Resumen:
Buterin propuso reemplazar el árbol de estado hexario de Ethereum con una estructura binaria bajo EIP-7864, aumentando la eficiencia en un 100x.
Este cambio reduciría la longitud de la rama de Merkle en cuatro veces y podría ahorrar más de 10,000 gas por transacción en dapps de uso frecuente.
A largo plazo, Buterin propone reemplazar la EVM con una máquina virtual RISC-V para eliminar cuellos de botella en la generación de pruebas ZK.
Vitalik Buterin publicó una extensa propuesta técnica identificando dos cambios estructurales que considera esenciales para el futuro de Ethereum: una modificación al árbol de estado y un reemplazo de su máquina virtual. Ambos abordan el mismo problema subyacente: la arquitectura actual no está optimizada para un entorno donde la generación eficiente de pruebas ZK es una prioridad central.
El primero de los cambios ya está en desarrollo. EIP-7864, en el que trabajan Guillaume Ballet y otros colaboradores, propone migrar del árbol Merkle Patricia hexario basado en keccak a un árbol binario con una función hash más eficiente. La diferencia técnica es significativa: las ramas de Merkle se reducen en cuatro veces, lo que disminuye los costos de verificación del lado del cliente y reduce el ancho de banda requerido para usar herramientas como Helios y PIR en el mismo factor.
A esto se suma la mejora de la función hash: blake3 podría entregar un 3x adicional sobre keccak, mientras que una variante de Poseidon alcanzaría 100x, aunque Buterin advierte que esta última requiere trabajo adicional de seguridad antes de estar lista para producción.
Buterin quiere cambiar los fundamentos de Ethereum
El diseño binario también introduce un esquema de almacenamiento basado en páginas que agrupa entre 64 y 256 ranuras contiguas. El encabezado del bloque y los primeros kilobytes de código y almacenamiento comparten la misma página, permitiendo que los contratos que leen sus primeras ranuras de almacenamiento se beneficien de la eficiencia por lotes en lugar de pagar costos de acceso individuales. Buterin estima que esto podría ahorrar más de 10,000 gas por transacción para dapps que ya operan bajo ese patrón, lo que representa una porción considerable de contratos desplegados activos.
El segundo cambio es más especulativo. Buterin propone reemplazar la EVM con RISC-V, la arquitectura actualmente utilizada por los probadores de ZK. Si la infraestructura de prueba ya está escrita en RISC-V, una máquina virtual nativa en ese estándar elimina la limitación en lugar de gestionarla a través de precompilaciones acumuladas. Un intérprete de RISC-V requiere solo unas pocas centenas de líneas de código, en comparación con la creciente complejidad de la EVM.
La hoja de ruta que Buterin describe tiene tres etapas: primero, RISC-V solo para precompilaciones; luego, abrirlo para contratos desplegados por usuarios; finalmente, la EVM se retira y se reimplementa como un contrato inteligente escrito en la nueva VM. Se preserva la compatibilidad total hacia atrás para los contratos existentes, con ajustes a los costos de gas que Buterin considera menores en relación con el trabajo de escalabilidad en curso. Juntos, el árbol y la VM representan más del 80% del cuello de botella en la generación eficiente de pruebas, según el propio Vitalik.