Vitalik 倡議用 RISC-V 取代 EVM?Cartesi 或成最早跑通的方案示例之一

從目前的實踐路徑看,Cartesi 無疑是最早一批將其從抽象架構轉化為可用執行基礎的項目之一。

自 2023 年起,區塊鏈底層架構的技術演化開始進入一個微妙而深刻的轉折期。在以太坊創始人 Vitalik Buterin 近期公開表達對 RISC-V 的青睞之後,這一開源指令集架構迅速成為 Web3 技術社區討論的焦點。Vitalik 提出,RISC-V 有望成為 EVM 的繼任者,重塑以太坊乃至整個加密生態的執行邏輯,全新的觀點在業內引發了不小的震動,也被視為對現有虛擬機體系瓶頸的一次正面回應。

事實上,技術世界裡有一個被稱為 “窄腰法則”(Narrow Waist Law) 的概念,即一種足夠簡潔、通用、標準化的中間層協議或系統架構,往往會成為上層應用與下層硬件之間的連接樞紐。正如 TCP/IP 成為互聯網協議棧的“窄腰”,Linux 成為現代操作系統生態的主幹平臺,RISC-V 正以類似姿態,逐漸逼近區塊鏈“通用執行層”的核心地帶。

相較於 EVM、WASM 或 MoveVM 這類高度定製但生態孤立的執行環境,RISC-V 擁有開源、簡潔、模塊化、工具鏈成熟等天然優勢。它不僅支持主流操作系統(如 Linux)啟動,還能與 C/C++、Rust 等傳統語言無縫對接,配合如 seL4 這類形式化驗證內核,可大幅提升智能合約運行的安全性和開發體驗。這種“技術即慣性”的體系一旦成型,將產生難以逆轉的網絡效應。

但相比理論討論,RISC-V 在 Web3 的真正落地進展,目前仍處於起步階段。儘管已有包括 Polkadot(PolkaVM)、Nervos(CKB-VM)等項目將其納入新一代虛擬機體系,真正構建起完整、可驗證的執行鏈條的項目並不多。而這也同樣是 Cartesi 所長期深耕的方向,尤其是在 Vitalik 高調支持之前,Cartesi 已悄然完成了從 RISC-V 架構底層到開發者體驗層的全面打通。

五大項目入局 RISC-V,但 Cartesi 技術棧最為完整

RISC-V 的開放性與靈活性正在吸引越來越多區塊鏈項目的關注。過去一年中,包括 Polkadot、Nervos、Wanxiang Blockchain、Web3 Pi 和 Cartesi 在內的多個項目,均已在各自的虛擬機體系或底層架構中引入 RISC-V。它們的嘗試不僅驗證了該架構在 Web3 語境中的可行性,也共同推動了 RISC-V 在鏈上執行領域的早期擴散。

我們看到,Polkadot 正在通過其 JAM 升級計劃,將現有虛擬機替換為基於 RISC-V 的 PolkaVM。這一版本在保留 RISC-V 指令集的同時,針對區塊鏈運行需求進行了適配改進。儘管工程仍在推進中,但其目標是通過更可控的虛擬機體系,為未來的多鏈執行和模塊化治理提供更高靈活性。

而 Nervos 則通過 CKB-VM 將 RISC-V 引入智能合約執行層。作為 UTXO 模型與 Layer 2 架構的結合體,Nervos 的嘗試強調模塊化和開發者自由度,在虛擬機設計上也優先考慮與底層共識機制的適配。然而,目前 CKB-VM 仍主要承擔基礎執行功能,與鏈外複雜計算的結合尚處於探索階段。

與此同時,Web3 Pi 最近也完成了在 RISC-V 芯片上同步以太坊全節點的技術驗證,顯示出該架構在硬件端的適配潛力。而早期介入 RISC-V 研究的 Wanxiang Blockchain,也通過技術聯盟持續推動相關生態的發展,儘管其尚未公開面向開發者的實際執行方案。

當然相比之下,Cartesi 是目前少數幾個將 RISC-V 架構部署至開發、執行、驗證完整鏈條的項目之一。事實上,早在 2018 年,Cartesi 就已選擇 RISC-V 作為其虛擬機核心,並圍繞該架構構建起一整套鏈下計算與鏈上驗證結合的通用系統。通過 Cartesi Machine,開發者不僅可以使用 Linux 環境進行應用構建,還能調用完整的軟件工具鏈(如 GCC、Make、GDB 等)進行復雜邏輯編程,運行時則完全兼容 Rust、C++、Python 等語言。

更重要的是,Cartesi 並未將 RISC-V 簡單視作“性能優化”工具,而是通過與其 Rollups 架構結合,實現了鏈上可驗證的高性能執行環境。所有鏈下執行均由 Cartesi Machine 完成,並在必要時通過欺詐證明機制進行鏈上驗證,確保系統整體的可信性。這種“鏈下擴展 + 鏈上確認”的機制,使 Cartesi 成為目前 RISC-V 項目中落地路徑最明確、執行閉環最完整的代表之一。

現階段在多項目並行推進的格局下,RISC-V 在區塊鏈行業的技術地位正在快速上升。而 Cartesi,作為該架構在 Web3 場景下的深度應用者,也在不斷驗證一個問題,即通用計算架構與可信區塊鏈執行之間,或許並非對立,而是可以通過系統設計實現融合共進。

Cartesi Machine:一套在 Linux 上運行、鏈上可驗證的 RISC-V 計算系統

目前,儘管已有不少區塊鏈項目陸續將 RISC-V 納入其虛擬機體系,但真正將這一架構的能力擴展到“系統級”深度的,仍屬少數。Cartesi Machine 是其中較為突出的案例之一,其並非只是將 RISC-V 簡單用作計算後端,而是圍繞這套通用指令集構建起一整套涵蓋鏈下執行與鏈上驗證的可信計算系統,具備工程落地能力與架構閉環。

Cartesi 的技術路線其實非常清晰,其沒有試圖重構整個執行環境,而是選擇直接借用傳統計算體系中已經成熟的部分。Cartesi Machine 支持運行完整的 Linux 操作系統,並依託 RISC-V 提供可審計、可復現的底層邏輯結構。這意味著開發者可以避開 EVM 的語言限制,也無需在 WASM 沙盒環境中額外適配,而是能夠用熟悉的開發語言(如 Rust、C++、Go、Python 等)自由構建 dApp,開發體驗與常規服務器端開發並無本質區別。這不僅是技術上的創新,也是一種對開發者現實和效率的尊重。

而相比之下,WASM 雖然具備跨平臺優勢,但為了追求確定性,開發者往往不得不放棄標準庫,僅能使用“freestanding”模式進行開發,這大大拉高了使用門檻。而在 Cartesi 構建的 Linux 執行環境中,文件系統、系統調用、標準工具鏈都可直接調用,極大降低了構建複雜應用的摩擦成本。

與此同時,Cartesi Machine 並未在高性能的同時犧牲可驗證性。所有鏈下執行都是確定性的,即相同輸入始終對應唯一輸出。其狀態通過 Merkle 樹結構進行哈希封裝,並配合週期級別的執行記錄,可在有爭議時啟動鏈上欺詐證明機制。Cartesi 的 Dave 系統可精準回溯計算路徑,將爭議最小化並在鏈上完成驗證,確保最終結果公開、可查、可證。

更值得一提的是,Cartesi Machine 具備高度模塊化。它既可作為命令行工具獨立使用,也可嵌入其他系統;通過 C API 或 Lua 接口接入不同語言主程序,甚至可在 WebAssembly 環境中運行原生 RISC-V 虛擬機,支持瀏覽器端部署。這使其具備極強的嵌入性與可組合性,不僅是一個虛擬機,更像是一個通用的可驗證執行引擎。

此外,Cartesi 沒有將這套能力封閉在自己的網絡體系內,而是選擇開放連接。通過 Cartesi Rollups 框架,它已接入 Ethereum、Arbitrum、Base 等主流 L2 網絡,不是替代 EVM,而是在 EVM 體系上擴展出更強的計算副處理單元。複雜計算和高負載邏輯可在鏈下完成,主鏈僅負責輸入輸出與驗證確認,這種“鏈下運行 + 鏈上可信”的模式為 Web3 應用提供了新的工程解法。

在當下的技術語境中,Cartesi 並不急於提出一個“替代品”,而是實實在在構建了一個通用的、可以接入的、可以被開發者使用的“可信鏈下操作系統”。這是一條鮮有項目真正走通的路徑,即不靠重寫生態,不拘泥兼容性,而是把傳統計算的成熟體系完整引入鏈下計算框架中,並確保其鏈上可驗證性。它的本質,是為 Web3 提供一個能插拔、可複用的 Linux 層。

Cartesi :“能跑起來”的 RISC-V 計算網絡

在討論虛擬機架構時,容易陷入抽象設計與理論優勢的比拼。但對於區塊鏈行業而言,真正具有參考價值的標準往往更簡單直接,我們只需要考慮它能否實際跑起來。Cartesi 在這一點上提供了一個清晰的答案,它不僅構建了基於 RISC-V 的 Cartesi Machine,還通過 Cartesi Rollups,通過將高性能鏈下計算引擎與主流區塊鏈網絡打通,形成完整的執行與驗證閉環,具備真實落地能力。

Cartesi Rollups:讓鏈下執行具備“可信路徑”

Cartesi Rollups 並不是一條新的 Layer 2 網絡,而是一個模塊化框架,支持將 Cartesi Machine 嵌入任何以太坊兼容鏈作為鏈下執行層。開發者可以通過 Rollups 架構,使用傳統開發語言構建應用,在 Linux 環境下完成高複雜度邏輯的鏈下處理,並通過狀態證明與欺詐驗證系統,將計算結果安全提交回主鏈。

全新的機制打破了以往鏈上智能合約在性能與複雜度上的天然限制。一個示例是在以太坊上處理圖像識別、遊戲邏輯、AI 推理、數學計算等高開銷任務,往往會因成本和性能瓶頸而被放棄。而在 Cartesi 體系下,這些邏輯可完全由鏈下執行完成,主鏈僅承擔輸入輸出和結果確認,從而顯著提升了可用性和開發自由度。

逐步落地的場景

作為驗證這套系統性能與通用性的嘗試,Cartesi 社區陸續開發了多個具象化的 dApp 示例。比如:

  • 復刻版的經典遊戲 Doom (https://rives.io),在 Cartesi Machine 上以完整 Linux 應用運行,展示其對圖形渲染與輸入事件的支持;

  • 有開發者基於 Cartesi 構建了名為 Scribbl 的 DApp(https://rolluplab.cartesi.io/scribbl/),一款簡單的在線塗鴉評分應用,用戶上傳手繪圖像後,鏈下 AI 模型會對其進行分類評分,並通過 Cartesi Coprocessor 實現鏈上可驗證的推理過程。該項目展示瞭如何在無需信任的環境中運行輕量 AI 模型,並將圖像識別這一典型的複雜計算過程完整上鍊驗證;

  • 以 Cartesi 為基礎的自動化 DCA 策略引擎(https://dca.monster),模擬複雜的週期性交易邏輯與滑點判斷;

  • 包括內容創作類應用在內的多個 UGC 實驗項目(https://rolluplab.cartesi.io/),正在利用 Cartesi 構建鏈上可記錄的創作與互動流程。

這些案例並非僅停留在概念驗證(PoC)階段,而是已經完成初步系統集成,並在測試網上具備完整的用戶交互能力。這些用例共同揭示了一個特質,即 Cartesi 並不試圖通過“替換以太坊”來獲得計算能力,而是選擇“補足以太坊”,成為其高複雜度執行的副處理層。

架構開放,具備跨鏈與原生部署潛力

更長遠來看,Cartesi 的 modular 架構意味著它並不綁定任何單一鏈環境,當前雖然 Rollups 主要服務於 Ethereum 和其 Layer 2 生態,但從原理上也可以適配任何支持數據可用性層與鏈上證明驗證能力的系統,例如與 Avail、Espresso、Celestia 等模塊的集成正在推進中。

此外,隨著 RISC-V 在實際硬件中的普及,Cartesi Machine 也具備潛力成為原生鏈下執行引擎,直接部署在硬件側,實現從物理層到鏈上驗證的無縫銜接。這一能力,在未來的 ZK Coprocessor 架構、AI 驗證系統中,或將發揮重要作用。

從遊戲、AI、DeFi 到內容創作,Cartesi 並沒有以“虛擬機”的身份參與 RISC-V 的敘事,而是以一個更系統、更完整的方式切入 —— 通過 Cartesi Rollups,它真正連接起了傳統計算世界與鏈上可信環境之間的斷裂帶。

下一階段,Cartesi 仍將圍繞“模塊化 + 可驗證計算”繼續拓展落地場景,這或許也將成為外界觀察 RISC-V 能否走出“實驗範式”的關鍵樣本。

總結

Vitalik 最近對 RISC-V 的積極表態,正在將這項架構推向了更廣泛的加密討論中。但事實上,RISC-V 並不是新概念。早在多年前,一些項目便已開始在這一開放指令集上進行實踐,而 Cartesi 則是其中進展最完整、系統落地程度最高的方案之一。

Cartesi 專注於將其作為可信計算的底層構件加以系統化利用,Cartesi Machine 支持完整 Linux 運行環境,開發者可以直接使用主流語言和現有工具鏈構建複雜邏輯,並通過鏈下執行與 Rollups 驗證機制將結果安全同步至鏈上。這並非簡單的虛擬機擴展,而是對現有智能合約模型能力的實質增強。在高算力、高狀態複雜度、高交互頻率等典型場景中,如 AI 推理、仿真模擬、金融計算等,Cartesi 的執行框架提供了一個兼顧性能與可驗證性的選項。

相較於一些還停留在架構設想或工具原型階段的項目,Cartesi 已將其系統運行在多個實際用例中,並通過模塊化架構適配以太坊及多個 L2 網絡,具備良好的生態擴展性與工程完整性。

當然,RISC-V 是否最終成為 Web3 的主流執行架構尚未可知。但從目前的實踐路徑看,Cartesi 無疑是最早一批將其從抽象架構轉化為可用執行基礎的項目之一。在鏈下可信計算的全新方向上,它所構建的系統已具備可複製和規模化的技術條件。

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