Vitalik Buterin a propus modificări la nivelul execuției care ar putea remodela fundamental arhitectura de bază a Ethereum. Co-fondatorul proiectului a argumentat că modificări profunde ale arborelui de stare și ale mașinii virtuale ale rețelei sunt necesare pentru a elimina ceea ce el a descris drept cele mai mari blocaje de demonstrare ale lanțului.
Într-o postare detaliată pe X, Buterin a spus că arborele de stare și VM-ul reprezintă împreună mai mult de 80% din constrângerile care afectează eficiența dovezilor și le-a numit ținte „practic obligatorii” dacă Ethereum vrea să permită cazuri de utilizare scalabile de demonstrare zero-knowledge și de partea clientului.
El a indicat EIP-7864, o propunere dezvoltată de Guillaume Ballet și alții, care ar înlocui actualul arbore Merkle Patricia hexary bazat pe Keccak al Ethereum cu un arbore binar construit pe o funcție hash mai eficientă. Potrivit lui Buterin, modificarea ar scurta ramurile Merkle de aproximativ patru ori, prin reducerea cerințelor de lățime de bandă și prin reducerea semnificativă a costurilor verificării ramurilor de partea clientului.
Acest lucru ar putea reduce costurile de date pentru instrumente precum Helios și sistemele de recuperare a informațiilor private de 4 ori, a adăugat Buterin. Eficiența demonstrațiilor ar putea fi, de asemenea, îmbunătățită de 3-4 ori numai din ramuri mai scurte. El se așteaptă la câștiguri suplimentare dacă Ethereum trece la funcții hash precum BLAKE3, care se estimează că este de trei ori mai eficient decât Keccak. Între timp, o variantă Poseidon ar putea oferi o îmbunătățire de până la 100 de ori, deși a menționat că ar fi nevoie de lucrări suplimentare de securitate.
Designul binar propus ar grupa, de asemenea, sloturile de stocare în „pagini” de 64-256 de sloturi și ar permite încărcarea și editarea mai eficientă a stocării adiacente, economisind potențial mai mult de 10.000 gaz per tranzacție pentru aplicațiile care accesează sloturi de stocare timpurii. Buterin a explicat că un arbore de stare prietenos cu demonstranții ar permite, de asemenea, aplicațiilor zero-knowledge să se compună direct cu starea Ethereum în loc să construiască arbori independenți, simplificând în același timp structura și permițând adăugarea de metadate pentru mecanismele viitoare de expirare a stării.
Dincolo de revizuirea arborelui de stare, Buterin a pledat pentru înlocuirea eventuală a Mașinii Virtuale Ethereum cu un VM bazat pe RISC-V, deoarece a descris ideea ca fiind pe termen mai lung și non-consensuală. Dar și-a exprimat convingerea fermă că va deveni „lucrul evident de făcut” după finalizarea upgrade-urilor foii de parcurs a stării.
Co-fondatorul Ethereum a spus că un VM RISC-V ar fi mai eficient din punct de vedere al execuției, mai prietenos cu demonstranții și mai simplu, menționând că mulți demonstranți existenți sunt deja scriși în RISC-V și că un interpret ar putea fi implementat în doar câteva sute de linii de cod. El a detaliat un plan de tranziție în faze, începând cu utilizarea noului VM pentru precompilări, apoi permițând dezvoltatorilor să implementeze contracte direct în noul VM și, în cele din urmă, retragerea EVM într-un strat de compatibilitate scris ca un contract inteligent în noul sistem.
În cadrul acestei foi de parcurs, utilizatorii ar păstra compatibilitatea deplină cu versiunile anterioare, cu excepția modificărilor costurilor de gaz, care, potrivit lui Buterin, vor fi probabil umbrite de îmbunătățirile de scalare din anii următori.
Cea mai recentă propunere a lui Buterin vine la doar câteva zile după ce a introdus o foaie de parcurs de rezistență cuantică, care includea propuneri de înlocuire a semnăturilor BLS de nivel de consens cu scheme bazate pe hash, cum ar fi variantele Winternitz.