이상적인 블록체인은 더욱 극단적인 간소화를 추구해야 하며, 실행 계층의 돌파구를 마련하기 위해서는 근본적인 변화가 필요하다.
원문:장기 L1 실행 계층 제안: EVM을 RISC-V로 대체
작성자:vitalik.eth
번역:아즈마, 오데일리 (odaily)
이 글에서 나는 이더리움 실행 계층의 미래에 대한 급진적인 아이디어를 제시할 것이다. 그 규모는 컨센서스 계층의 빔 체인 계획에 못지않다. 이 계획의 목표는 이더리움 실행 계층의 효율성을 크게 향상시키고, 주요 확장 병목 중 하나를 해결하는 동시에 실행 계층의 복잡성을 크게 단순화하는 것이다 - 사실 이것이 단순화를 달성할 수 있는 유일한 방법일 수 있다.
이 글의 핵심 요점은 스마트 계약의 가상 머신 언어로 EVM 대신 RISC-V를 사용하는 것이다.
중요 참고사항:
- 계정, 크로스 계약 호출, 저장소 등의 개념은 완전히 유지된다. 이러한 추상화 메커니즘은 잘 작동하고 개발자들이 이미 익숙해져 있다. SLOAD, SSTORE, BALANCE, CALL 등의 연산 코드는 RISC-V의 시스템 호출이 될 것이다.
- 개발자들은 여전히 솔리디티 또는 바이퍼를 선택할 수 있다. 이론적으로는 러스트로 스마트 계약을 작성할 수 있지만, 대부분의 개발자들은 계속해서 솔리디티(또는 바이퍼)를 사용할 것으로 예상된다. 이러한 언어들은 RISC-V를 백엔드 컴파일 대상으로 사용하여 적응할 것이다. 이는 러스트로 작성된 스마트 계약의 가독성이 떨어지는 반면, 솔리디티와 바이퍼는 더 이해하기 쉽기 때문이다. 개발 경험은 거의 변하지 않을 것이며, 개발자들은 차이를 거의 느끼지 못할 것이다.
- 새로운 계약과 기존 계약은 양방향 상호 운용이 가능할 것이다. 기존 EVM 계약은 계속 실행되며 새로운 RISC-V 계약과 완전히 상호 작용할 수 있을 것이다. 구체적인 구현 방법은 이후에 자세히 설명할 것이다.
- 이미 선례가 있다: 너보스 CKB VM은 본질적으로 RISC-V 기반 구현이다.
왜 이러한 변화가 필요한가?
단기적으로, 이더리움 레이어 1의 확장 병목은 곧 출시될 EIP(블록 수준 접근 목록, 지연 실행, 분산 히스토리 저장소 및 EIP-4444 등)를 통해 해결될 것이다. 중기적으로는 무상태성과 ZK-EVM을 통해 더 많은 문제를 해결할 것이다. 하지만 장기적으로 이더리움 레이어 1의 확장을 제한하는 주요 요인은 다음과 같다:
- 데이터 가용성 샘플링 및 히스토리 저장소 프로토콜의 안정성;
- 블록 생산 시장의 경쟁력 유지 필요성;
- ZK-EVM의 증명 능력.
이 글은 RISC-V로 ZK-EVM을 대체하면 두 번째와 세 번째 병목에서 핵심적인 돌파구를 마련할 수 있음을 논증할 것이다.
구현 방법
위의 제안을 구현할 수 있는 여러 가지 방법이 있습니다.
가장 파괴적이지 않은 방법은 두 가지 가상 머신을 지원하고, 계약이 어느 한 가상 머신을 선택하여 작성할 수 있도록 하는 것입니다.두 유형의 계약 모두 동일한 기능에 접근할 수 있습니다: 영구 저장소(SLOAD/SSTORE), 이더리움(ETH) 잔액 관리, 호출 시작 및 수신 등. 이더리움 가상 머신(EVM)과 RISC-V 계약은 자유롭게 상호 호출할 수 있습니다: RISC-V 관점에서 EVM 계약을 호출하면 특수 매개변수를 가진 시스템 호출(syscall)로 간주되며, 호출을 수신하는 EVM 계약은 이를 일반 CALL 명령어로 해석합니다.
더 급진적인 방안은 기존 EVM 계약을 RISC-V로 작성된 EVM 인터프리터 계약을 호출하여 원래의 EVM 코드를 실행하도록 변환하는 것입니다.구체적으로, 어떤 EVM 계약에 코드 C가 포함되어 있고 EVM 인터프리터가 주소 X에 있다고 가정하면, 해당 계약은 최상위 로직으로 대체됩니다: 외부에서 호출 매개변수 D로 호출을 시작할 때, 이 로직은 X에 (C, D) 요청을 보내고 반환 값을 기다린 후 전달합니다. EVM 인터프리터 자체가 CALL, SLOAD 또는 SSTORE 등의 작업을 실행하기 위해 계약을 호출해야 하는 경우, 계약은 직접 응답합니다.
절충안은 두 번째 방안을 기반으로 프로토콜 계층에서 명시적으로 "가상 머신 인터프리터" 개념을 지원하는 것입니다. 즉, 인터프리터 로직을 반드시 RISC-V로 작성해야 합니다.EVM은 첫 번째 공식 인터프리터가 되며, 향후 다른 유형(예: Move 언어 인터프리터)이 도입될 수 있습니다.
두 번째와 세 번째 방안의 핵심 장점은 실행 계층 사양을 크게 단순화한다는 것입니다. SELFDESTRUCT와 같은 점진적인 단순화조차 어려운 상황에서, 이러한 변화가 단순화를 달성할 수 있는 유일한 현실적인 방법일 수 있습니다. Tinygrad 프로젝트는 코드 양을 1만 줄 이하로 엄격히 제한하고 있으며, 이상적인 블록체인 기본 계층은 더욱 극단적인 간결함을 추구해야 합니다. Beam Chain 계획은 이더리움 컨센서스 레이어의 단순화 방향을 제시하고 있으며, 실행 계층의 유사한 돌파구는 아마도 이러한 근본적인 변화를 통해서만 가능할 것입니다.
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