Vitalik Buterin Đề Xuất Kế Hoạch Hai Bước Để Cải Tổ Tầng Thực Thi Của Ethereum

Vitalik Buterin, đồng sáng lập Ethereum, vừa công bố một phân tích chi tiết về hai cải cách quan trọng đối với tầng thực thi của Ethereum. Trong bài viết này, ông nhấn mạnh tầm quan trọng của việc cải tổ cấu trúc cây trạng thái và thay thế máy ảo Ethereum (EVM) bằng một kiến trúc mới có tên là RISC-V. Các thay đổi này được cho là cần thiết để cải thiện khả năng xử lý của mạng lưới và nâng cao hiệu suất cho các ứng dụng.

Key Takeaways

Buterin kêu gọi cải cách sâu về cây trạng thái và máy ảo của Ethereum.
Đề xuất EIP-7864 thay thế cây Merkle Patricia Tree bằng cây nhị phân để tối ưu băng thông và hiệu suất.
Máy ảo RISC-V được đề xuất thay thế EVM nhằm nâng cao hiệu quả và đơn giản hóa quá trình phát triển.
Lộ trình triển khai sẽ diễn ra qua ba giai đoạn, bao gồm áp dụng VM mới cho hầu hết precompile hiện tại.
Ethereum dự kiến sẽ trải qua nhiều thay đổi cấu trúc sâu rộng vào năm 2026.

Cải Tổ Cấu Trúc Cây Trạng Thái: Từ MPT Sang Cây Nhị Phân

Một trong những điểm chính trong đề xuất của Buterin là EIP-7864, nhằm thay thế cây Merkle Patricia Tree hiện tại bằng một cấu trúc nhị phân sử dụng hàm băm hiệu quả hơn. Ông đặc biệt ghi nhận sự đóng góp của Guillaume Ballet và nhiều nhà phát triển khác, dự kiến đề xuất này sẽ đi vào giai đoạn dự thảo từ tháng 1/2025.

Cấu trúc cây nhị phân được kỳ vọng sẽ mang lại nhiều lợi ích:

Giảm băng thông dữ liệu cho các ứng dụng nhẹ, chỉ cần tối ưu 4 lần nhánh Merkle.
Cải thiện đáng kể khả năng tạo bằng chứng (proving), với các giao thức mới có thể tăng hiệu suất lên gấp 100 lần.
Hỗ trợ tương tác tốt hơn với các ứng dụng ZK, đơn giản hóa việc xây dựng.
Tối ưu hóa truy cập và giảm thiểu chi phí gas cho các giao dịch.

Có thể thấy rằng, mặc dù Verkle Tree từng được coi là lựa chọn hàng đầu, nhưng những rủi ro liên quan đến mã hóa đã khiến cộng đồng quay lại xem xét cây nhị phân từ giữa năm 2024.

Thay Đổi Máy Ảo: Tiến Tới Mô Hình RISC-V

Về máy ảo, Buterin đã nhấn mạnh việc cần thiết phải thay thế EVM bằng RISC-V – một kiến trúc mã nguồn mở đang được nhiều nhà phát triển sử dụng cho proving. Ông cho rằng nếu EVM không còn phù hợp với yêu cầu hiện tại, Ethereum cần phải đương đầu trực diện và xây dựng một máy ảo tốt hơn.

Một máy ảo mới sẽ cần phải:

Hiệu quả hơn so với EVM, loại bỏ nhu cầu cho nhiều precompile hiện tại.
Tối ưu cho proving, được viết chủ yếu bằng RISC-V.
Thân thiện cho client, cho phép người dùng tạo bằng chứng ZK dễ dàng.
Cấu trúc đơn giản, với trình thông dịch có kích thước nhỏ gọn.

Lộ trình triển khai có thể chia thành ba bước:

Áp dụng VM mới cho các precompile hiện tại.
Cho phép người dùng triển khai hợp đồng bằng VM mới.
Chuyển đổi EVM thành một smart contract chạy trên VM mới.

Điều này đảm bảo rằng người dùng EVM vẫn có khả năng tương thích ngược, mặc dù có sự thay đổi về chi phí gas.

Mặc dù vậy, sự tranh luận về đề xuất RISC-V vẫn còn. Một số nhà nghiên cứu đã gợi ý rằng WebAssembly (WASM) có thể là một lựa chọn dài hạn tốt hơn cho các kiến trúc proving và hợp đồng.

Ethereum Đứng Trước Các Thay Đổi Lớn

Buterin gần đây đã kêu gọi thay đổi cấu trúc sâu ở Ethereum, cho rằng mạng lưới đã thực hiện thành công những thay đổi lớn như The Merge và vẫn còn cơ hội để thực hiện bốn cải cách lớn khác, trong đó có cả cải tổ cây trạng thái và nâng cấp máy ảo.

Ethereum dự kiến sẽ có bản nâng cấp Glamsterdam trong nửa đầu năm 2026, tiếp sau là Hegota vào cuối năm. Mặc dù các EIP chính thức cho những nâng cấp này chưa được xác định, việc cải tổ cây trạng thái và cải thiện tầng thực thi vẫn luôn là trọng tâm của các kế hoạch hiện tại.