Ethereum sedang bersiap untuk menyambut transformasi arsitektur terpenting sejak kelahirannya: mengganti EVM dengan RISC-V.
Alasannya sangat sederhana — di masa depan yang berfokus pada zero-knowledge (ZK), EVM telah menjadi kendala kinerja:
Saat ini zkEVM bergantung pada interpreter, menyebabkan penurunan kinerja sebesar 50–800 kali;
Modul pra-kompilasi membuat protokol menjadi kompleks dan meningkatkan risiko;
Desain tumpukan 256 bit sangat tidak efisien saat menghasilkan bukti.
Solusi RISC-V:
Desain minimalis (sekitar 47 instruksi dasar) + ekosistem LLVM yang matang (mendukung bahasa seperti Rust, C++, Go, dll);
Telah menjadi standar zkVM de facto (90% proyek mengadopsinya);
Memiliki spesifikasi SAIL yang resmi (dibandingkan dengan buku kuning yang samar) → Mewujudkan verifikasi yang ketat;
Jalur bukti perangkat keras (ASICs/FPGAs) sedang dalam pengujian (SP1, Nervos, Cartesi, dll).
Proses migrasi dibagi menjadi tiga tahap:
Ganti RISC-V sebagai modul pra-kompilasi (uji risiko rendah);
Era Dua Virtual Machine: EVM dan RISC-V eksis berdampingan dan sepenuhnya interoperable;
Menerapkan kembali EVM dalam RISC-V (strategi Rosetta).
Dampak Ekosistem:
Rollup optimis (seperti Arbitrum dan Optimism) perlu membangun kembali mekanisme bukti penipuan;
Rollup tipe Zero-Knowledge (seperti Polygon, zkSync, Scroll) akan mendapatkan keuntungan besar → lebih murah, lebih cepat, lebih sederhana;
Pengembang dapat langsung menggunakan pustaka bahasa seperti Rust, Go, dan Python di lapisan L1;
Pengguna akan menikmati biaya hampir 100 kali lebih rendah untuk buktinya → Menuju Gigagas L1 (sekitar 10.000 TPS).
Pada akhirnya, Ethereum akan berevolusi dari "mesin virtual kontrak pintar" menjadi lapisan kepercayaan yang minimalis dan dapat diverifikasi di internet, dengan tujuan utamanya adalah "membuat segalanya ter-ZK-Snark".
Persimpangan Ethereum
Vitalik Buterin pernah berkata: "Tujuan akhirnya termasuk... membuat segalanya di-ZK-Snark-kan."
Bukti nol pengetahuan (ZK) telah menjadi tak terhindarkan, dan inti argumennya sangat sederhana: Ethereum sedang dibangun dari nol, mendasar pada bukti nol pengetahuan untuk merombak dirinya sendiri. Ini menandakan titik akhir teknis dari protokol - melalui rekonstruksi L1, mencapai bentuk akhirnya, didukung oleh tim pengembang inti (seperti Succinct) yang menggerakkan zkVM berkinerja tinggi.
Dengan visi ini sebagai tujuan akhir, Ethereum berada di titik transformasi arsitektur terpenting sejak kelahirannya. Diskusi kali ini bukan lagi tentang peningkatan bertahap, tetapi tentang rekonstruksi menyeluruh dari inti komputasinya—mengganti Ethereum Virtual Machine (EVM). Langkah ini adalah batu penjuru dari visi yang lebih luas "Lean Ethereum".
Visi Lean Ethereum bertujuan untuk menyederhanakan seluruh protokol secara sistematis, membaginya menjadi tiga modul inti: Lean Consensus, Lean Data, dan Lean Execution. Dalam masalah inti dari Lean Execution, poin yang paling penting adalah: Apakah EVM, sebagai penggerak revolusi kontrak pintar, telah menjadi hambatan utama dalam perkembangan masa depan Ethereum?
Seperti yang dikatakan oleh Justin Drake dari Ethereum Foundation, tujuan jangka panjang Ethereum selalu adalah "Snarkify everything", yang merupakan alat kuat yang dapat meningkatkan berbagai lapisan protokol. Namun, selama ini, tujuan ini lebih seperti "cetakan yang tidak dapat dijangkau", karena mencapainya memerlukan konsep pembuktian waktu nyata (real-time proving). Dan sekarang, dengan pembuktian waktu nyata yang secara bertahap menjadi kenyataan, ketidakefisienan teoretis EVM telah berubah menjadi masalah praktis yang mendesak untuk diselesaikan.
Artikel ini akan menganalisis secara mendalam argumen teknis dan strategis tentang migrasi Ethereum L1 ke arsitektur set instruksi RISC-V (ISA). Langkah ini tidak hanya diharapkan dapat melepaskan skala yang belum pernah terjadi sebelumnya, tetapi juga akan menyederhanakan struktur protokol dan menyelaraskan Ethereum dengan masa depan komputasi yang dapat diverifikasi.
Apa sebenarnya yang telah berubah?
Sebelum membahas "mengapa", pertama-tama perlu dijelaskan "apa" yang sedang berubah.
EVM (Ethereum Virtual Machine) adalah lingkungan eksekusi untuk kontrak pintar Ethereum, yang dikenal sebagai "komputer dunia" yang menangani transaksi dan memperbarui status blockchain. Selama bertahun-tahun, desainnya dapat dianggap revolusioner dan telah menjadi dasar bagi lahirnya keuangan terdesentralisasi (DeFi) dan ekosistem NFT. Namun, arsitektur kustom yang hampir sepuluh tahun ini kini telah mengumpulkan banyak utang teknis.
Sebagai perbandingan, RISC-V bukanlah sebuah produk, melainkan sebuah standar terbuka—sebuah "alfabet" desain prosesor yang gratis dan umum. Seperti yang ditekankan oleh Jeremy Bruestle di konferensi Ethproofs, prinsip kuncinya menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk peran ini:
Minimalisme: Set instruksi dasar RISC-V sangat sederhana, hanya terdiri dari sekitar 40 hingga 47 instruksi. Seperti yang dikatakan Jeremy, ini membuatnya "hampir sempurna untuk kasus penggunaan mesin umum super minimalis yang kami butuhkan."
Desain modular: Fungsionalitas yang lebih kompleks ditambahkan melalui ekstensi opsional. Fitur ini sangat penting karena memungkinkan inti tetap sederhana, sementara fungsionalitas dapat diperluas sesuai kebutuhan, tanpa memberlakukan kompleksitas yang tidak perlu pada protokol dasar.
Ekosistem Terbuka: RISC-V memiliki dukungan alat yang besar dan matang, termasuk compiler LLVM, yang memungkinkan pengembang untuk menggunakan bahasa pemrograman mainstream seperti Rust, C++, dan Go. Seperti yang disebutkan oleh Justin Drake: “Alat yang mengelilingi compiler sangat kaya, dan pembangunan compiler itu sangat sulit... Oleh karena itu, memiliki alat-alat compiler ini sangat berharga.” RISC-V memungkinkan Ethereum untuk mewarisi alat-alat siap pakai ini secara gratis.
masalah biaya interpreter
Alasan untuk mendorong penggantian EVM bukanlah karena satu cacat tunggal, tetapi merupakan pertemuan dari beberapa batasan mendasar yang tidak dapat diabaikan dalam konteks masa depan yang berfokus pada bukti nol pengetahuan. Batasan-batasan ini termasuk hambatan kinerja dalam sistem bukti nol pengetahuan, serta risiko yang ditimbulkan oleh semakin kompleksnya akumulasi di dalam protokol.
Masalah Overhead Interpreter
Daya pendorong paling mendesak dari transformasi ini adalah ketidakefisienan inheren EVM dalam sistem bukti nol. Seiring Ethereum secara bertahap beralih ke model verifikasi status L1 melalui bukti ZK, kinerja penjamin menjadi hambatan terbesar.
Masalah terletak pada cara kerja zkEVM saat ini. Mereka tidak secara langsung melakukan bukti zero-knowledge terhadap EVM, tetapi melakukan bukti terhadap interpreter EVM, yang pada gilirannya telah dikompilasi menjadi RISC-V. Vitalik Buterin secara gamblang menunjukkan masalah inti ini:
"……Jika cara implementasi zkVM adalah mengkompilasi eksekusi EVM menjadi konten yang akhirnya menjadi kode RISC-V, lalu mengapa tidak langsung mengekspos RISC-V yang mendasari kepada pengembang kontrak pintar? Dengan cara ini, seluruh overhead dari mesin virtual luar dapat sepenuhnya dihilangkan."
Lapisan penjelasan tambahan ini membawa kehilangan kinerja yang besar. Perkiraan menunjukkan bahwa, dibandingkan dengan membuktikan program asli, lapisan ini dapat menyebabkan penurunan kinerja antara 50 hingga 800 kali. Setelah mengoptimalkan bottleneck lain (seperti dengan beralih ke algoritma hash Poseidon), bagian "eksekusi blok" ini masih akan menyita 80-90% dari seluruh waktu pembuktian, menjadikan EVM sebagai hambatan akhir dan paling sulit untuk memperluas L1. Dengan menghapus lapisan ini, Vitalik memperkirakan efisiensi eksekusi dapat meningkat 100 kali.
jebakan utang teknologi
Untuk mengatasi kekurangan kinerja EVM dalam operasi kriptografi tertentu, Ethereum memperkenalkan kontrak pra-kompilasi — fungsi khusus yang langsung terkode dalam protokol. Meskipun solusi ini tampak pragmatis pada saat itu, kini memicu apa yang disebut Vitalik Buterin sebagai situasi "buruk":
"Pra-kompilasi adalah bencana bagi kami... itu sangat membengkak repositori kode tepercaya Ethereum... dan itu hampir menyebabkan kami mengalami masalah serius dengan kegagalan konsensus beberapa kali."
Kompleksitas ini sangat mengejutkan. Vitalik memberikan contoh bahwa kode pembungkus untuk satu kontrak pra-kompilasi (seperti modexp) jauh lebih kompleks daripada seluruh interpreter RISC-V, sementara logika pra-kompilasi sebenarnya lebih rumit. Menambahkan kontrak pra-kompilasi baru memerlukan proses hard fork yang lambat dan penuh dengan kontroversi politik, yang secara serius menghambat inovasi aplikasi yang membutuhkan primitif kriptografi baru. Terkait hal ini, Vitalik mencapai kesimpulan yang jelas:
"Saya pikir kita harus berhenti menambahkan kontrak pra-kompilasi baru mulai hari ini."
utang teknologi arsitektur Ethereum
Desain inti EVM mencerminkan prioritas dari era sebelumnya, tetapi tidak lagi sesuai untuk kebutuhan komputasi modern. EVM memilih arsitektur 256 bit untuk menangani nilai kriptografi, tetapi arsitektur ini sangat tidak efisien untuk integer 32 bit atau 64 bit yang biasa digunakan dalam kontrak pintar. Ketidakefisienan ini menjadi sangat mahal dalam sistem ZK. Seperti yang dijelaskan oleh Vitalik:
"Ketika menggunakan angka yang lebih kecil, setiap angka sebenarnya tidak menghemat sumber daya apa pun, sementara kompleksitas meningkat dua hingga empat kali lipat."
Selain itu, arsitektur tumpukan EVM kurang efisien dibandingkan dengan arsitektur register RISC-V dan CPU modern. Ini membutuhkan lebih banyak instruksi untuk menyelesaikan operasi yang sama, sekaligus membuat optimasi kompilator menjadi lebih kompleks.
Masalah-masalah ini—termasuk kendala kinerja ZK proof, kompleksitas precompiled, dan pilihan arsitektur yang sudah usang—secara bersama-sama membentuk alasan yang meyakinkan dan mendesak: Ethereum harus melampaui EVM dan menyambut arsitektur teknologi yang lebih cocok untuk masa depan.
RISC-V Blueprint: Membangun Masa Depan Ethereum dengan Dasar yang Lebih Kuat
Keunggulan RISC-V tidak hanya terletak pada kekurangan EVM, tetapi juga pada kekuatan intrinsik dari filosofi desainnya. Arsitekturnya menyediakan dasar yang kokoh, sederhana, dan dapat diverifikasi, sangat cocok untuk lingkungan berisiko tinggi seperti Ethereum.
Mengapa standar terbuka lebih baik daripada desain kustom?
Berbeda dengan arsitektur set instruksi (ISA) kustom yang perlu dibangun dari nol untuk membangun seluruh ekosistem perangkat lunak, RISC-V adalah standar terbuka yang matang dengan tiga keunggulan kunci berikut:
Ekosistem yang matang
Dengan mengadopsi RISC-V, Ethereum dapat memanfaatkan kemajuan kolektif selama puluhan tahun di bidang ilmu komputer. Seperti yang dijelaskan oleh Justin Drake, ini memberikan Ethereum kesempatan untuk langsung menggunakan alat-alat kelas dunia:
"Ada sebuah komponen infrastruktur bernama LLVM, yang merupakan rangkaian alat kompilator yang memungkinkan Anda mengompilasi bahasa pemrograman tingkat tinggi menjadi salah satu dari berbagai target backend. Salah satu backend yang didukung adalah RISC-V. Jadi, jika Anda mendukung RISC-V, Anda secara otomatis dapat mendukung semua bahasa tingkat tinggi yang didukung oleh LLVM."
Ini secara signifikan menurunkan ambang pengembangan, memungkinkan jutaan pengembang yang familiar dengan bahasa seperti Rust, C++, dan Go untuk dengan mudah memulai.
Filsafat desain minimalis RISC-V adalah karakteristik yang disengaja, bukan keterbatasan. Set instruksi dasarnya hanya mencakup sekitar 47 instruksi, menjaga inti mesin virtual tetap sangat sederhana. Kesederhanaan ini memiliki keuntungan signifikan dalam hal keamanan, karena basis kode yang lebih kecil lebih mudah diaudit dan diverifikasi secara formal.
Standar fakta di bidang bukti nol-pengetahuan. Yang lebih penting, ekosistem zkVM telah membuat pilihan. Seperti yang ditunjukkan oleh Justin Drake, dari data Ethproofs dapat dilihat tren yang jelas:
"RISC-V adalah arsitektur set instruksi (ISA) terkemuka untuk backend zkVM."
Di antara sepuluh zkVM yang dapat membuktikan blok Ethereum, sembilan di antaranya telah memilih RISC-V sebagai arsitektur target. Konvergensi pasar ini mengeluarkan sinyal yang kuat: Ethereum tidak melakukan percobaan spekulatif dengan mengadopsi RISC-V, tetapi sejalan dengan standar yang diakui oleh proyek yang telah diverifikasi secara praktis dan dibangun untuk masa depan pengetahuan nolnya.
lahir untuk kepercayaan, bukan hanya untuk mengeksekusi
Selain ekosistem yang luas, arsitektur internal RISC-V juga sangat cocok untuk membangun sistem yang aman dan dapat diverifikasi. Pertama, RISC-V memiliki spesifikasi yang terformal, dapat dibaca mesin—SAIL. Ini merupakan kemajuan besar dibandingkan dengan spesifikasi EVM (yang sebagian besar ada dalam bentuk teks dalam "Buku Kuning"). "Buku Kuning" memiliki beberapa ambiguitas, sedangkan spesifikasi SAIL menyediakan "standar emas" yang dapat mendukung bukti kebenaran matematis yang kritis, yang sangat penting untuk melindungi protokol yang bernilai tinggi. Seperti yang disebutkan oleh Alex Hicks dari Yayasan Ethereum (EF) dalam konferensi Ethproofs, ini memungkinkan sirkuit zkVM untuk secara langsung "diverifikasi dengan spesifikasi RISC-V resmi". Kedua, RISC-V mencakup arsitektur hak istimewa, yang merupakan fitur yang sering diabaikan tetapi penting untuk keamanan. Ini mendefinisikan berbagai tingkat operasi, yang terutama mencakup mode pengguna (untuk aplikasi yang tidak tepercaya, seperti kontrak pintar) dan mode pengawas (untuk "kernel eksekusi" yang tepercaya). Diego dari Cartesi menjelaskan ini secara mendalam:
"Sistem operasi itu sendiri harus melindungi dirinya dari pengaruh kode lainnya. Ia perlu menjalankan program-program yang berbeda dalam isolasi satu sama lain, dan semua mekanisme ini adalah bagian dari standar RISC-V."
Dalam arsitektur RISC-V, kontrak pintar yang berjalan dalam mode pengguna (User Mode) tidak dapat mengakses status blockchain secara langsung. Sebaliknya, ia perlu mengeluarkan permintaan melalui instruksi ECALL (environment call) khusus kepada kernel tepercaya yang berjalan dalam mode pengawas (Supervisor Mode). Mekanisme ini membangun batas keamanan yang ditegakkan oleh perangkat keras, yang lebih kuat dan mudah diverifikasi dibandingkan dengan model yang sepenuhnya bergantung pada sandbox perangkat lunak EVM.
Visi Vitalik
Transformasi ini dirancang sebagai proses bertahap yang progresif untuk memastikan stabilitas sistem dan kompatibilitas ke belakang. Seperti yang dijelaskan oleh pendiri Ethereum, Vitalik Buterin, pendekatan ini bertujuan untuk mencapai perkembangan yang "evolusioner", bukan perubahan yang "revolusioner".
Langkah Pertama: Prakompilasi Alternatif
Pada tahap awal, cara yang paling konservatif diambil dengan memperkenalkan fungsi terbatas dari mesin virtual (VM) baru. Seperti yang disarankan oleh Vitalik Buterin: "Kita dapat memulai dengan skenario terbatas menggunakan VM baru, seperti menggantikan fungsi pra-kompilasi." Secara spesifik, ini akan menangguhkan penambahan fungsi pra-kompilasi EVM baru, digantikan oleh program RISC-V yang disetujui melalui daftar putih untuk memenuhi fungsi yang diperlukan. Pendekatan ini memungkinkan VM baru untuk melakukan pengujian lapangan dalam lingkungan risiko rendah di jaringan utama, sambil berfungsi sebagai perantara antara dua lingkungan eksekusi melalui klien Ethereum.
Langkah Kedua: Koeksistensi Dua Mesin Virtual
Tahap selanjutnya akan "membuka VM baru secara langsung untuk pengguna". Kontrak pintar dapat menunjukkan bahwa bytecode-nya adalah EVM atau RISC-V melalui penandaan. Fitur kunci adalah untuk mewujudkan interoperabilitas yang mulus: "Dua jenis kontrak dapat saling memanggil." Fungsionalitas ini akan dicapai melalui panggilan sistem (ECALL), memungkinkan kedua mesin virtual berkolaborasi dalam ekosistem yang sama.
Langkah Ketiga: EVM sebagai Kontrak Simulasi (Strategi "Rosetta")
Tujuan akhirnya adalah untuk mencapai penyederhanaan protokol. Pada tahap ini, "kami akan menggunakan EVM sebagai salah satu implementasi dalam VM baru." EVM yang distandarisasi akan menjadi kontrak pintar yang telah diverifikasi secara formal dan berjalan di RISC-V L1 asli. Ini tidak hanya memastikan dukungan permanen untuk aplikasi versi lama, tetapi juga memungkinkan pengembang klien untuk hanya memelihara satu mesin eksekusi yang disederhanakan, sehingga secara signifikan mengurangi kompleksitas dan biaya pemeliharaan.
efek riak ekosistem
Transisi dari EVM ke RISC-V bukan hanya perubahan dalam protokol inti, tetapi juga akan berdampak mendalam pada seluruh ekosistem Ethereum. Transformasi ini tidak hanya akan membentuk ulang pengalaman pengembang, tetapi juga akan mengubah secara fundamental lanskap persaingan solusi Layer-2, serta membuka kunci model verifikasi ekonomi baru.
Penempatan ulang Rollup: Pertarungan Optimis dan ZK
Menggunakan lapisan eksekusi RISC-V di lapisan L1 akan memiliki dampak yang sangat berbeda pada dua jenis utama Rollup.
Optimistic Rollup (seperti Arbitrum, Optimism) menghadapi tantangan arsitektur. Model keamanan mereka bergantung pada penyelesaian bukti penipuan melalui eksekusi ulang transaksi yang dipertentangkan di L1 EVM. Jika EVM L1 diganti, model ini akan runtuh sepenuhnya. Proyek-proyek ini akan menghadapi pilihan sulit: melakukan rekayasa ulang secara besar-besaran, merancang sistem bukti penipuan yang ditujukan untuk VM L1 yang baru, atau sepenuhnya keluar dari model keamanan Ethereum.
Dibandingkan, ZK Rollup akan mendapatkan keuntungan strategis yang besar. Sebagian besar ZK Rollup telah mengadopsi RISC-V sebagai arsitektur set instruksi (ISA) internal mereka. Sebuah L1 yang "berbicara dalam bahasa yang sama" akan memungkinkan integrasi yang lebih erat dan lebih efisien. Justin Drake mengusulkan visi masa depan "Rollup asli": L2 sebenarnya menjadi contoh spesialisasi dari lingkungan eksekusi L1 itu sendiri, memanfaatkan VM bawaan L1 untuk menyelesaikan dengan mulus. Penyelarasan ini akan membawa perubahan berikut:
Penyederhanaan tumpukan teknologi: Tim L2 tidak lagi perlu membangun mekanisme jembatan yang kompleks antara lingkungan eksekusi RISC-V internal dan EVM.
Alat dan kode yang dapat digunakan kembali: Kompiler, debugger, dan alat verifikasi formal yang dikembangkan untuk lingkungan L1 RISC-V dapat langsung digunakan oleh L2, secara signifikan mengurangi biaya pengembangan.
Penyelarasan insentif ekonomi: Biaya Gas L1 akan lebih akurat mencerminkan biaya aktual verifikasi ZK berbasis RISC-V, sehingga membentuk model ekonomi yang lebih rasional.
Era baru antara pengembang dan pengguna
Bagi pengembang Ethereum, transformasi ini akan bersifat bertahap, bukan merusak.
Untuk para pengembang, mereka akan dapat mengakses ekosistem pengembangan perangkat lunak yang lebih luas dan lebih matang. Seperti yang dicatat oleh Vitalik Buterin, para pengembang "akan dapat menulis kontrak dengan Rust, sementara opsi ini dapat berdampingan." Sementara itu, dia memprediksi bahwa "Solidity dan Vyper akan tetap populer dalam jangka panjang karena desain elegan mereka dalam logika kontrak pintar." Peralihan ini akan menjadi revolusioner dengan menggunakan bahasa pemrograman arus utama dan sumber daya perpustakaan besar melalui alat LLVM. Vitalik membandingkannya dengan pengalaman "NodeJS", di mana para pengembang dapat menulis kode di blockchain dan di luar blockchain dengan menggunakan bahasa yang sama, mewujudkan integrasi dalam pengembangan.
Bagi pengguna, transformasi ini pada akhirnya akan memberikan pengalaman jaringan yang lebih rendah biaya dan lebih tinggi kinerjanya. Diperkirakan biaya pembuktian akan menurun sekitar 100 kali lipat, dari beberapa dolar per transaksi menjadi beberapa sen atau bahkan kurang. Ini secara langsung diterjemahkan menjadi biaya L1 dan biaya penyelesaian L2 yang lebih rendah. Kelayakan ekonomi ini akan membuka visi "Gigagas L1", dengan target mencapai kinerja sekitar 10.000 TPS, membuka jalan untuk aplikasi on-chain yang lebih kompleks dan bernilai tinggi di masa depan.
Succinct Labs dan SP1: Membangun Bukti Masa Depan Saat Ini
Ethereum sedang bersiap-siap. "Ekspansi L1, ekspansi blok" adalah tugas mendesak strategis dalam kumpulan protokol EF. Peningkatan kinerja yang signifikan diharapkan akan tercapai dalam 6 hingga 12 bulan ke depan.
Tim seperti Succinct Labs telah menunjukkan keunggulan teoritis RISC-V dalam praktik, dan pekerjaan mereka menjadi contoh kuat untuk memverifikasi proposal ini.
SP1 yang dikembangkan oleh Succinct Labs adalah zkVM open-source berkinerja tinggi berbasis RISC-V yang memverifikasi kelayakan pendekatan arsitektur baru. SP1 mengadopsi filosofi "sentralisasi pra-kompilasi" (precompile-centric), yang dengan sempurna mengatasi masalah hambatan kriptografi EVM. Berbeda dengan metode pra-kompilasi tradisional yang bergantung pada metode yang lambat dan terkode keras, SP1 memindahkan operasi intensif seperti hash Keccak ke sirkuit ZK yang dirancang khusus dan dioptimalkan secara manual, dan memanggilnya melalui instruksi ECALL standar. Pendekatan ini menggabungkan kinerja perangkat keras kustom dengan fleksibilitas perangkat lunak, memberikan solusi yang lebih efisien dan dapat diskalakan bagi para pengembang.
Dampak nyata dari Succinct Labs sudah terlihat. Produk OP Succinct mereka memanfaatkan SP1 untuk memberikan kemampuan bukti nol pengetahuan (ZK-ify) pada Optimistic Rollups. Seperti yang dijelaskan oleh co-founder Succinct, Uma Roy:
"Menggunakan Rollup dengan OP Stack, tidak perlu lagi menunggu tujuh hari untuk menyelesaikan konfirmasi akhir dan penarikan... sekarang hanya perlu satu jam untuk menyelesaikan konfirmasi. Peningkatan kecepatan ini sangat luar biasa."
Pecahan ini menyelesaikan titik nyeri kunci dalam seluruh ekosistem OP Stack. Selain itu, infrastruktur Succinct—Jaringan Pembuktian Succinct—dirancang sebagai pasar generasi bukti yang terdesentralisasi, yang menunjukkan model ekonomi yang layak untuk komputasi yang dapat diverifikasi di masa depan. Pekerjaan mereka bukan hanya bukti konsep, tetapi juga cetak biru masa depan yang dapat dilaksanakan, seperti yang dijelaskan dalam artikel ini.
Bagaimana Ethereum mengurangi risiko
Salah satu keuntungan besar dari RISC-V adalah bahwa ia menjadikan pencarian suci verifikasi formal - membuktikan kebenaran sistem melalui matematika - sebagai tujuan yang dapat dicapai. Spesifikasi EVM ditulis dalam bahasa alami di Yellow Paper, yang sulit untuk diformalkan. Sedangkan RISC-V memiliki spesifikasi SAIL resmi yang dapat dibaca mesin, yang memberikan "referensi emas" yang jelas untuk perilakunya.
Ini membuka jalan untuk keamanan yang lebih kuat. Seperti yang dicatat oleh Alex Hicks dari Ethereum Foundation, saat ini sedang dilakukan pekerjaan untuk "mengekstrak sirkuit zkVM RISC-V ke dalam Lean untuk verifikasi formal sesuai dengan spesifikasi RISC-V resmi". Ini adalah kemajuan yang sangat penting, yang memindahkan kepercayaan dari implementasi manusia yang rentan terhadap kesalahan ke bukti matematis yang dapat diverifikasi, membuka tingkat baru untuk keamanan blockchain.
Risiko Utama dari Transformasi
Meskipun arsitektur RISC-V L1 memiliki banyak keunggulan, ia juga membawa tantangan kompleks baru.
Masalah Pengukuran Gas
Membuat model Gas yang deterministik dan adil untuk arsitektur set instruksi umum (ISA) adalah tantangan yang belum terpecahkan. Metode penghitung instruksi sederhana rentan terhadap ancaman serangan penolakan layanan. Misalnya, penyerang dapat merancang program yang terus-menerus memicu cache miss, sehingga mengakibatkan konsumsi sumber daya yang tinggi dengan biaya Gas yang sangat rendah. Masalah ini memberikan tantangan serius bagi stabilitas jaringan dan model ekonomi.
Keamanan Rantai Alat dan Masalah "Konstruksi yang Dapat Direproduksi"
Ini adalah risiko paling penting dan sering diremehkan dalam proses transformasi. Model keamanan beralih dari bergantung pada mesin virtual di rantai menjadi bergantung pada compiler di bawah rantai (seperti LLVM), yang memiliki kompleksitas sangat tinggi dan diketahui mengandung kerentanan. Penyerang dapat memanfaatkan kerentanan compiler untuk mengubah kode sumber yang tampak tidak berbahaya menjadi bytecode berbahaya. Selain itu, memastikan bahwa file biner yang dikompilasi di rantai sepenuhnya konsisten dengan kode sumber publik, yaitu masalah "konstruksi yang dapat direproduksi", juga sangat sulit. Perbedaan kecil dalam lingkungan pembangunan dapat menghasilkan file biner yang berbeda, yang dapat mempengaruhi transparansi dan kepercayaan. Masalah-masalah ini memberikan tantangan serius terhadap keamanan pengembang dan pengguna.
Strategi mitigasi
Jalan maju membutuhkan strategi pertahanan multi-level.
Promosi Bertahap
Mengadopsi rencana transisi bertahap dan multi-tahap adalah strategi inti untuk menghadapi risiko. Dengan terlebih dahulu memperkenalkan RISC-V sebagai alternatif pra-kompilasi, kemudian menjalankannya dalam lingkungan mesin virtual ganda, komunitas dapat mengumpulkan pengalaman operasional dan membangun kepercayaan dalam lingkungan berisiko rendah, menghindari perubahan yang tidak dapat dibatalkan. Pendekatan bertahap ini memberikan dasar yang stabil untuk transformasi teknologi.
Audit Menyeluruh: Pengujian Fuzzy dan Verifikasi Formal
Meskipun verifikasi formal adalah tujuan akhir, itu harus dikombinasikan dengan pengujian yang berkelanjutan dan intensif. Seperti yang ditunjukkan oleh Valentine dari Diligence Security dalam konferensi telepon Ethproofs, alat fuzzing mereka, Argus, telah menemukan 11 celah kritis dalam ketahanan dan integritas di zkVM terkemuka. Ini menunjukkan bahwa bahkan sistem yang dirancang dengan sangat baik mungkin memiliki celah yang hanya dapat ditemukan melalui pengujian konfrontatif yang ketat. Kombinasi fuzzing dan verifikasi formal memberikan jaminan yang lebih kuat terhadap keamanan sistem.
Standarisasi
Untuk menghindari fragmentasi ekosistem, komunitas perlu secara seragam mengadopsi konfigurasi RISC-V yang tunggal dan terstandarisasi. Ini mungkin akan menjadi kombinasi RV64GC dengan ABI yang kompatibel dengan Linux, karena kombinasi ini memiliki dukungan terluas dalam bahasa pemrograman dan alat utama, yang dapat memaksimalkan keuntungan dari ekosistem baru. Standarisasi tidak hanya dapat meningkatkan efisiensi pengembang, tetapi juga dapat meletakkan dasar yang kuat untuk perkembangan jangka panjang ekosistem.
Masa depan Ethereum yang dapat diverifikasi
Usulan untuk mengganti Ethereum Virtual Machine (EVM) dengan RISC-V bukan hanya peningkatan bertahap, tetapi merupakan rekonstruksi mendasar dari lapisan eksekusi Ethereum. Visi ambisius ini bertujuan untuk mengatasi kendala skalabilitas yang mendalam, menyederhanakan kompleksitas protokol, dan menyelaraskan platform dengan ekosistem komputasi umum yang lebih luas. Meskipun transformasi ini menghadapi tantangan teknis dan sosial yang besar, manfaat strategis jangka panjangnya cukup untuk memberikan legitimasi bagi upaya berani ini.
Transformasi ini berfokus pada serangkaian pertimbangan inti:
Keseimbangan antara peningkatan kinerja besar yang dihadirkan oleh arsitektur asli ZK dan kebutuhan mendesak untuk kompatibilitas ke belakang;
Pertimbangan antara keuntungan keamanan yang dibawa oleh protokol yang disederhanakan dan inersia efek jaringan besar dari EVM;
Pilihan antara kemampuan kuat dari ekosistem umum dan risiko bergantung pada rantai alat pihak ketiga yang kompleks.
Akhirnya, transformasi arsitektur ini akan menjadi kunci untuk memenuhi komitmen "Eksekusi Ramping" (Lean Execution) dan merupakan bagian penting dari visi "Ethereum Ramping" (Lean Ethereum). Ini akan mengubah L1 Ethereum dari platform kontrak pintar yang sederhana menjadi lapisan penyelesaian dan ketersediaan data yang efisien dan aman, dirancang khusus untuk mendukung alam semesta komputasi yang dapat diverifikasi.
Seperti yang dikatakan Vitalik Buterin, "Tujuannya adalah...... menyediakan ZK-snark untuk segalanya."
Proyek seperti Ethproofs menyediakan data objektif dan platform kolaborasi untuk transformasi ini, sementara tim Succinct Labs, melalui aplikasi praktis SP1 zkVM mereka, memberikan cetak biru yang dapat dioperasikan untuk masa depan ini. Dengan mengadopsi RISC-V, Ethereum tidak hanya menyelesaikan kendala skalabilitasnya sendiri, tetapi juga memposisikan dirinya sebagai lapisan kepercayaan dasar untuk internet generasi berikutnya — didorong oleh SNARK, primitif kriptografi ketiga setelah hash dan tanda tangan.
Buktikan perangkat lunak dunia, buka era baru kripto.
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
Utang teknis menumpuk, Ethereum memilih untuk "membangun kembali" menggunakan RISC-V
Penulis: jaehaerys.eth
Kompilasi: Shenchao TechFlow
Ringkasan
Ethereum sedang bersiap untuk menyambut transformasi arsitektur terpenting sejak kelahirannya: mengganti EVM dengan RISC-V.
Alasannya sangat sederhana — di masa depan yang berfokus pada zero-knowledge (ZK), EVM telah menjadi kendala kinerja:
Solusi RISC-V:
Proses migrasi dibagi menjadi tiga tahap:
Dampak Ekosistem:
Pada akhirnya, Ethereum akan berevolusi dari "mesin virtual kontrak pintar" menjadi lapisan kepercayaan yang minimalis dan dapat diverifikasi di internet, dengan tujuan utamanya adalah "membuat segalanya ter-ZK-Snark".
Persimpangan Ethereum
Vitalik Buterin pernah berkata: "Tujuan akhirnya termasuk... membuat segalanya di-ZK-Snark-kan."
Bukti nol pengetahuan (ZK) telah menjadi tak terhindarkan, dan inti argumennya sangat sederhana: Ethereum sedang dibangun dari nol, mendasar pada bukti nol pengetahuan untuk merombak dirinya sendiri. Ini menandakan titik akhir teknis dari protokol - melalui rekonstruksi L1, mencapai bentuk akhirnya, didukung oleh tim pengembang inti (seperti Succinct) yang menggerakkan zkVM berkinerja tinggi.
Dengan visi ini sebagai tujuan akhir, Ethereum berada di titik transformasi arsitektur terpenting sejak kelahirannya. Diskusi kali ini bukan lagi tentang peningkatan bertahap, tetapi tentang rekonstruksi menyeluruh dari inti komputasinya—mengganti Ethereum Virtual Machine (EVM). Langkah ini adalah batu penjuru dari visi yang lebih luas "Lean Ethereum".
Visi Lean Ethereum bertujuan untuk menyederhanakan seluruh protokol secara sistematis, membaginya menjadi tiga modul inti: Lean Consensus, Lean Data, dan Lean Execution. Dalam masalah inti dari Lean Execution, poin yang paling penting adalah: Apakah EVM, sebagai penggerak revolusi kontrak pintar, telah menjadi hambatan utama dalam perkembangan masa depan Ethereum?
Seperti yang dikatakan oleh Justin Drake dari Ethereum Foundation, tujuan jangka panjang Ethereum selalu adalah "Snarkify everything", yang merupakan alat kuat yang dapat meningkatkan berbagai lapisan protokol. Namun, selama ini, tujuan ini lebih seperti "cetakan yang tidak dapat dijangkau", karena mencapainya memerlukan konsep pembuktian waktu nyata (real-time proving). Dan sekarang, dengan pembuktian waktu nyata yang secara bertahap menjadi kenyataan, ketidakefisienan teoretis EVM telah berubah menjadi masalah praktis yang mendesak untuk diselesaikan.
Artikel ini akan menganalisis secara mendalam argumen teknis dan strategis tentang migrasi Ethereum L1 ke arsitektur set instruksi RISC-V (ISA). Langkah ini tidak hanya diharapkan dapat melepaskan skala yang belum pernah terjadi sebelumnya, tetapi juga akan menyederhanakan struktur protokol dan menyelaraskan Ethereum dengan masa depan komputasi yang dapat diverifikasi.
Apa sebenarnya yang telah berubah?
Sebelum membahas "mengapa", pertama-tama perlu dijelaskan "apa" yang sedang berubah.
EVM (Ethereum Virtual Machine) adalah lingkungan eksekusi untuk kontrak pintar Ethereum, yang dikenal sebagai "komputer dunia" yang menangani transaksi dan memperbarui status blockchain. Selama bertahun-tahun, desainnya dapat dianggap revolusioner dan telah menjadi dasar bagi lahirnya keuangan terdesentralisasi (DeFi) dan ekosistem NFT. Namun, arsitektur kustom yang hampir sepuluh tahun ini kini telah mengumpulkan banyak utang teknis.
Sebagai perbandingan, RISC-V bukanlah sebuah produk, melainkan sebuah standar terbuka—sebuah "alfabet" desain prosesor yang gratis dan umum. Seperti yang ditekankan oleh Jeremy Bruestle di konferensi Ethproofs, prinsip kuncinya menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk peran ini:
masalah biaya interpreter
Alasan untuk mendorong penggantian EVM bukanlah karena satu cacat tunggal, tetapi merupakan pertemuan dari beberapa batasan mendasar yang tidak dapat diabaikan dalam konteks masa depan yang berfokus pada bukti nol pengetahuan. Batasan-batasan ini termasuk hambatan kinerja dalam sistem bukti nol pengetahuan, serta risiko yang ditimbulkan oleh semakin kompleksnya akumulasi di dalam protokol.
Masalah Overhead Interpreter
Daya pendorong paling mendesak dari transformasi ini adalah ketidakefisienan inheren EVM dalam sistem bukti nol. Seiring Ethereum secara bertahap beralih ke model verifikasi status L1 melalui bukti ZK, kinerja penjamin menjadi hambatan terbesar.
Masalah terletak pada cara kerja zkEVM saat ini. Mereka tidak secara langsung melakukan bukti zero-knowledge terhadap EVM, tetapi melakukan bukti terhadap interpreter EVM, yang pada gilirannya telah dikompilasi menjadi RISC-V. Vitalik Buterin secara gamblang menunjukkan masalah inti ini:
"……Jika cara implementasi zkVM adalah mengkompilasi eksekusi EVM menjadi konten yang akhirnya menjadi kode RISC-V, lalu mengapa tidak langsung mengekspos RISC-V yang mendasari kepada pengembang kontrak pintar? Dengan cara ini, seluruh overhead dari mesin virtual luar dapat sepenuhnya dihilangkan."
Lapisan penjelasan tambahan ini membawa kehilangan kinerja yang besar. Perkiraan menunjukkan bahwa, dibandingkan dengan membuktikan program asli, lapisan ini dapat menyebabkan penurunan kinerja antara 50 hingga 800 kali. Setelah mengoptimalkan bottleneck lain (seperti dengan beralih ke algoritma hash Poseidon), bagian "eksekusi blok" ini masih akan menyita 80-90% dari seluruh waktu pembuktian, menjadikan EVM sebagai hambatan akhir dan paling sulit untuk memperluas L1. Dengan menghapus lapisan ini, Vitalik memperkirakan efisiensi eksekusi dapat meningkat 100 kali.
jebakan utang teknologi
Untuk mengatasi kekurangan kinerja EVM dalam operasi kriptografi tertentu, Ethereum memperkenalkan kontrak pra-kompilasi — fungsi khusus yang langsung terkode dalam protokol. Meskipun solusi ini tampak pragmatis pada saat itu, kini memicu apa yang disebut Vitalik Buterin sebagai situasi "buruk":
"Pra-kompilasi adalah bencana bagi kami... itu sangat membengkak repositori kode tepercaya Ethereum... dan itu hampir menyebabkan kami mengalami masalah serius dengan kegagalan konsensus beberapa kali."
Kompleksitas ini sangat mengejutkan. Vitalik memberikan contoh bahwa kode pembungkus untuk satu kontrak pra-kompilasi (seperti modexp) jauh lebih kompleks daripada seluruh interpreter RISC-V, sementara logika pra-kompilasi sebenarnya lebih rumit. Menambahkan kontrak pra-kompilasi baru memerlukan proses hard fork yang lambat dan penuh dengan kontroversi politik, yang secara serius menghambat inovasi aplikasi yang membutuhkan primitif kriptografi baru. Terkait hal ini, Vitalik mencapai kesimpulan yang jelas:
"Saya pikir kita harus berhenti menambahkan kontrak pra-kompilasi baru mulai hari ini."
utang teknologi arsitektur Ethereum
Desain inti EVM mencerminkan prioritas dari era sebelumnya, tetapi tidak lagi sesuai untuk kebutuhan komputasi modern. EVM memilih arsitektur 256 bit untuk menangani nilai kriptografi, tetapi arsitektur ini sangat tidak efisien untuk integer 32 bit atau 64 bit yang biasa digunakan dalam kontrak pintar. Ketidakefisienan ini menjadi sangat mahal dalam sistem ZK. Seperti yang dijelaskan oleh Vitalik:
"Ketika menggunakan angka yang lebih kecil, setiap angka sebenarnya tidak menghemat sumber daya apa pun, sementara kompleksitas meningkat dua hingga empat kali lipat."
Selain itu, arsitektur tumpukan EVM kurang efisien dibandingkan dengan arsitektur register RISC-V dan CPU modern. Ini membutuhkan lebih banyak instruksi untuk menyelesaikan operasi yang sama, sekaligus membuat optimasi kompilator menjadi lebih kompleks.
Masalah-masalah ini—termasuk kendala kinerja ZK proof, kompleksitas precompiled, dan pilihan arsitektur yang sudah usang—secara bersama-sama membentuk alasan yang meyakinkan dan mendesak: Ethereum harus melampaui EVM dan menyambut arsitektur teknologi yang lebih cocok untuk masa depan.
RISC-V Blueprint: Membangun Masa Depan Ethereum dengan Dasar yang Lebih Kuat
Keunggulan RISC-V tidak hanya terletak pada kekurangan EVM, tetapi juga pada kekuatan intrinsik dari filosofi desainnya. Arsitekturnya menyediakan dasar yang kokoh, sederhana, dan dapat diverifikasi, sangat cocok untuk lingkungan berisiko tinggi seperti Ethereum.
Mengapa standar terbuka lebih baik daripada desain kustom?
Berbeda dengan arsitektur set instruksi (ISA) kustom yang perlu dibangun dari nol untuk membangun seluruh ekosistem perangkat lunak, RISC-V adalah standar terbuka yang matang dengan tiga keunggulan kunci berikut:
Ekosistem yang matang
Dengan mengadopsi RISC-V, Ethereum dapat memanfaatkan kemajuan kolektif selama puluhan tahun di bidang ilmu komputer. Seperti yang dijelaskan oleh Justin Drake, ini memberikan Ethereum kesempatan untuk langsung menggunakan alat-alat kelas dunia:
"Ada sebuah komponen infrastruktur bernama LLVM, yang merupakan rangkaian alat kompilator yang memungkinkan Anda mengompilasi bahasa pemrograman tingkat tinggi menjadi salah satu dari berbagai target backend. Salah satu backend yang didukung adalah RISC-V. Jadi, jika Anda mendukung RISC-V, Anda secara otomatis dapat mendukung semua bahasa tingkat tinggi yang didukung oleh LLVM."
Ini secara signifikan menurunkan ambang pengembangan, memungkinkan jutaan pengembang yang familiar dengan bahasa seperti Rust, C++, dan Go untuk dengan mudah memulai.
Filsafat desain minimalis RISC-V adalah karakteristik yang disengaja, bukan keterbatasan. Set instruksi dasarnya hanya mencakup sekitar 47 instruksi, menjaga inti mesin virtual tetap sangat sederhana. Kesederhanaan ini memiliki keuntungan signifikan dalam hal keamanan, karena basis kode yang lebih kecil lebih mudah diaudit dan diverifikasi secara formal.
Standar fakta di bidang bukti nol-pengetahuan. Yang lebih penting, ekosistem zkVM telah membuat pilihan. Seperti yang ditunjukkan oleh Justin Drake, dari data Ethproofs dapat dilihat tren yang jelas:
"RISC-V adalah arsitektur set instruksi (ISA) terkemuka untuk backend zkVM."
Di antara sepuluh zkVM yang dapat membuktikan blok Ethereum, sembilan di antaranya telah memilih RISC-V sebagai arsitektur target. Konvergensi pasar ini mengeluarkan sinyal yang kuat: Ethereum tidak melakukan percobaan spekulatif dengan mengadopsi RISC-V, tetapi sejalan dengan standar yang diakui oleh proyek yang telah diverifikasi secara praktis dan dibangun untuk masa depan pengetahuan nolnya.
lahir untuk kepercayaan, bukan hanya untuk mengeksekusi
Selain ekosistem yang luas, arsitektur internal RISC-V juga sangat cocok untuk membangun sistem yang aman dan dapat diverifikasi. Pertama, RISC-V memiliki spesifikasi yang terformal, dapat dibaca mesin—SAIL. Ini merupakan kemajuan besar dibandingkan dengan spesifikasi EVM (yang sebagian besar ada dalam bentuk teks dalam "Buku Kuning"). "Buku Kuning" memiliki beberapa ambiguitas, sedangkan spesifikasi SAIL menyediakan "standar emas" yang dapat mendukung bukti kebenaran matematis yang kritis, yang sangat penting untuk melindungi protokol yang bernilai tinggi. Seperti yang disebutkan oleh Alex Hicks dari Yayasan Ethereum (EF) dalam konferensi Ethproofs, ini memungkinkan sirkuit zkVM untuk secara langsung "diverifikasi dengan spesifikasi RISC-V resmi". Kedua, RISC-V mencakup arsitektur hak istimewa, yang merupakan fitur yang sering diabaikan tetapi penting untuk keamanan. Ini mendefinisikan berbagai tingkat operasi, yang terutama mencakup mode pengguna (untuk aplikasi yang tidak tepercaya, seperti kontrak pintar) dan mode pengawas (untuk "kernel eksekusi" yang tepercaya). Diego dari Cartesi menjelaskan ini secara mendalam:
"Sistem operasi itu sendiri harus melindungi dirinya dari pengaruh kode lainnya. Ia perlu menjalankan program-program yang berbeda dalam isolasi satu sama lain, dan semua mekanisme ini adalah bagian dari standar RISC-V."
Dalam arsitektur RISC-V, kontrak pintar yang berjalan dalam mode pengguna (User Mode) tidak dapat mengakses status blockchain secara langsung. Sebaliknya, ia perlu mengeluarkan permintaan melalui instruksi ECALL (environment call) khusus kepada kernel tepercaya yang berjalan dalam mode pengawas (Supervisor Mode). Mekanisme ini membangun batas keamanan yang ditegakkan oleh perangkat keras, yang lebih kuat dan mudah diverifikasi dibandingkan dengan model yang sepenuhnya bergantung pada sandbox perangkat lunak EVM.
Visi Vitalik
Transformasi ini dirancang sebagai proses bertahap yang progresif untuk memastikan stabilitas sistem dan kompatibilitas ke belakang. Seperti yang dijelaskan oleh pendiri Ethereum, Vitalik Buterin, pendekatan ini bertujuan untuk mencapai perkembangan yang "evolusioner", bukan perubahan yang "revolusioner".
Langkah Pertama: Prakompilasi Alternatif
Pada tahap awal, cara yang paling konservatif diambil dengan memperkenalkan fungsi terbatas dari mesin virtual (VM) baru. Seperti yang disarankan oleh Vitalik Buterin: "Kita dapat memulai dengan skenario terbatas menggunakan VM baru, seperti menggantikan fungsi pra-kompilasi." Secara spesifik, ini akan menangguhkan penambahan fungsi pra-kompilasi EVM baru, digantikan oleh program RISC-V yang disetujui melalui daftar putih untuk memenuhi fungsi yang diperlukan. Pendekatan ini memungkinkan VM baru untuk melakukan pengujian lapangan dalam lingkungan risiko rendah di jaringan utama, sambil berfungsi sebagai perantara antara dua lingkungan eksekusi melalui klien Ethereum.
Langkah Kedua: Koeksistensi Dua Mesin Virtual
Tahap selanjutnya akan "membuka VM baru secara langsung untuk pengguna". Kontrak pintar dapat menunjukkan bahwa bytecode-nya adalah EVM atau RISC-V melalui penandaan. Fitur kunci adalah untuk mewujudkan interoperabilitas yang mulus: "Dua jenis kontrak dapat saling memanggil." Fungsionalitas ini akan dicapai melalui panggilan sistem (ECALL), memungkinkan kedua mesin virtual berkolaborasi dalam ekosistem yang sama.
Langkah Ketiga: EVM sebagai Kontrak Simulasi (Strategi "Rosetta")
Tujuan akhirnya adalah untuk mencapai penyederhanaan protokol. Pada tahap ini, "kami akan menggunakan EVM sebagai salah satu implementasi dalam VM baru." EVM yang distandarisasi akan menjadi kontrak pintar yang telah diverifikasi secara formal dan berjalan di RISC-V L1 asli. Ini tidak hanya memastikan dukungan permanen untuk aplikasi versi lama, tetapi juga memungkinkan pengembang klien untuk hanya memelihara satu mesin eksekusi yang disederhanakan, sehingga secara signifikan mengurangi kompleksitas dan biaya pemeliharaan.
efek riak ekosistem
Transisi dari EVM ke RISC-V bukan hanya perubahan dalam protokol inti, tetapi juga akan berdampak mendalam pada seluruh ekosistem Ethereum. Transformasi ini tidak hanya akan membentuk ulang pengalaman pengembang, tetapi juga akan mengubah secara fundamental lanskap persaingan solusi Layer-2, serta membuka kunci model verifikasi ekonomi baru.
Penempatan ulang Rollup: Pertarungan Optimis dan ZK
Menggunakan lapisan eksekusi RISC-V di lapisan L1 akan memiliki dampak yang sangat berbeda pada dua jenis utama Rollup.
Optimistic Rollup (seperti Arbitrum, Optimism) menghadapi tantangan arsitektur. Model keamanan mereka bergantung pada penyelesaian bukti penipuan melalui eksekusi ulang transaksi yang dipertentangkan di L1 EVM. Jika EVM L1 diganti, model ini akan runtuh sepenuhnya. Proyek-proyek ini akan menghadapi pilihan sulit: melakukan rekayasa ulang secara besar-besaran, merancang sistem bukti penipuan yang ditujukan untuk VM L1 yang baru, atau sepenuhnya keluar dari model keamanan Ethereum.
Dibandingkan, ZK Rollup akan mendapatkan keuntungan strategis yang besar. Sebagian besar ZK Rollup telah mengadopsi RISC-V sebagai arsitektur set instruksi (ISA) internal mereka. Sebuah L1 yang "berbicara dalam bahasa yang sama" akan memungkinkan integrasi yang lebih erat dan lebih efisien. Justin Drake mengusulkan visi masa depan "Rollup asli": L2 sebenarnya menjadi contoh spesialisasi dari lingkungan eksekusi L1 itu sendiri, memanfaatkan VM bawaan L1 untuk menyelesaikan dengan mulus. Penyelarasan ini akan membawa perubahan berikut:
Penyederhanaan tumpukan teknologi: Tim L2 tidak lagi perlu membangun mekanisme jembatan yang kompleks antara lingkungan eksekusi RISC-V internal dan EVM.
Alat dan kode yang dapat digunakan kembali: Kompiler, debugger, dan alat verifikasi formal yang dikembangkan untuk lingkungan L1 RISC-V dapat langsung digunakan oleh L2, secara signifikan mengurangi biaya pengembangan.
Penyelarasan insentif ekonomi: Biaya Gas L1 akan lebih akurat mencerminkan biaya aktual verifikasi ZK berbasis RISC-V, sehingga membentuk model ekonomi yang lebih rasional.
Era baru antara pengembang dan pengguna
Bagi pengembang Ethereum, transformasi ini akan bersifat bertahap, bukan merusak.
Untuk para pengembang, mereka akan dapat mengakses ekosistem pengembangan perangkat lunak yang lebih luas dan lebih matang. Seperti yang dicatat oleh Vitalik Buterin, para pengembang "akan dapat menulis kontrak dengan Rust, sementara opsi ini dapat berdampingan." Sementara itu, dia memprediksi bahwa "Solidity dan Vyper akan tetap populer dalam jangka panjang karena desain elegan mereka dalam logika kontrak pintar." Peralihan ini akan menjadi revolusioner dengan menggunakan bahasa pemrograman arus utama dan sumber daya perpustakaan besar melalui alat LLVM. Vitalik membandingkannya dengan pengalaman "NodeJS", di mana para pengembang dapat menulis kode di blockchain dan di luar blockchain dengan menggunakan bahasa yang sama, mewujudkan integrasi dalam pengembangan.
Bagi pengguna, transformasi ini pada akhirnya akan memberikan pengalaman jaringan yang lebih rendah biaya dan lebih tinggi kinerjanya. Diperkirakan biaya pembuktian akan menurun sekitar 100 kali lipat, dari beberapa dolar per transaksi menjadi beberapa sen atau bahkan kurang. Ini secara langsung diterjemahkan menjadi biaya L1 dan biaya penyelesaian L2 yang lebih rendah. Kelayakan ekonomi ini akan membuka visi "Gigagas L1", dengan target mencapai kinerja sekitar 10.000 TPS, membuka jalan untuk aplikasi on-chain yang lebih kompleks dan bernilai tinggi di masa depan.
Succinct Labs dan SP1: Membangun Bukti Masa Depan Saat Ini
Ethereum sedang bersiap-siap. "Ekspansi L1, ekspansi blok" adalah tugas mendesak strategis dalam kumpulan protokol EF. Peningkatan kinerja yang signifikan diharapkan akan tercapai dalam 6 hingga 12 bulan ke depan.
Tim seperti Succinct Labs telah menunjukkan keunggulan teoritis RISC-V dalam praktik, dan pekerjaan mereka menjadi contoh kuat untuk memverifikasi proposal ini.
SP1 yang dikembangkan oleh Succinct Labs adalah zkVM open-source berkinerja tinggi berbasis RISC-V yang memverifikasi kelayakan pendekatan arsitektur baru. SP1 mengadopsi filosofi "sentralisasi pra-kompilasi" (precompile-centric), yang dengan sempurna mengatasi masalah hambatan kriptografi EVM. Berbeda dengan metode pra-kompilasi tradisional yang bergantung pada metode yang lambat dan terkode keras, SP1 memindahkan operasi intensif seperti hash Keccak ke sirkuit ZK yang dirancang khusus dan dioptimalkan secara manual, dan memanggilnya melalui instruksi ECALL standar. Pendekatan ini menggabungkan kinerja perangkat keras kustom dengan fleksibilitas perangkat lunak, memberikan solusi yang lebih efisien dan dapat diskalakan bagi para pengembang.
Dampak nyata dari Succinct Labs sudah terlihat. Produk OP Succinct mereka memanfaatkan SP1 untuk memberikan kemampuan bukti nol pengetahuan (ZK-ify) pada Optimistic Rollups. Seperti yang dijelaskan oleh co-founder Succinct, Uma Roy:
"Menggunakan Rollup dengan OP Stack, tidak perlu lagi menunggu tujuh hari untuk menyelesaikan konfirmasi akhir dan penarikan... sekarang hanya perlu satu jam untuk menyelesaikan konfirmasi. Peningkatan kecepatan ini sangat luar biasa."
Pecahan ini menyelesaikan titik nyeri kunci dalam seluruh ekosistem OP Stack. Selain itu, infrastruktur Succinct—Jaringan Pembuktian Succinct—dirancang sebagai pasar generasi bukti yang terdesentralisasi, yang menunjukkan model ekonomi yang layak untuk komputasi yang dapat diverifikasi di masa depan. Pekerjaan mereka bukan hanya bukti konsep, tetapi juga cetak biru masa depan yang dapat dilaksanakan, seperti yang dijelaskan dalam artikel ini.
Bagaimana Ethereum mengurangi risiko
Salah satu keuntungan besar dari RISC-V adalah bahwa ia menjadikan pencarian suci verifikasi formal - membuktikan kebenaran sistem melalui matematika - sebagai tujuan yang dapat dicapai. Spesifikasi EVM ditulis dalam bahasa alami di Yellow Paper, yang sulit untuk diformalkan. Sedangkan RISC-V memiliki spesifikasi SAIL resmi yang dapat dibaca mesin, yang memberikan "referensi emas" yang jelas untuk perilakunya.
Ini membuka jalan untuk keamanan yang lebih kuat. Seperti yang dicatat oleh Alex Hicks dari Ethereum Foundation, saat ini sedang dilakukan pekerjaan untuk "mengekstrak sirkuit zkVM RISC-V ke dalam Lean untuk verifikasi formal sesuai dengan spesifikasi RISC-V resmi". Ini adalah kemajuan yang sangat penting, yang memindahkan kepercayaan dari implementasi manusia yang rentan terhadap kesalahan ke bukti matematis yang dapat diverifikasi, membuka tingkat baru untuk keamanan blockchain.
Risiko Utama dari Transformasi
Meskipun arsitektur RISC-V L1 memiliki banyak keunggulan, ia juga membawa tantangan kompleks baru.
Masalah Pengukuran Gas
Membuat model Gas yang deterministik dan adil untuk arsitektur set instruksi umum (ISA) adalah tantangan yang belum terpecahkan. Metode penghitung instruksi sederhana rentan terhadap ancaman serangan penolakan layanan. Misalnya, penyerang dapat merancang program yang terus-menerus memicu cache miss, sehingga mengakibatkan konsumsi sumber daya yang tinggi dengan biaya Gas yang sangat rendah. Masalah ini memberikan tantangan serius bagi stabilitas jaringan dan model ekonomi.
Keamanan Rantai Alat dan Masalah "Konstruksi yang Dapat Direproduksi"
Ini adalah risiko paling penting dan sering diremehkan dalam proses transformasi. Model keamanan beralih dari bergantung pada mesin virtual di rantai menjadi bergantung pada compiler di bawah rantai (seperti LLVM), yang memiliki kompleksitas sangat tinggi dan diketahui mengandung kerentanan. Penyerang dapat memanfaatkan kerentanan compiler untuk mengubah kode sumber yang tampak tidak berbahaya menjadi bytecode berbahaya. Selain itu, memastikan bahwa file biner yang dikompilasi di rantai sepenuhnya konsisten dengan kode sumber publik, yaitu masalah "konstruksi yang dapat direproduksi", juga sangat sulit. Perbedaan kecil dalam lingkungan pembangunan dapat menghasilkan file biner yang berbeda, yang dapat mempengaruhi transparansi dan kepercayaan. Masalah-masalah ini memberikan tantangan serius terhadap keamanan pengembang dan pengguna.
Strategi mitigasi
Jalan maju membutuhkan strategi pertahanan multi-level.
Promosi Bertahap
Mengadopsi rencana transisi bertahap dan multi-tahap adalah strategi inti untuk menghadapi risiko. Dengan terlebih dahulu memperkenalkan RISC-V sebagai alternatif pra-kompilasi, kemudian menjalankannya dalam lingkungan mesin virtual ganda, komunitas dapat mengumpulkan pengalaman operasional dan membangun kepercayaan dalam lingkungan berisiko rendah, menghindari perubahan yang tidak dapat dibatalkan. Pendekatan bertahap ini memberikan dasar yang stabil untuk transformasi teknologi.
Audit Menyeluruh: Pengujian Fuzzy dan Verifikasi Formal
Meskipun verifikasi formal adalah tujuan akhir, itu harus dikombinasikan dengan pengujian yang berkelanjutan dan intensif. Seperti yang ditunjukkan oleh Valentine dari Diligence Security dalam konferensi telepon Ethproofs, alat fuzzing mereka, Argus, telah menemukan 11 celah kritis dalam ketahanan dan integritas di zkVM terkemuka. Ini menunjukkan bahwa bahkan sistem yang dirancang dengan sangat baik mungkin memiliki celah yang hanya dapat ditemukan melalui pengujian konfrontatif yang ketat. Kombinasi fuzzing dan verifikasi formal memberikan jaminan yang lebih kuat terhadap keamanan sistem.
Standarisasi
Untuk menghindari fragmentasi ekosistem, komunitas perlu secara seragam mengadopsi konfigurasi RISC-V yang tunggal dan terstandarisasi. Ini mungkin akan menjadi kombinasi RV64GC dengan ABI yang kompatibel dengan Linux, karena kombinasi ini memiliki dukungan terluas dalam bahasa pemrograman dan alat utama, yang dapat memaksimalkan keuntungan dari ekosistem baru. Standarisasi tidak hanya dapat meningkatkan efisiensi pengembang, tetapi juga dapat meletakkan dasar yang kuat untuk perkembangan jangka panjang ekosistem.
Masa depan Ethereum yang dapat diverifikasi
Usulan untuk mengganti Ethereum Virtual Machine (EVM) dengan RISC-V bukan hanya peningkatan bertahap, tetapi merupakan rekonstruksi mendasar dari lapisan eksekusi Ethereum. Visi ambisius ini bertujuan untuk mengatasi kendala skalabilitas yang mendalam, menyederhanakan kompleksitas protokol, dan menyelaraskan platform dengan ekosistem komputasi umum yang lebih luas. Meskipun transformasi ini menghadapi tantangan teknis dan sosial yang besar, manfaat strategis jangka panjangnya cukup untuk memberikan legitimasi bagi upaya berani ini.
Transformasi ini berfokus pada serangkaian pertimbangan inti:
Akhirnya, transformasi arsitektur ini akan menjadi kunci untuk memenuhi komitmen "Eksekusi Ramping" (Lean Execution) dan merupakan bagian penting dari visi "Ethereum Ramping" (Lean Ethereum). Ini akan mengubah L1 Ethereum dari platform kontrak pintar yang sederhana menjadi lapisan penyelesaian dan ketersediaan data yang efisien dan aman, dirancang khusus untuk mendukung alam semesta komputasi yang dapat diverifikasi.
Seperti yang dikatakan Vitalik Buterin, "Tujuannya adalah...... menyediakan ZK-snark untuk segalanya."
Proyek seperti Ethproofs menyediakan data objektif dan platform kolaborasi untuk transformasi ini, sementara tim Succinct Labs, melalui aplikasi praktis SP1 zkVM mereka, memberikan cetak biru yang dapat dioperasikan untuk masa depan ini. Dengan mengadopsi RISC-V, Ethereum tidak hanya menyelesaikan kendala skalabilitasnya sendiri, tetapi juga memposisikan dirinya sebagai lapisan kepercayaan dasar untuk internet generasi berikutnya — didorong oleh SNARK, primitif kriptografi ketiga setelah hash dan tanda tangan.
Buktikan perangkat lunak dunia, buka era baru kripto.
Pelajari lebih lanjut:
Tafsiran Vitalik: Klik untuk menonton
Diskusi keempat ETHProofs: Klik untuk menonton