Lumoz RaaS apoyará RISC-V zkEVM: impulsando nuevos avances en el rendimiento y la escalabilidad de Layer2

Lumoz RaaS lanza una solución de soporte zkEVM basada en RISC-V, que ayuda a los desarrolladores a desplegar rápidamente aplicaciones de zk-SNARKs a través de módulos de desarrollo preinstalados y una cadena de herramientas compatible, al mismo tiempo que puede mejorar efectivamente el rendimiento de las transacciones de Rollup y Soltar costos operativos.

Escrito por: Lumoz Team

Antecedentes

El fundador de Ethereum, Vitalik Buterin, propuso recientemente reemplazar la actual Máquina Virtual de Ethereum (EVM) con la arquitectura de conjunto de instrucciones RISC-V. Esta propuesta ha generado un gran debate en la comunidad de Ethereum y destaca el potencial de RISC-V en el ámbito de blockchain. Al mismo tiempo, Lumoz RaaS (Rollup as a Service) anunció su apoyo a la solución zkEVM basada en RISC-V, brindando mayor rendimiento y capacidad de escalado para Layer2.

EVM ha sido siempre el núcleo de la funcionalidad de contratos inteligentes, respaldando una diversa ecología de aplicaciones descentralizadas. Sin embargo, a medida que la tecnología blockchain evoluciona continuamente, las limitaciones arquitectónicas de EVM se vuelven cada vez más evidentes. Como una arquitectura de conjunto de instrucciones de código abierto, RISC-V, gracias a su apertura, simplicidad y un ecosistema flexible, se convierte en una opción potencial para remodelar el entorno de ejecución de contratos inteligentes. Al combinar RISC-V con el desarrollo de contratos inteligentes, esta innovación no solo promete mejorar el rendimiento y la seguridad, sino que también puede ampliar significativamente la accesibilidad al desarrollo blockchain.

¿Por qué elegir RISC-V?

RISC-V es una arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) de código abierto, que ha llamado la atención por su diseño modular y flexibilidad. En comparación con las arquitecturas propietarias tradicionales (como x86 y ARM), RISC-V ofrece las siguientes ventajas clave:

• Código abierto y licencias libres: sin restricciones de patentes, lo que reduce significativamente los costos de desarrollo y despliegue.
• Flexibilidad y escalabilidad: soporta conjuntos de instrucciones personalizadas, adaptándose a las diversas necesidades de la blockchain.
• Optimización del rendimiento: un diseño sencillo que permite una ejecución eficiente, adecuado para la mejora del rendimiento de contratos inteligentes.

Vitalik propuso utilizar RISC-V como arquitectura de capa de ejecución a largo plazo, para proporcionar a Ethereum una mayor escalabilidad y menores costos operativos.

Limitaciones de EVM

Antes de entender por qué elegir RISC-V, es necesario aclarar las deficiencias del EVM:

• Complejidad: El diseño del bytecode de EVM es complejo, depende de operaciones de pila, lo que afecta la eficiencia de ejecución.
• Cuello de botella de escalabilidad: la arquitectura tiene dificultades para soportar el procesamiento multihilo y el cálculo paralelo, lo que limita la expansión del rendimiento.
• Falta de optimización de hardware: El diseño de alta abstracción de EVM no puede aprovechar plenamente el rendimiento del hardware.

Estas limitaciones hacen que el EVM sea difícil de satisfacer las necesidades de zk-SNARKs (zkEVM) y otras soluciones de escalado.

Antecedentes y desafíos de zkEVM

zkEVM (máquina virtual de Ethereum de conocimiento cero) es una máquina virtual basada en la tecnología de pruebas de conocimiento cero (zk-SNARKs o zk-STARKs) que permite a los usuarios verificar los resultados de los cálculos sin revelar datos específicos. El objetivo central de zkEVM es mejorar significativamente la privacidad y escalabilidad de la blockchain a través de la tecnología de pruebas de conocimiento cero.

Desafíos técnicos de zkEVM

1. Gran costo de generación de pruebas: zk-SNARKs requieren pruebas para cada instrucción de EVM y generar el correspondiente zk-SNARK/zk-STARK, lo que plantea altas exigencias en términos de cálculo y almacenamiento.
2. Problemas de adaptación: El diseño del EVM en sí no ha sido optimizado para zk-SNARKs, lo que lleva a que las soluciones zkEVM existentes enfrenten cuellos de botella en el rendimiento.
3. Compensación de compatibilidad: es necesario encontrar un equilibrio entre la compatibilidad con el ecosistema de contratos inteligentes existente y la optimización del rendimiento.

La combinación de RISC-V y zkEVM

RISC-V proporciona una capa de abstracción de hardware ideal que se adapta mejor a las necesidades de zkEVM. A continuación se presentan algunos aspectos técnicos destacados de la combinación de RISC-V y zkEVM:

1. Generación de pruebas más eficiente

El conjunto de instrucciones simplificado de RISC-V hace que la generación de zk-SNARKs sea más eficiente. En comparación con EVM, el flujo de instrucciones de RISC-V es más fácil de analizar, y su arquitectura de registro es más eficiente que la arquitectura de pila de EVM. Esto significa que zkEVM puede reducir significativamente el costo computacional de la generación de pruebas.

2. Conjunto de instrucciones personalizable

El diseño modular de RISC-V permite personalizar conjuntos de instrucciones específicos para zkEVM. Por ejemplo, se pueden diseñar instrucciones específicas para operaciones de campo finito (finite field arithmetic), lo que acelera los componentes clave en zk-SNARK/zk-STARK, como los compromisos polinómicos y las funciones hash.

3. Potencial de aceleración de hardware

Las características de código abierto de RISC-V permiten a los fabricantes de hardware proporcionar soporte de aceleración de hardware especializado para zkEVM, por ejemplo:

• Chip dedicado (ASIC): Los chips ASIC optimizados para zk-SNARKs pueden implementar directamente el conjunto de instrucciones RISC-V zkEVM.
• Soporte FPGA: Validación de prototipos de RISC-V zkEVM a través de FPGA, permitiendo iteraciones y optimizaciones rápidas.

Diseño e implementación de la arquitectura RISC-V EVM

El diseño e implementación del zkEVM de RISC-V debe centrarse en los siguientes aspectos:

1. Construir los componentes centrales del EVM RISC-V.
2. Implementar un ensamblador RISC-V compatible con blockchain.
3. Optimizar en función de las restricciones de rendimiento y seguridad.
4. Realizar pruebas de referencia en la capa base y análisis del rendimiento general.
5. Integrar el EVM RISC-V personalizado en el entorno Lumoz RaaS.
6. Implementar lógica de blockchain específica en el marco RISC-V.
7. Realizar pruebas de comparación de rendimiento con el EVM estándar, analizando la tasa de utilización de registros y las oportunidades de optimización.

Soporte de Lumoz RaaS

Como innovador en el campo de la blockchain, Lumoz RaaS anunció su apoyo a la solución zkEVM basada en RISC-V, ofreciendo servicios de Rollup a los desarrolladores. A continuación se presentan los posibles impactos que el apoyo de Lumoz a RISC-V zkEVM podría traer:

impacto en los desarrolladores

1. Mejora de la eficiencia de desarrollo: al proporcionar módulos zkEVM RISC-V preconstruidos, los desarrolladores pueden implementar y probar rápidamente aplicaciones de zk-SNARKs.
2. Mejora de la compatibilidad: La cadena de herramientas proporcionada por Lumoz asegura una integración sin problemas del zkEVM de RISC-V con el ecosistema existente de Ethereum.

significa para Rollup

1. Rollup de mayor rendimiento: La eficiencia del zkEVM de RISC-V mejorará significativamente el rendimiento de las transacciones de Rollup.
2. Costos operativos más bajos: La optimización de hardware y el bajo costo de licencia de RISC-V han reducido significativamente los costos operativos de Rollup.

Perspectivas tecnológicas

La propuesta de Vitalik y el apoyo de Lumoz marcan un importante punto de inflexión en la tecnología blockchain. La introducción de RISC-V no solo ofrece nuevas posibilidades para el desarrollo a largo plazo de Ethereum, sino que también proporciona una referencia para la evolución técnica de otras plataformas blockchain.

En el futuro, a medida que RISC-V zkEVM se implemente gradualmente, podríamos ver las siguientes tendencias:

1. El auge del ecosistema de cadenas cruzadas: la versatilidad de RISC-V podría promover la interoperabilidad entre diferentes plataformas de blockchain.
2. La profunda integración del hardware y la blockchain: La optimización de hardware de RISC-V mejorará aún más la eficiencia computacional de los sistemas de blockchain.
3. La popularización de la protección de la privacidad: las soluciones basadas en zkEVM mejorarán significativamente la privacidad y la escalabilidad de las aplicaciones blockchain.

Conclusión

La combinación de RISC-V y zkEVM es una innovación significativa en la tecnología blockchain. La propuesta de Vitalik no solo indica la dirección para el desarrollo futuro de Ethereum, sino que también ofrece nuevas ideas para el avance tecnológico de toda la industria blockchain. Con el apoyo de Lumoz RaaS y la incorporación de más desarrolladores, tenemos razones para esperar una amplia aplicación de RISC-V zkEVM en el futuro.

El futuro de la blockchain no se limita al código, sino que reside en la apertura y cooperación del ecosistema tecnológico. La llegada de RISC-V zkEVM podría inaugurar una nueva era tecnológica.