Lumoz RaaS wird RISC-V zkEVM unterstützen: Neue Durchbrüche in der Leistung und Skalierbarkeit von Layer2.

Lumoz RaaS führt eine auf RISC-V basierende zkEVM-Unterstützungslösung ein, die Entwicklern durch vorinstallierte Entwicklungs-Module und kompatible Toolchains hilft, Zero-Knowledge-Proof-Anwendungen schnell bereitzustellen, während sie gleichzeitig die Rollup-Transaktionsleistung effektiv steigern und die Betriebskosten senken kann.

Verfasst von: Lumoz Team

Hintergrund

Ethereum-Gründer Vitalik Buterin schlug kürzlich vor, die bestehende Ethereum Virtual Machine (EVM) durch die RISC-V-Befehlssatzarchitektur zu ersetzen. Der Vorschlag löste in der Ethereum-Community Begeisterung aus und unterstrich das Potenzial von RISC-V im Blockchain-Bereich. Gleichzeitig kündigte Lumoz RaaS (Rollup as a Service) die Unterstützung von RISC-V-basierten zkEVM-Lösungen an, um eine höhere Leistung und Skalierbarkeit für Layer 2 zu bieten.

EVM war schon immer der Kern der Smart-Contract-Funktionalität und unterstützt ein vielfältiges Ökosystem dezentraler Anwendungen. Mit der Weiterentwicklung der Blockchain-Technologie werden jedoch die architektonischen Grenzen von EVMs immer deutlicher. Als Open-Source-Befehlssatzarchitektur ist RISC-V aufgrund seiner Offenheit, Einfachheit und seines flexiblen Ökosystems zu einer potenziellen Wahl geworden, um die Umgebung für die Ausführung von Smart Contracts neu zu gestalten. Durch die Kombination von RISC-V und Smart-Contract-Entwicklung soll diese Innovation nicht nur die Leistung und Sicherheit verbessern, sondern auch die Zugänglichkeit der Blockchain-Entwicklung erheblich erweitern.

Warum RISC-V wählen?

RISC-V ist eine Open-Source-Befehlssatzarchitektur (ISA), die aufgrund ihres modularen Designs und ihrer Flexibilität große Aufmerksamkeit erregt. Im Vergleich zu traditionellen proprietären Architekturen (wie x86 und ARM) bietet RISC-V folgende Kernvorteile:

• Open Source und Freie Lizenzen: Keine Patenteinschränkungen, signifikante Drop der Entwicklungs- und Betriebskosten.
• Flexibilität und Skalierbarkeit: Unterstützung von benutzerdefinierten Befehlssätzen, um den vielfältigen Anforderungen der Blockchain gerecht zu werden.
• Leistungsoptimierung: Ein einfaches Design ermöglicht eine effiziente Ausführung und verbessert die Leistung von Smart Contracts.

Vitalik schlug vor, RISC-V als langfristige Ausführungsschichtarchitektur zu verwenden, um Ethereum eine stärkere Skalierbarkeit und niedrigere Betriebskosten zu bieten.

Die Einschränkungen von EVM

Bevor man versteht, warum man sich für RISC-V entscheidet, sollte man die Mängel der EVM klar erkennen:

• Komplexität: Das Bytecode-Design der EVM ist komplex und hängt von Stack-Operationen ab, was die Ausführungseffizienz beeinträchtigt.
• Skalierbarkeitsengpass: Die Architektur kann Multithreading und parallele Berechnungen nicht unterstützen, was die Leistungssteigerung einschränkt.
• Mangelnde Hardware-Optimierung: Das hochgradig abstrakte Design der EVM kann die Hardware-Leistung nicht vollständig nutzen.

Diese Einschränkungen machen es schwierig, dass die EVM den Anforderungen an zk-SNARKs (zkEVM) und andere Skalierungslösungen gerecht wird.

Hintergrund und Herausforderungen von zkEVM

zkEVM (Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine) ist eine virtuelle Maschine, die auf der Technologie der Zero-Knowledge-Beweise (zk-SNARKs oder zk-STARKs) basiert und es Benutzern ermöglicht, Berechnungsergebnisse zu überprüfen, ohne spezifische Daten offenzulegen. Das Hauptziel von zkEVM ist es, die Privatsphäre und Skalierbarkeit der Blockchain durch die Technologie der Zero-Knowledge-Beweise erheblich zu verbessern.

technische Herausforderungen von zkEVM

1. Hohe Kosten für die Generierung von Beweisen: zk-SNARKs erfordern, dass jeder EVM-Befehl bewiesen wird und entsprechende zk-SNARK/zk-STARK generiert werden, was hohe Anforderungen an Berechnung und Speicherung stellt.
2. Anpassungsprobleme: Das Design der EVM selbst ist nicht für zk-SNARKs optimiert, was dazu führt, dass bestehende zkEVM-Lösungen mit Leistungsengpässen konfrontiert sind.
3. Kompatibilitätsabwägung: Es muss ein Gleichgewicht zwischen der Kompatibilität mit dem bestehenden Smart-Contract-Ökosystem und der Optimierung der Leistung gefunden werden.

Die Kombination von RISC-V und zkEVM

RISC-V bietet eine ideale Hardware-Abstraktionsschicht, die besser an die Bedürfnisse von zkEVM angepasst werden kann. Hier nur einige der technischen Highlights der Kombination aus RISC-V und zkEVM:

1. Effizientere Generierung von Nachweisen

Der schlanke Befehlssatz von RISC-V macht die Generierung von zk-SNARKs effizienter. Im Vergleich zur EVM ist der Befehlfluss von RISC-V einfacher zu analysieren, und seine Registerarchitektur ist effizienter als die Stack-Architektur der EVM. Das bedeutet, dass zkEVM die Berechnungskosten für die Generierung von Beweisen erheblich senken kann.

2. Anpassbare Befehlssätze

Das modulare Design von RISC-V ermöglicht die Anpassung von speziellen Befehlssätzen für zkEVM. Zum Beispiel können spezielle Befehle für endliche Körperarithmetik (finite field arithmetic) entworfen werden, um die Kernaspekte von zk-SNARK/zk-STARK zu beschleunigen, wie z.B. polynomielle Verpflichtungen und Hashfunktionen.

3. Hardware-Beschleunigungspotenzial

Die Open-Source-Eigenschaften von RISC-V ermöglichen es Hardwareherstellern, spezielle Hardware-Beschleunigungsunterstützung für zkEVM bereitzustellen, zum Beispiel:

• Spezialisierte Chips (ASIC): ASIC-Chips, die für zk-SNARKs optimiert sind, können direkt den RISC-V zkEVM-Befehlssatz implementieren.
• FPGA Unterstützung: Prototyping des RISC-V zkEVM durch FPGA ermöglicht schnelle Iteration und Optimierung.

Entwurf und Implementierung der RISC-V EVM Architektur

Bei der Gestaltung und Implementierung des RISC-V zkEVM sollten die folgenden Aspekte besonders berücksichtigt werden:

1. Den Kernkomponenten des RISC-V EVM aufbauen.
2. Implementierung eines mit Blockchain kompatiblen RISC-V Assemblers.
3. Optimierung hinsichtlich der Leistungs- und Sicherheitsanforderungen.
4. Durchführung von Basisbenchmark-Tests und Gesamtleistungsanalysen.
5. Integrieren Sie die maßgeschneiderte RISC-V EVM in die Lumoz RaaS-Umgebung.
6. Implementierung spezifischer Blockchain-Logik im RISC-V-Framework.
7. Leistungstests im Vergleich zum Standard-EVM durchführen und die Registerauslastung sowie Optimierungsmöglichkeiten analysieren.

Unterstützung von Lumoz RaaS

Als Innovator im Bereich Blockchain hat Lumoz RaaS angekündigt, eine auf RISC-V basierende zkEVM-Lösung zu unterstützen, um Entwicklern Rollup-Dienste anzubieten. Folgendes sind die möglichen Auswirkungen von Lumozs Unterstützung für RISC-V zkEVM:

Auswirkungen auf Entwickler

1. Steigerung der Entwicklungseffizienz: Durch die Bereitstellung von vorgefertigten RISC-V zkEVM-Modulen können Entwickler Zero-Knowledge-Proof-Anwendungen schnell bereitstellen und testen.
2. Verbesserte Kompatibilität: Die von Lumoz bereitgestellte Toolchain gewährleistet die nahtlose Integration von RISC-V zkEVM in das bestehende Ethereum-Ökosystem.

Bedeutung von Rollup

1. Höhere Leistung Rollup: Die Effizienz von RISC-V zkEVM wird die Transaktionsdurchsatzrate von Rollup erheblich steigern.
2. Geringere Betriebskosten: Die Hardware-Optimierung und niedrigen Lizenzkosten von RISC-V führen zu erheblich geringeren Betriebskosten für Rollup.

Technologischer Ausblick

Vitaliks Vorschlag und die Unterstützung von Lumoz markieren einen wichtigen Wendepunkt in der Blockchain-Technologie. Die Einführung von RISC-V bietet nicht nur neue Möglichkeiten für die langfristige Entwicklung von Ethereum, sondern dient auch als Referenz für die technische Evolution anderer Blockchain-Plattformen.

In Zukunft, mit der schrittweisen Einführung von RISC-V zkEVM, könnten wir folgende Trends beobachten:

1. Der Aufstieg des Cross-Chain-Ökosystems: Die Vielseitigkeit von RISC-V könnte die Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchain-Plattformen fördern.
2. Die tiefgreifende Integration von Hardware und Blockchain: Die Hardware-Optimierung von RISC-V wird die Recheneffizienz von Blockchain-Systemen weiter steigern.
3. Die Verbreitung des Datenschutzes: Lösungen auf Basis von zkEVM werden die Privatsphäre und Skalierbarkeit von Blockchain-Anwendungen erheblich verbessern.

Fazit

Die Kombination von RISC-V und zkEVM ist eine bedeutende Innovation in der Blockchain-Technologie. Vitaliks Vorschlag weist nicht nur den Weg für die zukünftige Entwicklung von Ethereum, sondern bietet auch neue Ansätze für den technologischen Fortschritt in der gesamten Blockchain-Branche. Mit der Unterstützung von Lumoz RaaS und dem Eintritt weiterer Entwickler haben wir Grund zu der Erwartung, dass RISC-V zkEVM in Zukunft weit verbreitet eingesetzt wird.

Die Zukunft der Blockchain besteht nicht nur aus Code, sondern auch aus der Offenheit und Zusammenarbeit der Technologiekosysteme. Die Ankunft von RISC-V zkEVM könnte eine ganz neue technische Ära einleiten.