безрассудная переработка. Это тщательно спланированная миграция, разработанная для поддержания обратной совместимости на всем протяжении:

Фаза 1 — Замена прекомпилятов: Код RISC-V заменяет примерно 80% существующих предварительно скомпилированных контрактов (precompiles) Ethereum. Это криптографические и арифметические операции (такие как спаривание на эллиптических кривых и хеширование SHA-256), которые в настоящее время существуют как жестко закодированные нативные функции. Реализуя их на RISC-V, протокол становится более проверяемым и расширяемым без ущерба для производительности.

Фаза 2 — Развертывание двух виртуальных машин: Разработчики получают возможность развертывать смарт-контракты, скомпилированные в байт-код RISC-V, наряду с существующими контрактами EVM. Код Solidity и Vyper будет компилироваться в RISC-V, а не в байт-код EVM — опыт разработчиков остается привычным, но уровень исполнения под ним меняется.

Фаза 3 — Вывод EVM из эксплуатации: Сама EVM становится смарт-контрактом, написанным на RISC-V. Каждый существующий контракт EVM продолжает работать точно так же, как и раньше, исполняемый этим интерпретатором «EVM-в-RISC-V». Единственным изменением для пользователя станет сдвиг в стоимости газа, поскольку новая архитектура переоценит операции.

Эта заключительная фаза — самая элегантная часть предложения. Вместо того чтобы нарушать обратную совместимость, она полностью ее сохраняет — EVM не исчезает; она становится библиотекой, работающей на более эффективном фундаменте.

Дополнение к EIP-7864: Бинарные деревья состояний

В марте 2026 года Бутерин расширил предложение с помощью EIP-7864, которое устраняет вторую половину узкого места в генерации доказательств: дерево состояний Ethereum. Текущее шестнадцатеричное дерево Меркла — Патриции на базе Keccak (hexary Keccak Merkle Patricia Tree) будет заменено бинарным деревом с использованием более эффективной хеш-функции — либо Blake3, либо варианта Poseidon.

Эффект будет значительным:

  • Ветви Меркла станут в четыре раза короче, что сократит пропускную способность данных для легких клиентов, таких как Helios.
  • Замена хеш-функции обеспечит дополнительное улучшение эффективности доказательства в 3–100 раз.
  • В сочетании с изменениями в виртуальной машине эти два обновления нацелены на устранение более 80 % затрат на генерацию доказательств, которые в настоящее время ограничивают масштабирование Ethereum.

Последовательность действий Бутерина продумана: сначала бинарные деревья (потенциально в обновлениях Glamsterdam или Hegota в 2026 году), а затем замена VM, как только инфраструктура для генерации доказательств станет достаточно зрелой.

Контраргумент в пользу WASM

Не все убеждены, что RISC-V — это правильный ответ. В ноябре 2025 года исследователи из Offchain Labs — команды, стоящей за Arbitrum, — опубликовали подробное техническое опровержение, утверждая, что WebAssembly (WASM) является лучшим выбором в долгосрочной перспективе.

Их основной аргумент основан на важном различии: «Delivery ISA» (формат, в котором контракты хранятся и распространяются) и «Proof ISA» (формат, используемый для ZK-доказательств) не обязательно должны быть одинаковыми. Offchain Labs уже демонстрирует это на практике — блоки Arbitrum, включая смарт-контракты Stylus на базе WASM, проходят ZK-доказательство путем компиляции WASM в RISC-V во время генерации доказательства.

Сторонники WASM высказывают несколько опасений:

  • Совместимость с оборудованием: Большинство узлов Ethereum не имеют процессоров RISC-V и потребуют эмуляции, в то время как WASM нативно работает в миллиардах сред выполнения.
  • Привязка к экосистеме: Закрепление RISC-V на уровне L1 может привязать Ethereum к конкретной технологии доказательства именно в тот момент, когда появляются лучшие альтернативы.
  • Зрелость инструментов: Экосистема инструментов WASM проверена временем в веб-браузерах, облачной инфраструктуре и граничных вычислениях (edge computing).
  • Новые альтернативы: ZK-VM на базе WASM, такие как Ligetron от Ligero, уже демонстрируют преимущества, с которыми аппаратные ISA могут не сравниться.

Дебаты далеки от завершения. Обе стороны согласны с тем, что EVM должна развиваться; они расходятся во мнениях относительно того, должен ли формат выполнения быть оптимизирован для доказательства (RISC-V) или для гибкости развертывания (WASM).

Параллельная ставка Polkadot

Ethereum — не единственная блокчейн-сеть, внедряющая RISC-V. Протокол JAM от Polkadot, продвигающийся к спецификации 1.0, использует PolkaVM — AOT-рекомпилятор (ahead-of-time) на базе RISC-V — в качестве механизма выполнения. Обновление основной сети JAM намечено на первый квартал 2026 года, при этом скорость формирования блоков увеличится в 10 раз до 500-миллисекундных интервалов.

Проект Revive от Polkadot сочетает в себе бэкенд RISC-V PolkaVM с полностью совместимым интерпретатором EVM, что позволяет разработчикам выбирать между совместимостью с Ethereum и максимальной производительностью Polkadot. Этот двухрежимный подход отражает переходный период, который Бутерин намечает для второй фазы (Phase 2) Ethereum.

Конвергенция примечательна: две крупнейшие блокчейн-экосистемы независимо друг от друга пришли к выводу, что RISC-V предлагает лучший путь вперед для высокопроизводительного выполнения смарт-контрактов.

Что изменится для разработчиков

Для рядового разработчика на Solidity непосредственный эффект окажется на удивление незначительным. В будущем с RISC-V:

  • Solidity и Vyper сохранятся: Разработчики продолжат писать на привычных языках. Бэкенд компилятора изменится с байт-кода EVM на байт-код RISC-V, но исходный код и процесс разработки останутся практически прежними.
  • Появятся новые варианты языков: Rust — язык, который уже доминирует в разработке на Solana, Polkadot и NEAR, — станет первоклассным языком для смарт-контрактов Ethereum. Это может привлечь разработчиков из конкурирующих экосистем.
  • Изменится стоимость газа: Операции будут переоценены, чтобы отражать затраты на выполнение в RISC-V, а не стоимость опкодов EVM. Некоторые операции станут дешевле, другие могут подорожать.
  • Тестирование и инструменты адаптируются: Таким фреймворкам, как Hardhat и Foundry, потребуются цели компиляции для RISC-V, хотя существующая инфраструктура LLVM делает это более выполнимым, чем создание инструментов EVM с нуля.

Более серьезное изменение носит философский характер. Уровень исполнения Ethereum переходит от специализированной, специфичной для блокчейна виртуальной машины к вычислительной архитектуре общего назначения, поддерживаемой десятилетиями академических исследований и промышленного инструментария. Это не просто повышение производительности — это ставка на то, что блокчейны должны сближаться с мейнстримными вычислениями, а не поддерживать отдельную инфраструктуру.

Путь вперед

Предложение по RISC-V еще не получило консенсуса в сообществе разработчиков Ethereum. Обновления Glamsterdam и Hegota, ожидаемые в 2026 году, скорее всего, отдадут приоритет изменениям дерева состояний из EIP-7864, а замена VM останется более долгосрочной целью.

Но направление движения ясно. Экосистема ZK-доказательств уже стандартизирована на RISC-V. Данные о производительности недвусмысленны. А дизайн обратной совместимости означает, что Ethereum может совершить этот переход, не нарушив работу ни одного существующего контракта.

Настоящий вопрос заключается не в том, выйдет ли Ethereum в конечном итоге за пределы EVM, а в том, как быстро сообщество сможет договориться о замене — и кто победит в этом споре: RISC-V или WASM. Для разработчиков, строящих на Ethereum сегодня, сообщение обнадеживающее: ваши контракты на Solidity будут работать в любом случае. Но самые дальновидные строители уже готовятся к миру, в котором Ethereum нативно говорит на RISC-V, и к стократной эффективности доказательств, которую это дает.

BlockEden.xyz предоставляет RPC- и API-инфраструктуру корпоративного уровня для Ethereum и ведущих сетей второго уровня (Layer 2). По мере развития уровня исполнения наша инфраструктура адаптируется, гарантируя разработчикам возможность создавать передовые решения, не заботясь о сложности базовых систем. Изучите наши сервисы Ethereum API, чтобы обеспечить будущее инфраструктуры вашего dApp.