기술 부채의 압박 속에서 이더리움은 RISC-V로 '일신하여 다시 시작하기'를 선택했다
작성자: jaehaerys.eth
번역: TechFlow
요약
이더리움은 탄생 이래 가장 중요한 아키텍처 전환을 앞두고 있다. 바로 EVM을 RISC-V로 교체하는 것이다.
그 이유는 간단하다. 제로지식(ZK)이 중심이 되는 미래에서, EVM은 성능 병목 지점이 되어버렸기 때문이다.
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현재의 zkEVM은 인터프리터(interpreter)에 의존하고 있어 50~800배의 성능 저하가 발생한다.
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사전 컴파일(precompile) 모듈은 프로토콜을 복잡하게 만들며 위험 요소를 증가시킨다.
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256비트 스택 설계는 증명 생성 시 매우 비효율적이다.
RISC-V의 해결책:
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극도로 단순한 설계(기본 명령어 약 47개) + 성숙한 LLVM 생태계(Rust, C++, Go 등 언어 지원).
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이미 사실상 zkVM 표준으로 자리잡았으며(90% 이상의 프로젝트 채택).
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모호한 옐로우 페이퍼보다 정형화된 SAIL 사양 제공 → 엄격한 검증 가능.
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ASIC/FPGA 기반의 하드웨어 증명 경로가 이미 테스트 중(SP1, Nervos, Cartesi 등).
마이그레이션 과정은 세 단계로 나뉜다:
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RISC-V를 사전 컴파일 대체로 도입(낮은 리스크 테스트).
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EVM과 RISC-V가 공존하는 듀얼 가상머신 시대, 완전한 상호 운용성 확보.
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RISC-V 내부에서 EVM을 다시 구현(Rosetta 전략).
생태계 영향:
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옵티미스틱 롤업(Arbitrum, Optimism 등)은 사기 증명(fraud proof) 메커니즘을 재구축해야 한다.
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제로지식 롤업(Polygon, zkSync, Scroll 등)은 큰 이점을 얻게 된다 → 더 저렴하고 빠르며 간단해진다.
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개발자는 L1에서 Rust, Go, Python 등의 언어 라이브러리를 직접 사용할 수 있게 된다.
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사용자는 약 100배 저렴한 증명 비용을 누릴 수 있으며, 이는 기가가스(Gigagas) L1(약 10,000 TPS)으로 향하는 길이다.
최종적으로 이더리움은 "스마트 계약 가상 머신"에서 벗어나 인터넷의 극소형, 검증 가능한 신뢰 계층으로 진화하며, 궁극적인 목표는 "모든 것을 ZK-SNARK화하는 것"이 될 것이다.
이더리움의 분기점
Vitalik Buterin은 말했다. "목표는... 모든 것을 ZK-SNARK화하는 것이다."
제로지식 증명(ZK)의 최종 상태는 피할 수 없으며, 그 핵심 주장은 간단하다. 이더리움은 제로지식 증명을 기반으로 자신을 처음부터 재구성하고 있으며, 이는 코어 개발팀(Succinct 등)이 지원하는 고성능 zkVM으로 L1을 재구조화함으로써 달성되는 프로토콜의 기술적 종착지를 의미한다.
이 비전을 종착점으로 삼아, 이더리움은 창립 이래 가장 중요한 아키텍처 전환의 문턱에 서 있다. 이제 논의는 점진적 업그레이드를 넘어서, 계산 코어 전체를 재구성하는 것으로 전환되고 있다. 즉, 이더리움 가상 머신(EVM)을 교체하는 것이다. 이 조치는 보다 광범위한 'Lean Ethereum'(슬림 이더리움) 비전의 기초가 된다.
'Lean Ethereum' 비전은 프로토콜 전체를 체계적으로 단순화하고, 이를 세 가지 핵심 모듈로 분할하는 것을 목표로 한다. 즉, Lean Consensus(간소화된 합의), Lean Data(간소화된 데이터), 그리고 Lean Execution(간소화된 실행). 이 중 Lean Execution의 핵심 문제는 바로 스마트 계약 혁명을 주도했던 엔진인 EVM이 이더리움의 미래 발전을 가로막는 주요 병목이 되었는가 하는 점이다.
이더리움 재단의 Justin Drake가 언급했듯이, 이더리움의 장기 목표는 항상 "모든 것을 Snark화(Snarkify everything)"하는 것이었다. 이는 프로토콜의 여러 계층을 강화할 수 있는 강력한 도구다. 그러나 오랫동안 이 목표는 실시간 증명(real-time proving) 개념이 필요했기 때문에 "닿기 어려운 청사진"처럼 여겨져 왔다. 그런데 지금 실시간 증명이 현실이 되어가면서, EVM의 이론적 비효율성이 해결해야 할 실제 문제로 전환되고 있다.
본문은 이더리움 L1을 RISC-V 명령어 세트 아키텍처(ISA)로 마이그레이션하는 기술적 및 전략적 논거를 심층적으로 분석할 것이다. 이 조치는 전례 없는 확장성을 해방할 뿐 아니라 프로토콜 구조를 단순화하고, 이더리움을 검증 가능한 컴퓨팅의 미래와 일치시키는 데 기여할 것이다.
무엇이 바뀌는가?
"왜"를 논하기 전에 먼저 "무엇"이 변화하고 있는지 명확히 해야 한다.
EVM(이더리움 가상 머신)은 이더리움 스마트 계약의 실행 환경이며, 트랜잭션 처리와 블록체인 상태 업데이트를 수행하는 '월드 컴퓨터'로 불린다. 수년 동안 그 설계는 혁명적이었으며, 탈중앙화 금융(DeFi)과 NFT 생태계의 탄생 기반이 되었다. 그러나 거의 10년 전의 맞춤형 아키텍처는 현재 많은 기술 부채를 축적하고 있다.
반면 RISC-V는 제품이 아니라 오픈 스탠다드(open standard)다. 무료로 사용 가능한 일반적인 프로세서 설계 '알파벳'이다. Ethproofs 회의에서 Jeremy Bruestle가 강조했듯이, 그 핵심 원칙들은 이 역할에 탁월한 선택지를 제공한다.
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최소주의: RISC-V의 기본 명령어 세트는 극도로 단순하며 약 40~47개의 명령어만 포함된다. Jeremy가 말했듯이, 이는 "필요한 초간소화된 범용 머신 사례에 거의 완벽하게 적합하다".
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모듈화 설계: 더 복잡한 기능은 선택적 확장을 통해 추가된다. 이 특성은 핵심을 단순하게 유지하면서 요구에 따라 기능을 확장할 수 있고, 불필요한 복잡성을 기본 프로토콜에 강요하지 않기 때문에 중요하다.
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오픈 생태계: RISC-V는 LLVM 컴파일러를 포함한 방대하고 성숙한 툴체인(toolchain)을 보유하고 있어, 개발자가 Rust, C++, Go와 같은 주류 프로그래밍 언어를 사용할 수 있다. Justin Drake가 언급했듯이, "컴파일러 주변 도구는 매우 풍부하며, 컴파일러 자체를 만드는 것은 극도로 어렵다... 따라서 이러한 컴파일러 툴체인의 가치는 매우 크다." RISC-V는 이더리움이 이러한 준비된 도구들을 무료로 계승할 수 있도록 해준다.
인터프리터 오버헤드 문제
EVM 교체를 추진하는 원인은 단일 결함 때문이 아니라, 제로지식 증명 중심의 미래 맥락에서 더 이상 무시할 수 없는 여러 근본적 제한들이 모인 결과다. 여기에는 제로지식 증명 시스템 내의 성능 병목과 프로토콜 내부에 누적된 점점 더 복잡해지는 위험 요소들이 포함된다.
인터프리터 오버헤드 문제
이 전환의 가장 시급한 동력은 ZK 시스템 내에서 EVM이 본질적으로 비효율적이기 때문이다. 이더리움이 점차 L1 상태를 ZK 증명으로 검증하는 모델로 전환함에 따라, 증명자(prover)의 성능이 가장 큰 병목이 된다.
문제는 현재 zkEVM이 작동하는 방식에 있다. 이들은 EVM 자체에 대한 제로지식 증명을 수행하는 것이 아니라, EVM의 인터프리터에 대해 증명을 수행하며, 이 인터프리터는 다시 RISC-V 코드로 컴파일된다. Vitalik Buterin은 이 핵심 문제를 직설적으로 지적했다.
"... 만약 zkVM이 EVM 실행을 결국 RISC-V 코드가 되는 형태로 컴파일한다면, 왜 스마트 계약 개발자에게 바로 그 아래의 RISC-V를 노출시키지 않는가? 그렇게 하면 외부 가상 머신 전체의 오버헤드를 완전히 제거할 수 있다."
이 추가적인 인터프리터 계층은 막대한 성능 손실을 초래한다. 추산에 따르면, 네이티브 프로그램 증명에 비해 이 계층은 50배에서 800배까지 성능 저하를 유발할 수 있다. 포세이돈(Poseidon) 해시 알고리즘 전환 등 다른 병목을 최적화한 이후에도, 이 '블록 실행' 부분은 여전히 모든 증명 시간의 80~90%를 차지하여, EVM이 L1 확장을 위한 마지막이자 가장 까다로운 장애물이 된다. 이 계층을 제거함으로써 Vitalik은 실행 효율성이 약 100배 향상될 것으로 예상한다.
기술 부채 함정
EVM이 특정 암호학 연산에서 성능이 부족한 것을 보완하기 위해, 이더리움은 사전 컴파일 컨트랙트를 도입했다. 이는 프로토콜에 직접 하드코딩된 전용 기능들이다. 당시로서는 실용적인 해결책이었지만, 현재는 Vitalik Buterin이 말한 바와 같이 "끔찍한" 상황을 초래하고 있다.
"사전 컴파일은 우리에게 재앙이었다... 이는 이더리움의 신뢰할 수 있는 코드베이스를 극도로 팽창시켰으며, 몇 차례나 심각한 합의 실패 위기를 겪게 만들었다."
이 복잡성은 충격적이다. Vitalik은 단일 사전 컴파일(modexp 등)의 래핑 코드가 전체 RISC-V 인터프리터보다 더 복잡하다고 예로 들며, 실제로 사전 컴파일 로직 자체는 훨씬 더 번거롭다고 설명한다. 새로운 사전 컴파일을 추가하려면 느리고 정치적으로 논란이 많은 하드포크 과정을 거쳐야 하므로, 새로운 암호학 원시 기능을 필요로 하는 애플리케이션의 혁신이 심각하게 저해된다. 이에 대해 Vitalik은 명확한 결론을 내렸다.
"우리는 오늘부터 새로운 사전 컴파일을 추가하는 것을 중단해야 한다고 생각한다."
이더리움 아키텍처의 기술 부채
EVM의 핵심 설계는 과거 시대의 우선 순위를 반영하지만, 현대 컴퓨팅 요구에는 부적합하다. EVM은 암호학 값을 처리하기 위해 256비트 아키텍처를 선택했으나, 스마트 계약에서 일반적으로 사용되는 32비트 또는 64비트 정수에서는 이 아키텍처가 매우 비효율적이다. 이 비효율성은 ZK 시스템에서 특히 비용이 많이 든다. Vitalik이 설명했듯이,
"작은 숫자를 사용할 때 각 숫자가 실제로 자원을 절약하지 않으며, 복잡성은 두 배에서 네 배까지 증가한다."
또한 EVM의 스택 아키텍처는 RISC-V와 현대 CPU의 레지스터 아키텍처보다 효율성이 낮다. 같은 작업을 수행하는 데 더 많은 명령어가 필요하며, 컴파일러 최적화도 더욱 복잡해진다.
이러한 문제들 — ZK 증명의 성능 병목, 사전 컴파일의 복잡성, 그리고 낙후된 아키텍처 선택 — 은 모두 설득력 있고 시급한 이유를 구성한다. 이더리움은 EVM을 넘어, 미래에 더 적합한 기술 아키텍처를 받아들여야 한다.
RISC-V 로드맵: 더 강력한 기반으로 이더리움의 미래 재구성
RISC-V의 이점은 EVM의 결함을 넘어서, 그 설계 철학 자체의 내재적 강력함에 있다. 그 아키텍처는 높은 위험을 수반하는 환경인 이더리움에 매우 적합한 견고하고 단순하며 검증 가능한 기반을 제공한다.
맞춤형 설계보다 오픈 스탠다드가 좋은 이유
전체 소프트웨어 생태계를 처음부터 구축해야 하는 맞춤형 명령어 세트 아키텍처(ISA)와 달리, RISC-V는 다음과 같은 세 가지 핵심 이점을 갖춘 성숙한 오픈 스탠다드다.
성숙한 생태계
RISC-V를 채택함으로써 이더리움은 컴퓨터 과학 분야 수십 년간의 집단적 진보를 활용할 수 있다. Justin Drake가 설명했듯이, 이는 이더리움이 세계 수준의 도구를 직접 사용할 수 있는 기회를 제공한다.
"LLVM이라는 인프라 구성 요소가 있는데, 이는 고급 프로그래밍 언어를 다양한 백엔드 대상 중 하나로 컴파일할 수 있게 해주는 컴파일러 툴체인이다. 그 중 하나의 지원 백엔드가 바로 RISC-V다. 따라서 RISC-V를 지원하면, LLVM이 지원하는 모든 고급 언어를 자동으로 지원할 수 있다."
이는 개발 장벽을 크게 낮추며, Rust, C++, Go 등 친숙한 언어를 다루는 수백만 개발자들이 쉽게 접근할 수 있도록 한다.
극소주의 설계 철학 RISC-V의 극소주의는 한계가 아니라 의도된 특징이다. 기본 명령어 세트는 약 47개의 명령어만 포함하여 VM의 핵심을 극도로 간결하게 유지한다. 이 간결성은 보안 측면에서 큰 이점을 갖는데, 더 작은 신뢰할 수 있는 코드베이스는 감사 및 형식적 검증이 쉬워지기 때문이다.
제로지식 증명 분야의 사실상 표준 더욱 중요한 것은, zkVM 생태계가 이미 선택을 했다는 점이다. Justin Drake가 Ethproofs 데이터에서 지적했듯이 명확한 추세가 있다.
"RISC-V는 zkVM 백엔드의 선도적인 명령어 세트 아키텍처(ISA)다."
이더리움 블록을 증명할 수 있는 10개의 zkVM 중 9개가 이미 RISC-V를 목표 아키텍처로 선택했다. 이 시장의 일치는 강력한 신호를 보낸다. 이더리움이 RISC-V를 채택하는 것은 투기적 시도가 아니라, 이미 실증되었으며 자신의 제로지식 미래를 구축하는 프로젝트들이 인정한 표준과 일치하는 것이다.
실행뿐 아니라 신뢰를 위해 설계됨
광범위한 생태계 외에도, RISC-V의 내부 아키텍처는 보안 및 검증 가능한 시스템 구축에 특히 적합하다. 먼저 RISC-V는 공식화되고 기계 판독 가능한 사양인 SAIL을 보유하고 있다. 이는 주로 텍스트 형태의 EVM 사양인 옐로우 페이퍼(Yellow Paper)에 비해 큰 진전이다. 옐로우 페이퍼는 모호성이 있으며, SAIL 사양은 수학적 정확성 증명을 지원하는 "골든 스탠다드"를 제공한다. 이는 막대한 가치를 보호하는 프로토콜에 필수적이다. Ethproofs 회의에서 이더리움 재단(EF)의 Alex Hicks가 언급했듯이, 이는 zkVM 회로가 "공식 RISC-V 사양과 직접 검증"될 수 있게 한다. 또한 RISC-V는 종종 간과되지만 보안에 매우 중요한 특징인 권한 아키텍처(privileged architecture)를 포함한다. 이는 운영체제(OS) 자체가 다른 코드로부터 자신을 보호해야 하며, 서로 다른 프로그램을 격리하여 실행해야 하고, 이러한 모든 메커니즘이 RISC-V 표준의 일부라는 점을 Cartesi의 Diego가 깊이 있게 설명했다.
"운영체제 자체는 다른 코드로부터 자신을 보호해야 한다. 서로 다른 프로그램을 격리해서 실행해야 하며, 이러한 모든 메커니즘은 RISC-V 표준의 일부다."
RISC-V 아키텍처에서, 사용자 모드(User Mode)에서 실행되는 스마트 계약은 블록체인 상태에 직접 접근할 수 없다. 대신 감독 모드(Supervisor Mode)에서 실행되는 신뢰할 수 있는 커널에 요청을 보내기 위해 특별한 ECALL(환경 호출) 명령어를 사용해야 한다. 이 메커니즘은 하드웨어가 강제하는 보안 경계를 구축하며, EVM의 소프트웨어 샌드박스 모델보다 더욱 견고하고 검증하기 쉽다.
Vitalik의 비전
이 전환은 시스템 안정성과 하위 호환성을 보장하기 위한 점진적이고 다단계적인 과정으로 구상된다. 이더리움 창립자 Vitalik Buterin이 설명했듯이, 이 방법은 극적인 '혁명적' 변화보다는 '진화적' 발전을 목표로 한다.
첫 번째 단계: 사전 컴파일 대체
초기 단계는 새 VM의 제한된 기능을 소개하는 가장 보수적인 방식을 취한다. Vitalik Buterin이 제안했듯이, "새 VM을 제한된 시나리오에서 시작할 수 있다. 예를 들어 사전 컴파일 기능을 대체하는 것이다." 구체적으로는 EVM 사전 컴파일 기능 추가를 중단하고, 승인된 화이트리스트를 통한 RISC-V 프로그램으로 필요한 기능을 구현하는 것이다. 이 방법은 이더리움 클라이언트가 두 실행 환경 사이의 중개자 역할을 하면서, 새 VM이 메인넷에서 낮은 리스크 환경에서 실전 테스트를 할 수 있도록 한다.
두 번째 단계: 듀얼 가상 머신 공존
다음 단계는 "새 VM을 사용자에게 직접 공개하는 것"이다. 스마트 계약은 바이트코드가 EVM인지 RISC-V인지 나타내는 마크를 통해 지정할 수 있다. 핵심 특징은 원활한 상호 운용성 실현이다. "두 유형의 컨트랙트가 서로 호출할 수 있다." 이 기능은 시스템 호출(ECALL)을 통해 구현되어 두 가상 머신이 동일한 생태계 내에서 협력할 수 있도록 한다.
세 번째 단계: EVM을 시뮬레이션 컨트랙트로 구현("Rosetta" 전략)
최종 목표는 프로토콜의 극도의 단순화다. 이 단계에서 "EVM을 새 VM 내에서 하나의 구현체로 삼는다." 표준화된 EVM은 공식적으로 검증된 스마트 계약으로서 네이티브 RISC-V L1 위에서 실행된다. 이는 구형 애플리케이션에 대한 영구적 지원을 보장할 뿐 아니라, 클라이언트 개발자가 단순화된 실행 엔진 하나만 유지 관리하도록 하여 복잡성과 유지 관리 비용을 크게 줄인다.
생태계의 잔물결 효과
EVM에서 RISC-V로의 전환은 핵심 프로토콜의 변화를 넘어서, 이더리움 전체 생태계에 깊은 영향을 미칠 것이다. 이 전환은 개발자 경험을 재구성할 뿐 아니라, 레이어-2 솔루션의 경쟁 구도를 근본적으로 바꾸고 새로운 경제 검증 모델을 열어줄 것이다.
롤업의 재편: 옵티미스틱과 ZK의 대결
L1에서 RISC-V 실행 계층을 채택하는 것은 두 가지 주요 유형의 롤업에 전혀 다른 영향을 미칠 것이다.
옵티미스틱 롤업(Arbitrum, Optimism 등)은 아키텍처적 도전에 직면한다. 그들의 보안 모델은 L1 EVM에서 분쟁 있는 트랜잭션을 다시 실행함으로써 사기 증명을 해결하는 데 의존한다. L1의 EVM이 교체되면 이 모델은 완전히 붕괴된다. 이러한 프로젝트는 어려운 선택에 직면하게 된다. 새로운 L1 VM에 맞춰 사기 증명 시스템을 설계하기 위해 대규모 엔지니어링 개조를 진행하거나, 아니면 이더리움 보안 모델에서 완전히 이탈하는 것이다.
반면 ZK 롤업은 거대한 전략적 이점을 얻게 된다. 대부분의 ZK 롤업은 이미 내부 ISA로 RISC-V를 채택하고 있다. "같은 언어를 구사하는" L1은 더욱 긴밀하고 효율적인 통합을 가능하게 할 것이다. Justin Drake는 "네이티브 롤업(native rollup)"의 미래 비전을 제시했다. L2가 L1 자체 실행 환경의 전문화된 인스턴스가 되어, L1의 내장 VM을 활용해 원활한 정산을 이루는 것이다. 이러한 정렬은 다음 변화를 가져올 것이다.
기술 스택 단순화: L2 팀은 내부 RISC-V 실행 환경과 EVM 사이에 복잡한 브리징 메커니즘을 구축할 필요가 없어진다.
툴과 코드 재사용: L1 RISC-V 환경을 위해 개발된 컴파일러, 디버거, 형식적 검증 툴을 L2가 직접 사용할 수 있어 개발 비용이 크게 줄어든다.
경제 인센티브 정렬: L1의 가스 요금은 RISC-V 기반 ZK 검증의 실제 비용을 더 정확하게 반영하게 되어, 더 합리적인 경제 모델을 형성한다.
개발자와 사용자의 새로운 시대
이더리움 개발자에게 이 전환은 파괴적이기보다는 점진적이다.
개발자에게는 더 광범위하고 성숙한 소프트웨어 개발 생태계에 접근할 수 있게 된다. Vitalik Buterin이 지적했듯이, 개발자는 "Rust로 컨트랙트를 작성할 수 있으며, 이러한 옵션이 공존할 수 있다." 동시에 그는 "솔리디티와 바이퍼는 스마트 계약 로직 상의 우아한 설계로 인해 오랫동안 인기가 있을 것"이라고 예측한다. LLVM 툴체인을 통해 주류 프로그래밍 언어와 방대한 라이브러리 자원을 사용하는 이 변화는 혁명적일 것이다. Vitalik은 이를 "NodeJS식 경험"에 비유했으며, 개발자가 동일한 언어로 체인 내외 코드를 모두 작성할 수 있어 개발 일체화를 가능하게 한다.
사용자에게는, 이 전환은 궁극적으로 더 낮은 비용과 더 높은 성능의 네트워크 경험을 제공하게 될 것이다. 증명 비용이 약 100배 감소하여, 거래당 몇 달러에서 몇 센트 또는 그 이하로 떨어질 것으로 예상된다. 이는 L1 수수료와 L2 정산 비용을 직접적으로 낮춘다. 이러한 경제적 실현 가능성은 약 10,000 TPS 성능을 목표로 하는 "기가가스 L1(Gigagas L1)" 비전을 열어, 미래의 더 복잡하고 더 높은 가치의 체인 상 애플리케이션을 위한 길을 열어줄 것이다.
Succinct Labs와 SP1: 현재에서 미래를 증명하기
이더리움은 출발을 준비하고 있다. EF 프로토콜 클러스터 내에서 "L1 확장, 블록 확장"은 전략적으로 시급한 과제다. 향후 6~12개월 내에 상당한 성능 향상이 예상된다.
https://blog.ethereum.org/2025/07/31/lean-ethereum
Succinct Labs와 같은 팀들은 이미 실천을 통해 RISC-V의 이론적 이점을 입증하고 있으며, 이는 해당 제안의 설득력 있는 사례가 되고 있다.
Succinct Labs가 개발한 SP1은 RISC-V 기반의 고성능 오픈소스 zkVM으로, 새로운 아키텍처 접근법의 실현 가능성을 검증했다. SP1은 "사전 컴파일 중심"(precompile-centric) 철학을 채택하여 EVM의 암호학 병목 문제를 완벽하게 해결한다. 전통적인 느리고 하드코딩된 사전 컴파일 방식과 달리, SP1은 Keccak 해시와 같은 집중형 연산을 전용 설계되고 수작업으로 최적화된 ZK 회로로 오프로드하며, 표준 ECALL 명령어를 통해 호출한다. 이 방법은 맞춤형 하드웨어의 성능과 소프트웨어의 유연성을 결합하여 개발자에게 더 효율적이고 확장 가능한 솔루션을 제공한다.
Succinct Labs의 실제 영향은 이미 나타나고 있다. 그들의 OP Succinct 제품은 SP1을 이용해 옵티미스틱 롤업에 제로지식 증명 능력을 부여한다(ZK-ify). Succinct 공동창업자 Uma Roy가 설명했듯이,
"OP Stack을 사용하는 롤업은 더 이상 최종 확인과 인출을 위해 7일을 기다릴 필요가 없습니다... 이제는 단 1시간 만에 확인이 가능합니다. 이런 속도 향상은 정말 훌륭합니다."
이 돌파구는 전체 OP Stack 생태계의 핵심 고통점을 해결했다. 또한 Succinct의 인프라인 Succinct Prover Network는 분산형 증명 생성 시장으로 설계되어, 미래의 검증 가능한 컴퓨팅을 위한 실현 가능한 경제 모델을 보여준다. 그들의 작업은 개념 증명을 넘어서, 본문에서 설명된 것처럼 실현 가능한 미래 로드맵이다.
이더리움이 리스크를 줄이는 방법
RISC-V의 큰 장점 중 하나는 형식적 검증(formal verification)이라는 성배를 실현 가능한 목표로 만든다는 점이다. 즉, 수학적으로 시스템의 정확성을 증명하는 것이다. EVM의 사양은 옐로우 페이퍼에서 자연어로 작성되어 형식화하기 어렵다. 반면 RISC-V는 공식적이고 기계 판독 가능한 SAIL 사양을 갖고 있어, 행동에 대한 명확한 "골든 리퍼런스"를 제공한다.
이것은 더 강력한 보안을 위한 길을 열어준다. 이더리움 재단의 Alex Hicks가 지적했듯이, 현재 "zkVM RISC-V 회로를 공식 RISC-V 사양에서 Lean으로 추출하여 형식적으로 검증하는 작업"이 진행 중이다. 이는 인간 구현의 오류 가능성에서 벗어나 검증 가능한 수학적 증명으로 신뢰를 옮기는 획기적인 진전이며, 블록체인 보안에 새로운 높이를 열어준다.
전환의 주요 리스크
RISC-V 기반 L1은 많은 이점을 가지고 있지만, 새로운 복잡한 도전도 함께 가져온다.
가스 측정 문제
범용 명령어 세트 아키텍처(ISA)에 대해 결정적이며 공정한 가스 모델을 만드는 것은 아직 해결되지 않은 난제다. 간단한 명령어 카운팅 방식은 서비스 거부 공격에 취약하다. 예를 들어, 공격자는 캐시 미스를 반복적으로 유발하는 프로그램을 설계하여 매우 낮은 가스 비용으로 높은 자원 소비를 유도할 수 있다. 이 문제는 네트워크 안정성과 경제 모델에 심각한 도전을 제기한다.
툴체인 보안과 "재현 가능한 빌드"(reproducible build) 문제
이것은 전환 과정에서 가장 중요하면서도 자주 과소평가되는 리스크다. 보안 모델은 체상 가상 머신에 의존하는 것에서 체하 컴파일러(LLVM 등)에 의존하는 것으로 이동하는데, 이 컴파일러들은 극도로 복잡하며 알려진 버그를 포함하고 있다. 공격자는 컴파일러의 버그를 이용해 무해해 보이는 소스 코드를 악성 바이트코드로 변환할 수 있다. 또한 체상의 컴파일된 바이너리 파일이 공개된 소스 코드와 완전히 일치하는지 보장하는, 즉 "재현 가능한 빌드" 문제 역시 극도로 어렵다. 빌드 환경의 미세한 차이로도 다른 바이너리가 생성될 수 있어, 투명성과 신뢰에 영향을 준다. 이러한 문제들은 개발자와 사용자의 보안에 심각한 시험을 가한다.
완화 전략
앞으로 나아가는 길은 다층적 방어 전략이 필요하다.
단계적 확장
점진적이고 다단계의 전환 계획을 채택하는 것은 리스크 대응의 핵심 전략이다. 먼저 RISC-V를 사전 컴파일 대체로 도입한 후, 듀얼 가상 머신 환경에서 실행함으로써 커뮤니티는 낮은 리스크 환경에서 운영 경험을 축적하고 신뢰를 쌓을 수 있으며, 어떤 불가역적 변경도 피할 수 있다. 이러한 점진적 접근은 기술 전환에 안정적인 기반을 제공한다.
전면 감사: 퍼징(Fuzzing)과 형식적 검증
형식적 검증이 궁극적 목표이지만, 이는 지속적이고 강도 높은 테스트와 결합되어야 한다. Ethproofs 전화 회의에서 Diligence Security의 Valentine이 보여줬듯이, 그들의 Argus 퍼징 도구는 주요 zkVM에서 발견된 11개의 핵심 건전성 및 무결성 취약점을 발견했다. 이는 설계가 가장 잘 되어 있어도 엄격한 대항적 테스트를 통해서만 발견되는 취약점이 존재할 수 있음을 보여준다. 퍼징과 형식적 검증의 결합은 시스템 보안에 더 강력한 보장을 제공한다.
표준화
생태계의 단편화를 방지하기 위해, 커뮤니티는 단일하고 표준화된 RISC-V 설정을 채택해야 한다. RV64GC와 리눅스 호환 ABI 조합이 될 가능성이 높은데, 이 조합은 주류 프로그래밍 언어와 도구에서 가장 넓은 지원을 받으며, 새로운 생태계의 이점을 극대화할 수 있기 때문이다. 표준화는 개발자 효율성을 높일 뿐 아니라 생태계의 장기적 발전을 위한 견고한 기반을 마련할 것이다.
이더리움의 검증 가능한 미래
이더리움 가상 머신(EVM)을 RISC-V로 대체하려는 제안은 점진적 업그레이드를 넘어서, 이더리움 실행 계층에 대한 근본적인 재구성이다. 이 야심찬 비전은 깊이 있는 확장성 병목을 해결하고, 프로토콜 복잡성을 단순화하며, 플랫폼을 범용 컴퓨팅의 더 광범위한 생태계와 일치시키는 것을 목표로 한다. 이 전환은 거대한 기술적·사회적 도전에 직면하지만, 그 장기적 전략적 수익은 이 대담한 노력에 정당성을 부여할 만큼 충분하다.
이 전환은 일련의 핵심적 균형점을 중심으로 이루어진다.
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ZK 네이티브 아키텍처가 가져오는 막대한 성능 향상과 하위 호환성에 대한 절박한 요구 사이의 균형.
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프로토콜 단순화가 가져오는 보안상 이점과 EVM의 방대한 네트워크 효과의 관성 사이의 균형.
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범용 생태계의 강력한 기능과 복잡한 제3자 툴체인에 의존하는 리스크 사이의 선택.
결국 이 아키텍처 전환은 "Lean Execution"(간소화된 실행) 약속을 실현하는 데 핵심이 되며, "Lean Ethereum"(슬림 이더리움) 비전의 중요한 구성 요소가 될 것이다. 이는 이더리움의 L1을 단순한 스마트 계약 플랫폼에서, 검증 가능한 컴퓨팅의 광대한 우주를 지원하기 위해 설계된 효율적이고 안전한 정산 및 데이터 가용성 계층으로 전환시킬 것이다.
Vitalik Buterin이 말했듯이, "목표는... 모든 것에 ZK-snark를 제공하는 것이다."
Ethproofs와 같은 프로젝트는 이 전환에 객관적인 데이터와 협업 플랫폼을 제공하며, Succinct Labs 팀은 SP1 zkVM을 통해 이 미래에 대한 실행 가능한 로드맵을 제공하고 있다. RISC-V를 수용함으로써 이더리움은 자신의 확장성 병목을 해결할 뿐 아니라, 해시와 서명에 이어 세 번째 암호학 원시 기술인 SNARK로 구동되는 차세대 인터넷의 기초 신뢰 계층으로 자리매김하게 될 것이다.
검증 가능한 세계를 위한 소프트웨어, 암호화新时代를 열다.
자세히 알아보기:
Vitalik의 해설: 클릭하여 보기
ETHProofs 네 번째 토론: 클릭하여 보기
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