Nợ kỹ thuật đè nặng, Ethereum chọn cách "làm lại từ đầu" bằng RISC-V
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Nợ kỹ thuật đè nặng, Ethereum chọn cách "làm lại từ đầu" bằng RISC-V
Bằng cách đón nhận RISC-V, Ethereum không chỉ giải quyết được nút thắt về khả năng mở rộng của chính mình mà còn định vị bản thân làm tầng tin cậy nền tảng cho thế hệ internet tiếp theo.
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: jaehaerys.eth
Biên dịch: TechFlow
Tóm tắt
Ethereum đang chuẩn bị cho bước chuyển mình kiến trúc quan trọng nhất kể từ khi ra đời: thay thế EVM bằng RISC-V.
Lý do rất đơn giản —— trong một tương lai lấy kiến thức không (ZK) làm trung tâm, EVM đã trở thành nút thắt hiệu suất:
-
zkEVM hiện tại phụ thuộc vào bộ thông dịch, dẫn đến chậm hơn 50–800 lần;
-
Các mô-đun tiền biên dịch làm phức tạp giao thức và gia tăng rủi ro;
-
Thiết kế ngăn xếp 256 bit cực kỳ kém hiệu quả khi tạo chứng minh.
Giải pháp của RISC-V:
-
Thiết kế tối giản (khoảng 47 lệnh cơ bản) + hệ sinh thái LLVM trưởng thành (hỗ trợ Rust, C++, Go, v.v.);
-
Đã trở thành tiêu chuẩn thực tế cho zkVM (90% dự án sử dụng);
-
Có đặc tả SAIL chính thức (so với Sách Vàng mơ hồ) → cho phép xác minh nghiêm ngặt;
-
Đường dẫn phần cứng cho việc chứng minh (ASICs/FPGAs) đã được thử nghiệm (SP1, Nervos, Cartesi, v.v.).
Quá trình di dời gồm ba giai đoạn:
-
Thay thế EVM bằng RISC-V dưới dạng mô-đun tiền biên dịch (kiểm tra rủi ro thấp);
-
Thời đại hai máy ảo: EVM và RISC-V cùng tồn tại và hoàn toàn tương tác được;
-
Tái triển khai EVM bên trong RISC-V (chiến lược Rosetta).
Tác động đến hệ sinh thái:
-
Rollup lạc quan (như Arbitrum và Optimism) cần xây dựng lại cơ chế chứng minh gian lận;
-
Rollup ZK (như Polygon, zkSync, Scroll) sẽ có lợi thế lớn → rẻ hơn, nhanh hơn, đơn giản hơn;
-
Người phát triển có thể trực tiếp sử dụng các thư viện ngôn ngữ như Rust, Go và Python ở lớp L1;
-
Người dùng sẽ được hưởng chi phí chứng minh giảm khoảng 100 lần → hướng tới Gigagas L1 (khoảng 10.000 TPS).
Cuối cùng, Ethereum sẽ tiến hóa từ một “máy ảo hợp đồng thông minh” thành một tầng tin cậy tối giản, có thể kiểm chứng cho Internet, với mục tiêu cuối cùng là “mọi thứ đều được ZK-Snark hóa”.
Ngã tư đường của Ethereum
Vitalik Buterin từng nói: “Đích đến bao gồm... mọi thứ đều được ZK-Snark hóa.”
Kết cục của bằng chứng kiến thức không (ZK) là điều tất yếu, và lập luận cốt lõi rất đơn giản: Ethereum đang tái thiết lập chính nó từ đầu trên nền tảng ZK. Điều này đánh dấu điểm kết thúc công nghệ của giao thức —— đạt được hình dạng cuối cùng thông qua việc cấu trúc lại L1, được vận hành bởi các zkVM hiệu suất cao do nhóm phát triển cốt lõi (như Succinct) hỗ trợ.
Với tầm nhìn này làm đích đến, Ethereum đang ở ngã tư đường chuyển đổi kiến trúc quan trọng nhất kể từ khi ra đời. Cuộc thảo luận này giờ đây không còn là về nâng cấp từng bước nữa, mà là tái cấu trúc hoàn toàn nhân tính toán của nó —— thay thế Máy ảo Ethereum (EVM). Động thái này là nền tảng cho tầm nhìn rộng lớn hơn “Ethereum Tối giản” (Lean Ethereum).
Tầm nhìn Ethereum Tối giản (Lean Ethereum) nhằm đơn giản hóa hệ thống toàn bộ giao thức, chia nó thành ba mô-đun cốt lõi: Đồng thuận Tối giản (Lean Consensus), Dữ liệu Tối giản (Lean Data) và Thực thi Tối giản (Lean Execution). Trong vấn đề cốt lõi của thực thi tối giản, điểm then chốt nhất là: Liệu EVM, cái động cơ thúc đẩy cuộc cách mạng hợp đồng thông minh, đã trở thành nút thắt chính cho tương lai của Ethereum chưa?
Như Justin Drake của Quỹ Ethereum từng nói, mục tiêu dài hạn của Ethereum luôn là “mọi thứ đều được Snark hóa” (Snarkify everything), một công cụ mạnh mẽ có thể tăng cường mọi tầng của giao thức. Tuy nhiên, lâu nay mục tiêu này giống như một “bản đồ viễn tưởng”, vì để thực hiện nó cần khái niệm chứng minh thời gian thực (real-time proving). Giờ đây, khi chứng minh thời gian thực dần trở thành hiện thực, sự kém hiệu quả lý thuyết của EVM đã biến thành một vấn đề thực tế cấp bách cần giải quyết.
Bài viết này sẽ đi sâu phân tích các lập luận kỹ thuật và chiến lược về việc di dời Ethereum L1 sang kiến trúc tập lệnh RISC-V (ISA). Động thái này không chỉ hứa hẹn giải phóng khả năng mở rộng chưa từng có, mà còn đơn giản hóa cấu trúc giao thức và đưa Ethereum phù hợp với tương lai của tính toán có thể kiểm chứng.
Chính xác thì đang xảy ra thay đổi gì?
Trước khi tìm hiểu “tại sao”, trước tiên cần làm rõ “cái gì” đang thay đổi.
EVM (Máy ảo Ethereum) là môi trường chạy cho các hợp đồng thông minh của Ethereum, được gọi là “máy tính toàn cầu” xử lý giao dịch và cập nhật trạng thái blockchain. Suốt nhiều năm, thiết kế của nó được coi là cách mạng, đặt nền móng cho sự ra đời của hệ sinh thái tài chính phi tập trung (DeFi) và NFT. Tuy nhiên, kiến trúc tùy chỉnh gần một thập kỷ này giờ đây đã tích lũy nhiều nợ kỹ thuật.
Ngược lại, RISC-V không phải là một sản phẩm, mà là một tiêu chuẩn mở —— một “bộ chữ” thiết kế bộ xử lý miễn phí, phổ biến. Như Jeremy Bruestle nhấn mạnh tại hội nghị Ethproofs, các nguyên tắc cốt lõi của nó khiến nó trở thành lựa chọn tuyệt vời cho vai trò này:
-
Tối giản: Tập lệnh cơ bản của RISC-V cực kỳ đơn giản, chỉ gồm khoảng 40 đến 47 lệnh. Như Jeremy nói, điều này khiến nó “gần như hoàn hảo cho trường hợp sử dụng của chúng ta về một cỗ máy tổng quát siêu tối giản”.
-
Thiết kế mô-đun: Các chức năng phức tạp hơn được thêm vào thông qua các phần mở rộng tùy chọn. Đặc điểm này cực kỳ quan trọng vì nó cho phép phần lõi giữ được sự đơn giản, đồng thời mở rộng chức năng theo nhu cầu mà không áp đặt độ phức tạp không cần thiết lên giao thức cơ bản.
-
Hệ sinh thái mở: RISC-V sở hữu hệ công cụ hỗ trợ lớn và trưởng thành, bao gồm trình biên dịch LLVM, cho phép nhà phát triển sử dụng các ngôn ngữ lập trình phổ biến như Rust, C++ và Go. Như Justin Drake đã nói: “Các công cụ xung quanh trình biên dịch rất phong phú, trong khi việc xây dựng trình biên dịch cực kỳ khó khăn… do đó giá trị của những chuỗi công cụ biên dịch này là cực kỳ cao.” RISC-V giúp Ethereum thừa hưởng miễn phí những công cụ sẵn có này.
Vấn đề chi phí bộ thông dịch
Nguyên nhân thúc đẩy việc thay thế EVM không phải là một lỗi đơn lẻ, mà là sự hội tụ của nhiều giới hạn cơ bản, những vấn đề này trong bối cảnh tương lai lấy bằng chứng kiến thức không (ZK) làm trung tâm đã trở nên không thể bỏ qua. Những giới hạn này bao gồm nút thắt hiệu suất trong hệ thống ZK và rủi ro ngày càng gia tăng do sự phức tạp tích lũy bên trong giao thức.
Vấn đề chi phí bộ thông dịch
Động lực cấp bách nhất cho sự chuyển đổi này là sự kém hiệu quả vốn có của EVM trong các hệ thống bằng chứng kiến thức không. Khi Ethereum dần chuyển sang mô hình xác minh trạng thái L1 thông qua bằng chứng ZK, hiệu suất của người chứng minh trở thành nút thắt lớn nhất.
Vấn đề nằm ở cách zkEVM hoạt động hiện tại. Chúng không trực tiếp tạo bằng chứng ZK cho EVM, mà là tạo bằng chứng cho bộ thông dịch EVM, trong khi bộ thông dịch này lại được biên dịch thành mã RISC-V. Vitalik Buterin thẳng thắn chỉ ra vấn đề cốt lõi này:
“...Nếu cách triển khai zkVM là biên dịch việc thực thi EVM thành thứ cuối cùng trở thành mã RISC-V, vậy tại sao không trực tiếp phơi bày RISC-V gốc đến nhà phát triển hợp đồng thông minh? Như vậy có thể loại bỏ hoàn toàn chi phí của cả lớp máy ảo bên ngoài.”
Lớp thông dịch bổ sung này gây ra tổn thất hiệu suất lớn. Ước tính cho thấy, so với việc chứng minh chương trình gốc, lớp này có thể dẫn đến chậm hơn 50 đến 800 lần. Sau khi tối ưu hóa các nút thắt khác (như chuyển sang thuật toán băm Poseidon), phần “thực thi khối” này vẫn chiếm 80-90% tổng thời gian chứng minh, khiến EVM trở thành rào cản cuối cùng và khó chịu nhất cho việc mở rộng L1. Bằng cách loại bỏ lớp này, Vitalik dự đoán hiệu suất thực thi có thể cải thiện 100 lần.
Cạm bẫy nợ kỹ thuật
Để khắc phục sự thiếu hiệu quả của EVM trong các thao tác mật mã học cụ thể, Ethereum đã giới thiệu các hợp đồng tiền biên dịch —— các chức năng chuyên biệt được mã hóa cứng trực tiếp vào giao thức. Mặc dù giải pháp này lúc đó có vẻ thực dụng, nhưng hiện nay lại gây ra tình trạng “tồi tệ” như Vitalik Buterin gọi:
“Tiền biên dịch là thảm họa đối với chúng ta… chúng làm phình to đáng kể kho mã tin cậy của Ethereum… và chúng từng khiến chúng ta suýt gặp phải những vấn đề nghiêm trọng về thất bại đồng thuận vài lần.”
Sự phức tạp này thật kinh ngạc. Vitalik lấy ví dụ, mã gói (wrapper code) cho một hợp đồng tiền biên dịch đơn lẻ (như modexp) còn phức tạp hơn cả bộ thông dịch RISC-V hoàn chỉnh, trong khi logic tiền biên dịch thực tế còn rườm rà hơn. Việc thêm tiền biên dịch mới đòi hỏi quá trình hard fork chậm chạp và đầy tranh cãi về mặt chính trị, điều này nghiêm trọng cản trở sự đổi mới ứng dụng cần các nguyên thủy mật mã học mới. Trước tình hình này, Vitalik đi đến kết luận rõ ràng:
“Tôi nghĩ chúng ta nên ngừng thêm bất kỳ hợp đồng tiền biên dịch mới nào kể từ hôm nay.”
Nợ kỹ thuật kiến trúc của Ethereum
Thiết kế cốt lõi của EVM phản ánh các ưu tiên của thời đại cũ, nhưng nó không còn phù hợp với nhu cầu tính toán hiện đại. EVM chọn kiến trúc 256 bit để xử lý các giá trị mật mã học, nhưng đối với các số nguyên 32 bit hoặc 64 bit thường dùng trong hợp đồng thông minh, kiến trúc này cực kỳ kém hiệu quả. Sự kém hiệu quả này đặc biệt đắt đỏ trong hệ thống ZK. Như Vitalik giải thích:
“Khi sử dụng các con số nhỏ hơn, mỗi con số thực tế không tiết kiệm được tài nguyên nào, trong khi độ phức tạp lại tăng gấp hai đến bốn lần.”
Bên cạnh đó, kiến trúc ngăn xếp của EVM kém hiệu quả hơn kiến trúc thanh ghi của RISC-V và CPU hiện đại. Nó cần nhiều lệnh hơn để hoàn thành cùng một thao tác, đồng thời khiến việc tối ưu hóa trình biên dịch trở nên phức tạp hơn.
Những vấn đề này —— bao gồm nút thắt hiệu suất trong bằng chứng ZK, sự phức tạp của tiền biên dịch và lựa chọn kiến trúc lỗi thời —— cùng nhau tạo thành một lập luận thuyết phục và cấp bách: Ethereum phải vượt qua EVM và đón nhận kiến trúc công nghệ phù hợp hơn với tương lai.
Bản đồ RISC-V: Xây dựng lại tương lai Ethereum trên nền tảng vững chắc hơn
Ưu thế của RISC-V không chỉ nằm ở điểm yếu của EVM, mà còn ở triết lý thiết kế nội tại mạnh mẽ của nó. Kiến trúc của nó cung cấp một nền tảng vững chắc, đơn giản và có thể kiểm chứng, rất phù hợp với môi trường rủi ro cao như Ethereum.
Tại sao tiêu chuẩn mở tốt hơn thiết kế tùy chỉnh?
Khác với kiến trúc tập lệnh tùy chỉnh (ISA) cần xây dựng toàn bộ hệ sinh thái phần mềm từ đầu, RISC-V là một tiêu chuẩn mở trưởng thành, có ba lợi thế chính sau:
Hệ sinh thái trưởng thành
Bằng cách áp dụng RISC-V, Ethereum có thể tận dụng sự tiến bộ tập thể hàng thập kỷ trong lĩnh vực khoa học máy tính. Như Justin Drake giải thích, điều này mang đến cho Ethereum cơ hội trực tiếp sử dụng các công cụ đẳng cấp thế giới:
“Có một thành phần hạ tầng gọi là LLVM, đó là một bộ công cụ trình biên dịch, cho phép bạn biên dịch ngôn ngữ lập trình cấp cao thành một trong nhiều đích hậu kỳ. Một trong các đích hậu kỳ được hỗ trợ chính là RISC-V. Vì vậy nếu bạn hỗ trợ RISC-V, bạn tự động hỗ trợ tất cả các ngôn ngữ cấp cao mà LLVM hỗ trợ.”
Điều này làm giảm đáng kể rào cản phát triển, giúp hàng triệu nhà phát triển quen thuộc với Rust, C++ và Go dễ dàng tiếp cận.
Triết lý thiết kế tối giản Tính tối giản của RISC-V là một đặc điểm cố ý chứ không phải hạn chế. Tập lệnh cơ bản của nó chỉ chứa khoảng 47 lệnh, giúp lõi máy ảo giữ được sự đơn giản cực độ. Sự đơn giản này có lợi thế đáng kể về bảo mật, vì kho mã tin cậy nhỏ hơn dễ kiểm toán và xác minh hình thức hơn.
Chuẩn mực thực tế trong lĩnh vực bằng chứng kiến thức không Quan trọng hơn, hệ sinh thái zkVM đã đưa ra lựa chọn. Như Justin Drake chỉ ra, từ dữ liệu Ethproofs có thể thấy một xu hướng rõ ràng:
“RISC-V là kiến trúc tập lệnh (ISA) hàng đầu cho backend zkVM.”
Trong mười zkVM có khả năng chứng minh khối Ethereum, đã có chín lựa chọn RISC-V làm kiến trúc đích. Sự đồng thuận của thị trường này gửi tín hiệu mạnh mẽ: Ethereum áp dụng RISC-V không phải là một nỗ lực đầu cơ, mà là phù hợp với một tiêu chuẩn đã được thực tế kiểm chứng và được công nhận bởi các dự án đang xây dựng tương lai kiến thức không của chính họ.
Sinh ra để tạo niềm tin, không chỉ để thực thi
Bên cạnh hệ sinh thái rộng lớn, kiến trúc nội bộ của RISC-V cũng đặc biệt phù hợp để xây dựng các hệ thống an toàn và có thể kiểm chứng. Trước hết, RISC-V có một đặc tả chính thức, có thể đọc được bởi máy —— SAIL. So với đặc tả của EVM (chủ yếu là Sách Vàng dưới dạng văn bản), đây là một bước tiến lớn. Sách Vàng có độ mơ hồ nhất định, trong khi đặc tả SAIL cung cấp “chuẩn vàng”, hỗ trợ chứng minh toán học về tính đúng đắn, điều này cực kỳ quan trọng để bảo vệ các giao thức có giá trị lớn. Như Alex Hicks của Quỹ Ethereum (EF) đề cập tại hội nghị Ethproofs, điều này cho phép mạch zkVM trực tiếp “xác minh với đặc tả RISC-V chính thức”. Thứ hai, RISC-V bao gồm một kiến trúc đặc quyền, một đặc điểm thường bị bỏ qua nhưng cực kỳ quan trọng đối với bảo mật. Nó định nghĩa các cấp độ hoạt động khác nhau, chủ yếu gồm chế độ người dùng (cho các ứng dụng không tin cậy, như hợp đồng thông minh) và chế độ giám sát (cho “lõi thực thi” đáng tin cậy). Diego từ Cartesi giải thích sâu sắc:
“Bản thân hệ điều hành phải tự bảo vệ khỏi các mã khác. Nó cần cách ly các chương trình khác nhau khi chạy, và tất cả các cơ chế này đều là một phần của tiêu chuẩn RISC-V.”
Trong kiến trúc RISC-V, các hợp đồng thông minh chạy ở chế độ người dùng (User Mode) không thể truy cập trực tiếp trạng thái blockchain. Thay vào đó, nó cần gửi yêu cầu thông qua một lệnh ECALL (gọi môi trường) đặc biệt đến lõi đáng tin cậy đang chạy ở chế độ giám sát (Supervisor Mode). Cơ chế này xây dựng một ranh giới bảo mật được phần cứng ép buộc, vững chắc và dễ xác minh hơn mô hình sandbox phần mềm thuần túy của EVM.
Tầm nhìn của Vitalik
Sự chuyển đổi này được hình dung như một quá trình nhiều giai đoạn, từng bước, nhằm đảm bảo tính ổn định và tương thích ngược của hệ thống. Như người sáng lập Ethereum Vitalik Buterin trình bày, phương pháp này nhằm đạt được sự phát triển “tiến hóa”, thay vì một thay đổi “cách mạng” hoàn toàn.
Bước một: Thay thế bằng tiền biên dịch
Giai đoạn ban đầu áp dụng cách tiếp cận thận trọng nhất, giới thiệu các chức năng hạn chế của máy ảo (VM) mới. Như Vitalik Buterin đề xuất: “Chúng ta có thể bắt đầu sử dụng VM mới trong các trường hợp hạn chế, ví dụ thay thế chức năng tiền biên dịch.” Cụ thể, điều này sẽ tạm dừng việc thêm chức năng tiền biên dịch EVM mới, thay vào đó thực hiện các chức năng cần thiết thông qua các chương trình RISC-V được phê duyệt trong danh sách trắng. Phương pháp này cho phép VM mới được kiểm tra thực tế trên mainnet trong môi trường rủi ro thấp, đồng thời sử dụng client Ethereum làm trung gian giữa hai môi trường thực thi.
Bước hai: Hai máy ảo cùng tồn tại
Giai đoạn tiếp theo sẽ “mở trực tiếp VM mới cho người dùng”. Hợp đồng thông minh có thể sử dụng thẻ để chỉ ra bytecode của chúng là EVM hay RISC-V. Đặc điểm then chốt là đạt được khả năng tương tác liền mạch: “Các hợp đồng hai loại có thể gọi lẫn nhau.” Chức năng này sẽ được thực hiện thông qua lời gọi hệ thống (ECALL), cho phép hai máy ảo hợp tác trong cùng một hệ sinh thái.
Bước ba: EVM như một hợp đồng mô phỏng ("Chiến lược Rosetta")
Mục tiêu cuối cùng là đơn giản hóa giao thức đến mức tối đa. Ở giai đoạn này, “chúng ta sẽ triển khai EVM như một phần trong VM mới.” EVM được chuẩn hóa sẽ trở thành một hợp đồng thông minh đã được xác minh hình thức chạy trên L1 RISC-V gốc. Điều này không chỉ đảm bảo hỗ trợ vĩnh viễn cho các ứng dụng cũ, mà còn cho phép các nhà phát triển client chỉ duy trì một công cụ thực thi đơn giản hóa, từ đó giảm đáng kể độ phức tạp và chi phí bảo trì.
Tác động lan tỏa đến hệ sinh thái
Việc chuyển đổi từ EVM sang RISC-V không chỉ là sự thay đổi ở giao thức cốt lõi, mà sẽ tạo ra ảnh hưởng sâu rộng đến toàn bộ hệ sinh thái Ethereum. Sự chuyển đổi này không chỉ định hình lại trải nghiệm nhà phát triển, mà còn thay đổi căn bản cục diện cạnh tranh của các giải pháp Layer-2 và mở khóa các mô hình xác minh kinh tế mới.
Xác định lại Rollup: Cuộc đối đầu giữa Optimistic và ZK
Việc áp dụng lớp thực thi RISC-V ở L1 sẽ tạo ra ảnh hưởng rất khác biệt đến hai loại Rollup chính.
Optimistic Rollup (như Arbitrum, Optimism) đối mặt với thách thức kiến trúc. Mô hình bảo mật của chúng phụ thuộc vào việc thực thi lại giao dịch gây tranh cãi trên EVM L1 để giải quyết bằng chứng gian lận. Nếu EVM L1 bị thay thế, mô hình này sẽ hoàn toàn sụp đổ. Các dự án này sẽ phải đối mặt với lựa chọn khó khăn: hoặc thực hiện cải tạo kỹ thuật quy mô lớn để thiết kế hệ thống bằng chứng gian lận dành cho VM L1 mới, hoặc hoàn toàn tách khỏi mô hình bảo mật của Ethereum.
Ngược lại, ZK Rollup sẽ giành được lợi thế chiến lược lớn. Phần lớn ZK Rollup đã chọn RISC-V làm kiến trúc tập lệnh nội bộ (ISA) của chúng. Một L1 “nói cùng một ngôn ngữ” sẽ cho phép chúng tích hợp chặt chẽ và hiệu quả hơn. Justin Drake đề xuất tầm nhìn về “Rollup gốc” trong tương lai: L2 thực chất trở thành một phiên bản chuyên biệt của chính môi trường thực thi L1, tận dụng VM tích hợp sẵn của L1 để thanh toán liền mạch. Sự đồng bộ này sẽ mang lại những thay đổi sau:
Đơn giản hóa stack kỹ thuật: Các đội L2 sẽ không còn cần xây dựng cơ chế cầu nối phức tạp giữa môi trường thực thi RISC-V nội bộ và EVM.
Tái sử dụng công cụ và mã nguồn: Các trình biên dịch, công cụ gỡ lỗi và công cụ xác minh hình thức được phát triển cho môi trường RISC-V L1 có thể được L2 sử dụng trực tiếp, giảm đáng kể chi phí phát triển.
Đồng bộ hóa động lực kinh tế: Phí Gas trên L1 sẽ phản ánh chính xác hơn chi phí thực tế của việc xác minh ZK dựa trên RISC-V, từ đó hình thành mô hình kinh tế hợp lý hơn.
Kỷ nguyên mới cho nhà phát triển và người dùng
Đối với nhà phát triển Ethereum, sự chuyển đổi này sẽ là từng bước, chứ không phá vỡ.
Đối với nhà phát triển, họ sẽ tiếp cận được hệ sinh thái phát triển phần mềm rộng lớn và trưởng thành hơn. Như Vitalik Buterin chỉ ra, nhà phát triển sẽ “có thể viết hợp đồng bằng Rust, đồng thời các lựa chọn này có thể cùng tồn tại”. Đồng thời, ông dự đoán “Solidity và Vyper vẫn sẽ được ưa chuộng lâu dài nhờ thiết kế thanh lịch cho logic hợp đồng thông minh”. Việc chuyển đổi thông qua chuỗi công cụ LLVM sử dụng các ngôn ngữ lập trình phổ biến và thư viện khổng lồ của chúng sẽ là cách mạng. Vitalik ví nó như một “trải nghiệm kiểu NodeJS”, nơi nhà phát triển có thể dùng cùng một ngôn ngữ để viết mã trên chuỗi và ngoài chuỗi, đạt được sự nhất quán trong phát triển.
Đối với người dùng, sự chuyển đổi này cuối cùng sẽ mang lại trải nghiệm mạng lưới rẻ hơn, hiệu suất cao hơn. Dự kiến chi phí chứng minh sẽ giảm khoảng 100 lần, từ vài đô la mỗi giao dịch xuống còn vài xu hoặc ít hơn. Điều này trực tiếp chuyển hóa thành phí L1 và phí thanh toán L2 thấp hơn. Khả thi kinh tế này sẽ mở ra tầm nhìn “Gigagas L1”, hướng tới hiệu suất khoảng 10.000 TPS, mở đường cho các ứng dụng trên chuỗi trong tương lai phức tạp và có giá trị cao hơn.
Succinct Labs và SP1: Xây dựng tương lai bằng chứng trong hiện tại
Ethereum đang tích tụ sức mạnh. “Mở rộng L1, mở rộng khối” là nhiệm vụ chiến lược cấp bách trong cụm giao thức EF. Dự kiến sẽ có những cải thiện hiệu suất đáng kể trong 6 đến 12 tháng tới.
https://blog.ethereum.org/2025/07/31/lean-ethereum
Các nhóm như Succinct Labs đã chứng minh ưu thế lý thuyết của RISC-V trong thực tiễn, công việc của họ trở thành minh chứng mạnh mẽ cho đề xuất này.
SP1 do Succinct Labs phát triển là một zkVM mã nguồn mở, hiệu suất cao dựa trên RISC-V, xác nhận tính khả thi của phương pháp kiến trúc mới. SP1 áp dụng triết lý “tập trung vào tiền biên dịch” (precompile-centric), giải quyết hoàn hảo vấn đề cổ chai mật mã học của EVM. Khác với cách truyền thống phụ thuộc vào tiền biên dịch chậm chạp và mã hóa cứng, SP1 dồn các thao tác nặng như băm Keccak vào các mạch ZK được thiết kế riêng, tối ưu hóa thủ công, và gọi chúng thông qua lệnh ECALL chuẩn. Phương pháp này kết hợp hiệu suất của phần cứng tùy chỉnh với sự linh hoạt của phần mềm, mang lại giải pháp hiệu quả và có thể mở rộng hơn cho nhà phát triển.
Tác động thực tế của Succinct Labs đã hiện hữu. Sản phẩm OP Succinct của họ sử dụng SP1 để trang bị khả năng ZK (ZK-ify) cho Optimistic Rollups. Như đồng sáng lập Uma Roy của Succinct giải thích:
“Rollup sử dụng OP Stack không còn cần chờ bảy ngày để hoàn tất xác nhận cuối cùng và rút tiền… giờ đây có thể xác nhận chỉ trong một giờ. Tốc độ cải thiện này rất tuyệt vời.”
Sự đột phá này giải quyết điểm đau chính của toàn bộ hệ sinh thái OP Stack. Ngoài ra, hạ tầng của Succinct —— Mạng lưới Người chứng minh Succinct —— được thiết kế như một thị trường phi tập trung để tạo chứng minh, minh họa mô hình kinh tế khả thi cho tính toán có thể kiểm chứng trong tương lai. Công việc của họ không chỉ là một minh chứng khái niệm, mà là một bản đồ khả thi cho tương lai, như mô tả trong bài viết này.
Ethereum làm thế nào để giảm rủi ro
Một lợi thế lớn của RISC-V là nó biến thánh杯 của xác minh hình thức —— chứng minh toán học về tính đúng đắn của hệ thống —— thành mục tiêu khả thi. Đặc tả của EVM được viết bằng ngôn ngữ tự nhiên trong Sách Vàng, khó xác minh hình thức. Trong khi đó, RISC-V có đặc tả SAIL chính thức, có thể đọc được bởi máy, cung cấp “tham chiếu vàng” rõ ràng về hành vi của nó.
Điều này mở đường cho sự an toàn mạnh mẽ hơn. Như Alex Hicks của Quỹ Ethereum chỉ ra, hiện tại đang tiến hành công việc “xác minh hình thức mạch zkVM RISC-V với đặc tả RISC-V chính thức được trích xuất vào Lean”. Đây là một bước tiến mang tính里程碑, chuyển sự tin cậy từ các triển khai con người dễ sai sót sang các chứng minh toán học có thể kiểm chứng, mở ra chiều cao mới cho bảo mật blockchain.
Các rủi ro chính trong quá trình chuyển đổi
Dù L1 dựa trên kiến trúc RISC-V có nhiều lợi thế, nó cũng mang đến các thách thức phức tạp mới.
Vấn đề đo lường Gas
Việc tạo một mô hình Gas xác định và công bằng cho kiến trúc tập lệnh phổ quát (ISA) là một bài toán chưa được giải quyết. Phương pháp đếm lệnh đơn giản dễ bị tấn công từ chối dịch vụ. Ví dụ, kẻ tấn công có thể thiết kế một chương trình liên tục gây lỗi bộ nhớ cache, từ đó tiêu tốn nhiều tài nguyên với chi phí Gas cực thấp. Vấn đề này đặt ra thách thức nghiêm trọng cho sự ổn định mạng và mô hình kinh tế.
An toàn chuỗi công cụ và vấn đề “xây dựng có thể tái hiện”
Đây là rủi ro quan trọng nhất và thường bị đánh giá thấp trong quá trình chuyển đổi. Mô hình bảo mật chuyển từ việc phụ thuộc vào máy ảo trên chuỗi sang phụ thuộc vào trình biên dịch ngoài chuỗi (như LLVM), vốn cực kỳ phức tạp và đã biết là có lỗi. Kẻ tấn công có thể lợi dụng lỗi trình biên dịch để biến mã nguồn vô hại thành bytecode độc hại. Ngoài ra, đảm bảo rằng tệp nhị phân đã biên dịch trên chuỗi khớp hoàn toàn với mã nguồn công khai, tức là vấn đề “xây dựng có thể tái hiện”, cũng cực kỳ khó. Những khác biệt nhỏ trong môi trường xây dựng có thể dẫn đến tệp nhị phân khác nhau, ảnh hưởng đến tính minh bạch và niềm tin. Những vấn đề này đặt ra thử thách nghiêm trọng cho bảo mật của nhà phát triển và người dùng.
Các chiến lược giảm thiểu
Con đường phía trước cần chiến lược phòng thủ nhiều lớp.
Triển khai từng giai đoạn
Việc áp dụng kế hoạch chuyển đổi từng bước, nhiều giai đoạn là chiến lược cốt lõi để đối phó với rủi ro. Bằng cách trước tiên giới thiệu RISC-V như một giải pháp thay thế tiền biên dịch, sau đó chạy trong môi trường hai máy ảo, cộng đồng có thể tích lũy kinh nghiệm vận hành và xây dựng niềm tin trong môi trường rủi ro thấp, tránh mọi thay đổi không thể đảo ngược. Phương pháp từng bước này cung cấp nền tảng ổn định cho sự chuyển đổi kỹ thuật.
Đánh giá toàn diện: Kiểm thử mù (Fuzzing) và xác minh hình thức
Dù xác minh hình thức là mục tiêu cuối cùng, nó phải kết hợp với kiểm thử liên tục và cường độ cao. Như Valentine từ Diligence Security trình diễn trong cuộc gọi điện thoại Ethproofs, công cụ fuzzing Argus của họ đã phát hiện 11 lỗ hổng nghiêm trọng về tính lành mạnh và toàn vẹn trong zkVM hàng đầu. Điều này cho thấy, ngay cả những hệ thống được thiết kế hoàn hảo nhất cũng có thể tồn tại những lỗ hổng chỉ có thể phát hiện qua kiểm thử đối kháng nghiêm ngặt. Việc kết hợp kiểm thử mù và xác minh hình thức cung cấp sự bảo đảm an ninh mạnh mẽ hơn cho hệ thống.
Chuẩn hóa
Để tránh phân mảnh hệ sinh thái, cộng đồng cần thống nhất áp dụng một cấu hình RISC-V duy nhất, chuẩn hóa. Có thể sẽ là tổ hợp RV64GC với ABI tương thích Linux, vì tổ hợp này có sự hỗ trợ rộng rãi nhất trong các ngôn ngữ và công cụ lập trình phổ biến, có thể tối đa hóa lợi thế của hệ sinh thái mới. Chuẩn hóa không chỉ nâng cao hiệu quả của nhà phát triển mà còn đặt nền móng vững chắc cho sự phát triển lâu dài của hệ sinh thái.
Tương lai có thể kiểm chứng của Ethereum
Đề xuất thay thế Máy ảo Ethereum (EVM) bằng RISC-V không chỉ là một nâng cấp từng bước, mà là sự tái cấu trúc căn bản của lớp thực thi Ethereum. Tầm nhìn tham vọng này nhằm giải quyết các nút thắt mở rộng sâu xa, đơn giản hóa độ phức tạp giao thức và đưa nền tảng phù hợp với hệ sinh thái rộng lớn hơn trong lĩnh vực tính toán phổ quát. Dù sự chuyển đổi này đối mặt với những thách thức kỹ thuật và xã hội lớn lao, lợi ích chiến lược dài hạn đủ để biện minh cho nỗ lực táo bạo này.
Sự chuyển đổi này tập trung vào một loạt cân nhắc cốt lõi:
-
Cân bằng giữa hiệu suất khổng lồ từ kiến trúc ZK gốc và nhu cầu cấp thiết về tương thích ngược;
-
Đánh đổi giữa lợi thế an toàn từ việc đơn giản hóa giao thức và quán tính hiệu ứng mạng khổng lồ của EVM;
-
Lựa chọn giữa năng lực mạnh mẽ của hệ sinh thái phổ quát và rủi ro phụ thuộc vào chuỗi công cụ bên thứ ba phức tạp.
Cuối cùng, sự chuyển đổi kiến trúc này sẽ là chìa khóa để thực hiện cam kết “Thực thi Tối giản” (Lean Execution), và là một phần quan trọng của tầm nhìn “Ethereum Tối giản” (Lean Ethereum). Nó sẽ biến L1 của Ethereum từ một nền tảng hợp đồng thông minh đơn giản thành một lớp thanh toán và khả dụng dữ liệu hiệu quả, an toàn, được thiết kế riêng để hỗ trợ vũ trụ rộng lớn của tính toán có thể kiểm chứng.
Như Vitalik Buterin nói, “điểm kết thúc là... cung cấp ZK-snark cho mọi thứ.”
Những dự án như Ethproofs cung cấp dữ liệu khách quan và nền tảng hợp tác cho sự chuyển đổi này, trong khi nhóm Succinct Labs thông qua ứng dụng thực tế SP1 zkVM của họ đã cung cấp bản đồ hành động cho tương lai này. Bằng cách đón nhận RISC-V, Ethereum không chỉ giải quyết nút thắt mở rộng của chính mình, mà còn định vị bản thân là tầng tin cậy nền tảng cho thế hệ internet tiếp theo —— được vận hành bởi SNARK, nguyên thủy mật mã học thứ ba sau băm và chữ ký.
Phần mềm của thế giới được chứng minh, mở ra kỷ nguyên mã hóa mới.
Tìm hiểu thêm:
Giải thích của Vitalik: Nhấn để xem
Phiên thảo luận lần thứ tư ETHProofs: Nhấn để xem
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
@0xJaehaerys
