Vitalik Buterin đề xuất thay thế EVM Bytecode bằng kiến trúc RISC-V

Bối cảnh và lý do đề xuất

Ethereum, nền tảng blockchain hàng đầu cho các hợp đồng thông minh, đã đối mặt với nhiều thách thức về khả năng mở rộng trong những năm gần đây. Mặc dù các giải pháp layer-2 (L2) đã giúp giảm tải cho layer-1 (L1) và hạ thấp phí giao dịch, Buterin nhận định rằng EVM – lõi thực thi hợp đồng thông minh của Ethereum – đang trở thành một nút thắt cổ chai dài hạn. Theo Buterin, EVM bytecode hiện tại thiếu hiệu quả trong việc hỗ trợ các kỹ thuật như zero-knowledge proofs (ZK-proofs), vốn là yếu tố then chốt để tăng tốc độ giao dịch, giảm chi phí và nâng cao quyền riêng tư.

RISC-V, một kiến trúc tập lệnh mã nguồn mở, được Buterin đề xuất như một giải pháp thay thế. Không giống như EVM bytecode, vốn được thiết kế đặc thù cho Ethereum, RISC-V là một tiêu chuẩn phần cứng phổ biến, đã được sử dụng trong nhiều ứng dụng từ thiết bị nhúng đến máy chủ. Điểm mạnh của RISC-V nằm ở tính linh hoạt, hiệu quả và khả năng tương thích với các công cụ zero-knowledge hiện đại. Buterin lập luận rằng việc chuyển sang RISC-V có thể cải thiện hiệu suất của layer thực thi lên tới 100 lần, đặc biệt trong việc tạo ra các bằng chứng ZK, đồng thời đơn giản hóa kiến trúc tổng thể của Ethereum.

Đề xuất này xuất hiện trong bối cảnh phí giao dịch trên Ethereum giảm xuống mức thấp nhất kể từ năm 2020 (0,16 USD vào tháng 4 năm 2025), do phần lớn hoạt động đã chuyển sang các giải pháp L2. Tuy nhiên, điều này cũng làm giảm doanh thu của layer-1, gây lo ngại về giá trị dài hạn của Ether (ETH). Buterin tin rằng việc cải tổ layer thực thi là cần thiết để Ethereum duy trì tính cạnh tranh trước các blockchain hiệu suất cao như Solana hay Sui.

Nội dung đề xuất

Đề xuất của Buterin không nhằm thay đổi toàn bộ hệ sinh thái Ethereum mà tập trung vào việc cải tiến layer thực thi. Các yếu tố cốt lõi như tài khoản, lưu trữ hợp đồng thông minh, số dư ETH, và các lệnh gọi giữa các hợp đồng sẽ được giữ nguyên. Điểm khác biệt chính nằm ở cách mã hợp đồng được biên dịch và thực thi:

• Biên dịch mã: Thay vì biên dịch các ngôn ngữ như Solidity hoặc Vyper sang EVM bytecode, các nhà phát triển sẽ biên dịch trực tiếp sang RISC-V. Điều này loại bỏ một lớp trung gian, giảm chi phí tính toán.

• Thay đổi opcode: Các opcode hiện tại như SLOAD hay CALL sẽ được thay thế bằng các syscall trong hệ thống RISC-V, giúp đơn giản hóa quy trình thực thi.

• Tương thích ngược: Buterin đề xuất một số phương án để đảm bảo các hợp đồng EVM hiện tại vẫn hoạt động, bao gồm chạy song song cả hợp đồng EVM và RISC-V, sử dụng trình thông dịch RISC-V để thực thi bytecode EVM cũ, hoặc tích hợp các trình thông dịch vào giao thức Ethereum để hỗ trợ nhiều máy ảo khác như Move trong tương lai.

Buterin nhấn mạnh rằng các công cụ và quy trình làm việc của nhà phát triển sẽ ít bị ảnh hưởng. Solidity và Vyper vẫn là các ngôn ngữ chính, và các hợp đồng RISC-V mới sẽ tương thích với các hợp đồng EVM cũ, đảm bảo hệ sinh thái không bị gián đoạn.

Lợi ích tiềm năng

• Tăng hiệu suất và khả năng mở rộng: Việc chuyển sang RISC-V có thể giảm chi phí thực thi trên chuỗi lên tới 100 lần trong một số trường hợp, đặc biệt khi kết hợp với ZK-proofs. Điều này giúp Ethereum cạnh tranh tốt hơn với các blockchain hiệu suất cao.

• Đơn giản hóa kiến trúc: RISC-V, với tính chất mã nguồn mở và tiêu chuẩn hóa, có thể giảm độ phức tạp của layer thực thi, tạo điều kiện cho các cải tiến trong tương lai. Buterin so sánh đề xuất này với nỗ lực “beam chain” trong layer đồng thuận, vốn đã đơn giản hóa đáng kể quy trình của Ethereum.

• Tăng cường tính cạnh tranh: Bằng cách cải thiện hiệu quả của các hàm ZK và duy trì tính cạnh tranh trong thị trường sản xuất khối, Ethereum có thể thu hút nhiều nhà phát triển và người dùng hơn.

• Mở rộng khả năng tương thích: Việc tích hợp trình thông dịch vào giao thức có thể cho phép Ethereum hỗ trợ các máy ảo khác, tạo ra một hệ sinh thái linh hoạt hơn.