En novembre dernier, Justin Drake, chercheur pour la Fondation Ethereum, a dévoilé Beam Chain. Une série d’évolutions majeures pour la couche consensus d’Ethereum. Une transformation alors présentée comme une solution pour réduire la « dette technique » accumulée. Désormais, c’est au tour de la couche d’exécution d’être au cœur des débats suite à une publication de Vitalik Buterin.
- Vitalik Buterin a proposé de remplacer l’Ethereum Virtual Machine (EVM) par RISC-V pour améliorer la scalabilité et résoudre des limitations structurelles.
- RISC-V, en tant qu’architecture open source, permettrait une exécution plus rapide et moins coûteuse des smart contracts, tout en renforçant la décentralisation du réseau Ethereum.
Buterin souhaite remplacer la machine virtuelle d’Ethereum EVM
Le 20 avril, le cofondateur d’Ethereum, Vitalik Buterin, est revenu avec une proposition des plus surprenantes. En effet, dans une publication sur le forum Ethereum Magicians, il a soumis un projet visant à drastiquement changer la couche d’exécution d’Ethereum.
Pour rappel, l’architecture d’Ethereum est actuellement découpée en deux parties interconnectées :
- La couche consensus (consensus layer) gère le mécanisme de consensus (le proof of stake) et assure la synchronisation, la sécurité et la finalité du réseau ;
- La couche d’exécution (execution layer) qui héberge les transactions, les smart contracts et l’ensemble des activités applicatives sur Ethereum. C’est elle qui héberge l’Ethereum Virtual Machine (EVM), qui permet l’exécution des contrats intelligents et des dApps.
Et c’est justement de cette EVM dont il est question aujourd’hui. En effet, Vitalik Buterin propose de remplacer l’EVM par RISC-V pour la machine virtuelle d’Ethereum. Cette transition a pour but de résoudre des limitations structurelles de l’EVM, tout en préparant le réseau à une scalabilité à long terme.
Les limitations majeures actuelles d’Ethereum
En pratique, la proposition de Buterin s’inscrit dans la logique initiée par Justin Drake avec la Beam Chain.
L’objectif est également de réduire la dette technique accumulée par Ethereum et continuer d’être compétitif face aux autres layers-1.
Ainsi, en l’état, Buterin identifie deux limitations majeures qui empêchent une meilleure scalabilité sur le L1 et qui pourraient être résolues par RISC-V.
Comme partagé fin 2024, la volonté de Buterin est de pouvoir permettre la vérification de preuves zero-knowledge on-chain. Cela permet plusieurs choses, comme la gestion native des zero-knowledge proofs ou encore les stateless verifications.
Toutefois, en l’état, l’EVM ne permet pas cela. Notamment, car les vérifications cryptographiques prennent trop de temps et s’avèrent coûteuses pour les utilisateurs.
D’autre part, l’EVM mène à une certaine centralisation. En effet, seuls ceux qui ont du matériel très puissant peuvent participer efficacement à la validation des transactions, ce qui menace, de fait, la décentralisation.
RISC-V, une solution plus simple et efficace
De son côté, RISC-V est une architecture open source utilisée dans les processeurs modernes (comme ceux des smartphones ou des ordinateurs). Ainsi, Buterin propose de l’adopter pour Ethereum, ce qui aurait plusieurs avantages majeurs.
Dans un premier temps, cela permettrait l’exécution directe des smart contracts. En effet, en l’état, les smart contracts sont traduits en un langage spécifique à Ethereum (bytecode EVM), puis retraduits pour fonctionner sur les machines.
Avec RISC-V, cette double étape disparaît : les contrats sont compilés une fois pour toutes dans un langage universel, ce qui accélère énormément les calculs.
Dans un second temps, cela engendrerait une réduction radicale des coûts pour les systèmes de preuves. À l’avenir, les zero-knowledge proofs seront essentielles pour sécuriser Ethereum. Avec RISC-V, elles deviennent 50 à 100 fois moins chères à produire. Cela serait ainsi beaucoup plus simple de les généraliser.
Enfin, cela permettrait de renforcer la décentralisation du réseau. En effet, RISC-V est conçu pour fonctionner sur du matériel standard et accessible comme un ordinateur portable. Cela permettrait à plus de personnes de participer à la validation des transactions, sans avoir besoin d’acheter des machines spécialisées. Ou de devoir se reposer sur des fournisseurs de services qui mènent aussi à une centralisation.
Le tout, en conservant la compatibilité avec les applications existantes sur Ethereum. Les applications comme Uniswap ou OpenSea continueraient de fonctionner sans modification, grâce à un système de traduction intégré. De surcroît, les deux machines virtuelles pourraient coexister pendant une période de transition si nécessaire.
Reste maintenant à voir si la communauté et les développeurs seront favorables à cette transition. Cette évolution et la généralisation des preuves ZK permettraient également de s’aligner sur la roadmap centrée sur la protection de la vie privée, récemment partagée par Buterin.
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