背景
Ethereumの共同創設者Vitalik Buterin
EVMは長い間、スマートコントラクト機能の核心であり、分散型アプリケーションの多様なエコシステムをサポートしています。しかし、ブロックチェーン技術が進化するにつれて、EVMの建築的限界はますます明らかになっています。オープンソースの指示セットアーキテクチャとして、RISC-Vはそのオープンさ、シンプルさ、柔軟なエコシステムで突出しており、スマートコントラクト実行環境を再構築するための強力な候補となっています。
なぜRISC-Vを選ぶのか?
RISC-V はオープンソースの指示セットアーキテクチャ (ISA) で、モジュール設計と柔軟性により重要な注目を集めています。
- ♪
- オープンソースとロイヤリティーフリー:特許制限なしで、開発と展開コストを大幅に削減します。 ♪
- 柔軟性とスケーラビリティ:カスタマイズされた指示セットをサポートし、ブロックチェーンシステムのさまざまなニーズに適応できます。 ♪
- パフォーマンス最適化:その簡素化された設計は効率的な実行を可能にし、スマート契約のパフォーマンスを向上させるのに理想的です。 ♪
Vitalikは、Ethereumの長期実行層アーキテクチャとしてRISC-Vを使用することを提案し、ネットワークの拡張性の向上と運用コストの低下を目指しています。
EVMの制限
RISC-V がなぜ説得力のある選択肢であるかを理解するには、まず、Ethereum Virtual Machine (EVM) の欠点を認識することが重要です。
- ♪
- 複雑性:EVMのバイトコードは複雑で、ステック操作に大きく依存し、実行効率が低下します。 ♪
- Scalability Bottlenecks: そのアーキテクチャは、マルチトレードまたは並列計算をサポートしず、パフォーマンスのスケーラビリティを制限します。 ♪
- ハードウェア最適化の欠如:抽象化のレベルが高いため、EVMはハードウェア機能を完全に活用できません。 ♪
これらの制限により、EVMはゼロ知識証明(zkEVMs)およびその他の高度なスケーリングソリューションをサポートするのに不適切になります。
zkEVMの背景と課題
zkEVM (Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine) は、zk-SNARKs または zk-STARKs などのゼロ知識証明技術に基づく仮想マシンです。 zkEVM の基本的な目標は、ゼロ知識証明を通じてブロックチェーンシステムのプライバシーとスケーラビリティを大幅に向上させることです。
zkEVMの技術的課題
- ♪
- High Proof Generation Overhead: Zero-knowledge proofs requires generating proofs for each EVM instruction, typically using zk-SNARKs or zk-STARKs. This imposes significant demands on both computation and storage. ゼロ知識の証明には、通常 zk-SNARKs または zk-STARKs を使用して、各 EVM 指示のための証拠を生成する必要があります。 ♪
- 適応問題: EVM はもともとゼロ知識の証拠を念頭に置いて設計されていなかったため、現在の zkEVM ソリューションのパフォーマンスが不足している。 ♪
- 互換性取引: zkEVM は、既存のスマート コントラクト エコシステムとの互換性をバランスをとりながら、パフォーマンスを最適化する必要があります。 ♪
RISC-V と zkEVM の組み合わせ
RISC-V は zkEVM のニーズに適した理想的なハードウェア抽象層を提供します. Here are several technical highlights of integrating RISC-V with zkEVM:
- ♪
- より効率的な証明世代 ♪
RISC-V の簡素化された指示セットは、ゼロ知識証明生成をより効率的にします。EVM に比べて、RISC-V の指示流は解析しやすく、そのレジストリベースのアーキテクチャは EVM のスタックベースのアーキテクチャよりも効率的です。
- ♪
- カスタマイズ可能な指示セット ♪
RISC-V のモジュール設計により、zkEVM 用に特殊な指示セットを作成できます. たとえば、カスタマイズされた指示は、zk-SNARK または zk-STARK 生成における主要なコンポーネントを加速させる有限フィールド数値に設計することができる。
- ♪
- ハードウェア加速の可能性 ♪
オープンソースの性質のおかげで、RISC-V は、ハードウェアベンダーが zkEVM に専用のハードウェアアクセラレーションを提供することを可能にします。
- ♪
- Application-Specific Integrated Circuits (ASICs): ゼロ知識の証明に最適化されたカスタムASICは、RISC-V zkEVM命令セットを直接実装できます。 ♪
- FPGA サポート: FPGA で zkEVM を RISC-V でプロトタイプ化すると、迅速なイテレーションとパフォーマンス最適化が可能になります。 ♪
RISC-V EVM アーキテクチャの設計と実装
RISC-V ベースの zkEVM を設計および実装するには、以下の主要な分野に対処する必要があります。
- ♪
- RISC-V EVMのコアコンポーネントの構築 ♪
- ブロックチェーンと互換性のあるRISC-Vアセンブラーの開発 ♪
- パフォーマンスとセキュリティの制限に最適化 ♪
- 低レベルのベンチマークとパフォーマンス分析 ♪
- Custom RISC-V EVM を Lumoz RaaS 環境に統合する ♪
- RISC-V Frameworkにおけるブロックチェーン特有の論理の実装 ♪
- ベンチマーク対標準EVM ♪
Lumoz RaaS サポート
ブロックチェーン領域のイノベーターとして、Lumoz RaaSはRISC-VベースのzkEVMソリューションのサポートを発表し、開発者がRollupサービスをより効率的に活用できるようになりました。
開発者への影響:
- ♪
- 開発効率の向上: RISC-V zkEVM モジュールを提供することで、開発者はゼロ知識証明アプリケーションを迅速に展開し、テストできます。 ♪
- 強化された互換性:Lumozが提供するツールチェーンは、既存のEthereumエコシステムとRISC-V zkEVMのシームレスな統合を保証します。 ♪
Rollupsの意味:
- ♪
- パフォーマンスの向上:RISC-V zkEVMの効率は、RISC-V zkEVMのトランザクションのパフォーマンスを大幅に向上させます。 ♪
- オペレーティングコストの低下:RISC-Vのハードウェア最適化と低いライセンスコストは、ロールアップのオペレーティングコストを大幅に削減します。 ♪
技術展望
Vitalikの提案とLumozのサポートは、ブロックチェーン技術における重要な転換点を象徴します。RISC-Vの導入は、Ethereumの長期的な開発のための新しい可能性を提供するだけでなく、他のブロックチェーンプラットフォームの技術的進化のための参照点も提供します。
将来、RISC-V zkEVMが徐々に形をとるにつれて、以下の傾向が見られるかもしれません。
- ♪
- RISC-Vの多様性は、異なるブロックチェーンプラットフォーム間の相互運用性を促進する可能性がある。 ♪
- ハードウェアとブロックチェーンの深い統合:RISC-Vのハードウェア最適化は、ブロックチェーンのシステムの計算効率をさらに高めます。 ♪
- プライバシー保護の広範な採用: zkEVMベースのソリューションは、ブロックチェーンアプリケーションのプライバシーとスケーラビリティを大幅に改善します。 ♪
結論
RISC-VとzkEVMの組み合わせは、ブロックチェーン技術における主要なイノベーションを表しています。Vitalikの提案は、Ethereumの将来の開発のための道を示すだけでなく、ブロックチェーン業界全体の技術的進歩のための新しいアイデアも提供しています。Lumoz RaaSのサポートとより多くの開発者の関与により、私たちはRISC-V zkEVMの将来の広範な採用を期待するすべての理由を持っています。
ブロックチェーンの未来は、コードだけでなく、技術エコシステムのオープン性と協力性にあります。
