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以太坊執行層大手術:Vitalik 提議更換狀態樹與虛擬機,老車直上新引擎

2026/03/03 15:44
以太坊執行層大手術:Vitalik 提議更換狀態樹與虛擬機,老車直上新引擎

以太坊開發者有一個心照不宣的習慣:能不碰 EVM(以太坊虛擬機),就不碰 EVM。

過去幾年,每當鏈上需要一個新的密碼學操作,開發者的第一反應不是在 EVM 裡實現它,而是申請增加一個「預編譯合約」——一種繞過虛擬機、直接在協議層硬編碼的快捷方式。

3 月 1 日,Vitalik Buterin 在 X 上發了一篇長文,把這層窗戶紙徹底捅破了。他的原話大意是:以太坊的全部意義在於它的通用性,如果 EVM 不夠好,那我們就應該正面解決這個問題,造一個更好的虛擬機。

他給出了兩把具體的手術刀。

第一刀:換「數據結構」

第一個改動針對以太坊的狀態樹。這東西你可以理解為以太坊的「帳本索引系統」,每次有人查餘額、驗證交易,都要沿著這棵樹往下翻。

問題是,現在這棵樹太「胖」了。以太坊用的是一種叫「六叉 Keccak 默克爾帕特里夏樹」(Merkle Patricia Tree)的結構(名字長得像咒語)。Vitalik 提出的 EIP-7864,要把它換成一棵更簡潔的二叉樹。

打個比方:原來你查一條數據,要在一個六岔路口反覆選方向,現在改成只有左和右。結果是什麼?默克爾分支長度直接縮短到原來的四分之一。對輕客戶端來說,驗證數據需要的頻寬大幅下降。

但 Vitalik 不滿足於只換樹的形狀。他還要換「樹葉上的字體」,也就是哈希函數。候選方案有兩個:Blake3Poseidon。Blake3 能帶來穩定的提速;Poseidon 更激進,理論上能把證明效率再提升幾十倍,但安全性還需要更多審計。

值得一提的是,這個方案實際上取代了此前社群討論多年的 Verkle Trees。Verkle 曾經是 2026 年硬分叉的首選方案,但因為其底層依賴的橢圓曲線密碼學面臨量子計算威脅,從 2024 年年中開始逐漸失寵,二叉樹方案趁勢上位。

第二刀:換「虛擬機」,把 EVM 變成一個智能合約

第二個改動更大膽,也更有爭議:長期用 RISC-V 架構替換 EVM。

RISC-V 是一種開源指令集,原本跟區塊鏈沒什麼關係,但現在幾乎所有 ZK(零知識)證明系統內部都在用它。Vitalik 的邏輯很直接:既然證明器已經在說 RISC-V 這門語言了,那為什麼虛擬機還要說另一種,然後中間再加個翻譯?把翻譯層拿掉,效率自然上去。

一個 RISC-V 解釋器只需要幾百行代碼。Vitalik 說,這才是區塊鏈虛擬機該有的樣子。

他規劃了三步驟:

  1. 第一步: 先用新虛擬機跑預編譯合約,把現有 80% 的預編譯用新 VM 代碼重寫。
  2. 第二步: 允許開發者直接部署新虛擬機的合約,與 EVM 並行運行。
  3. 第三步: EVM 退役,但不是消失——它會被改寫成一個運行在新虛擬機上的智能合約,實現完全的向後兼容。

老車主不用換車。只是發動機悄悄換了,方向盤還是那個方向盤。

這兩件事加在一起有多重要?Vitalik 給了一個數字:狀態樹和虛擬機合計佔據了以太坊證明瓶頸的 80% 以上。換句話說,如果不動這兩塊,以太坊在 ZK 時代的擴容就是在原地踏步。

Arbitrum 不同意:你不能因為倉庫用堆高機,就讓快遞員也開堆高機

但這不是一個所有人都點頭說好的故事。

去年 11 月,Arbitrum 的核心開發團隊 Offchain Labs 發表了一篇詳細的技術反駁。四位研究員的核心觀點是:RISC-V 確實適合做 ZK 證明,但它不適合做合約的「交付格式」。

他們提出了一個關鍵區分,「交付指令集」(dISA)和「證明指令集」(pISA)不需要是同一個東西。你的倉庫用堆高機搬貨效率最高,但不代表快遞員也要開堆高機送到你家門口。

Offchain Labs 主張用 WebAssembly (WASM) 做合約層,理由相當紮實:WASM 在標準硬體上執行效率高,而大多數以太坊節點並不運行 RISC-V 芯片,強行切換意味著需要模擬器;WASM 有成熟的類型安全驗證機制;WASM 的工具鏈生態已經在數十億執行環境中經過實戰檢驗。

更關鍵的是,他們不只是嘴上說說。Offchain Labs 已經在 Arbitrum 上跑通了一個原型:用 WASM 作為合約的交付格式,然後編譯成 RISC-V 進行 ZK 證明。兩層各幹各的活,互不干擾。

他們還提了一個值得深思的風險:ZK 證明領域的技術變化極快,最近 RISC-V 的實現已經從 32 位切換到了 64 位。如果現在就把 RISC-V 焊死在以太坊 L1 上,萬一兩年後出現更好的證明架構呢?把賭注押在一個正在快速移動的靶心上,不是以太坊的風格。

一個更大的背景:L2 們開始「斷奶」

理解這次提案,還需要一個更宏觀的背景。

就在一個月前,Vitalik 公開質疑以太坊是否還需要一個「專門的 L2 路線圖」,引發了 L2 陣營的集體回應。Espresso Systems 的 CEO Ben Fisch 對 CoinDesk 說了一句很到位的話:Vitalik 的意思其實是,L2 最初的目的就是幫以太坊擴容,現在以太坊自己要變快了,L2 的定位自然要變。

有意思的是,L2 們非但沒有恐慌,反而開始主動「去以太坊化」。OP Labs 的聯合創始人 Jing Wang 把 L2 比作獨立的網站,以太坊則是底層的開放結算標準。Polygon 的 CEO Marc Boiron 說得更直白:真正的挑戰不是擴容,而是為支付這樣的真實場景打造獨特的區塊空間。

換句話說,Vitalik 這次對執行層的大改,是一個更大趨勢的技術註腳:以太坊正在收回對自身核心能力的控制權,而 L2 們則在被迫、或者說終於找到自己獨立存在的理由。

這事能成嗎?

Vitalik 自己也坦承,虛擬機替換目前還沒有開發者社群的廣泛共識。狀態樹改革更成熟,EIP-7864 已經有具體的草案和推進團隊。但 RISC-V 替換 EVM?這還停留在「路線圖」階段,離寫進代碼還有距離。

不過 Vitalik 上週給了一個讓人印象深刻的表態:以太坊已經在飛行中換過一次噴氣發動機了(指 The Merge 轉向 PoS),接下來還能再換大約四次——狀態樹、精簡共識、ZK-EVM 驗證、虛擬機替換。

以太坊 Glamsterdam 升級預計 2026 年上半年落地,Hegota 緊隨其後。兩次硬分叉的具体內容還沒最終敲定,但狀態樹改革和執行層優化是確定的主線。

以太坊的故事從來不是「能不能」的問題。從 PoW 轉 PoS,從 L1 all-in 到 Rollup 中心,它已經證明了自己有在萬米高空拆卸引擎的能力和膽量。

這次要動的是更深層的東西——不是加新功能,而是把舊地基挖開重澆。這到底是一場深謀遠慮的翻新,還是一個越修越複雜的無底洞?答案大概要到 2027 年才見分曉。

但至少有一件事是確定的:以太坊不打算在 ZK 時代當一個「打補丁的老系統」。至於補丁該怎麼拆、發動機該換成什麼型號,這場爭論本身,可能比結論更有價值。

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