Vitalik Buterin plant mutige Reform: Kernprobleme von Ethereum im Fokus

Vitalik Buterin verändert derzeit die Diskussion über das Skalieren von Ethereum. Er rückt das Thema weg von Layer 2 und bringt es zurück zum Kern des Protokolls.

Der russisch-kanadische Entwickler meint, dass Ethereums größte langfristige Hürden nicht Rollups oder Blob-Kapazitäten sind. Viel wichtiger sind aus seiner Sicht grundlegende Engpässe in Ethereums State Tree und der virtuellen Maschine (VM).

Vitalik Buterin will Ethereum grundlegend verändern: Neuer Vorschlag soll Engpässe bei State Tree und VM lösen

Laut Buterin machen der State Tree und die VM mehr als 80 Prozent der Kosten beim „Proving“ aus. Das ist ein wichtiges Problem, weil Zero-Knowledge-Technologie immer zentraler für Ethereums Roadmap wird.

„Heute konzentriere ich mich auf zwei große Dinge: Änderungen am State Tree und Änderungen an der VM”, schrieb Buterin auf X und ergänzte, dass beides die „großen Engpässe sind, die wir lösen müssen, wenn wir Proving effizient machen wollen“.

Komplette Überarbeitung des Binärbaums

Kern des Vorschlags ist EIP-7864. Diese Änderung würde den heutigen hexaren Merkle-Patricia-Baum durch einen binären Baum ersetzen.

Die Änderung klingt klein, hat aber große Auswirkungen. Ein binärer Baum würde Merkle-Proofs ermöglichen, die etwa viermal kürzer sind als heute. Dadurch verringert sich der nötige Datenverkehr deutlich.

Das macht leichte Clients und datenschutzfreundliche Anwendungen günstiger und einfacher.

Im neuen System werden Speicherplätze zu „Pages“ gebündelt. So können Apps verwandte Daten schneller laden.

Viele dezentrale Anwendungen (dApps) greifen oft auf nebeneinanderliegende Speicherplätze zu. Mit dem Upgrade ließen sich in manchen Fällen über 10.000 Gas-Einheiten pro Transaktion sparen.

Buterin schlägt zudem vor, die Baumstruktur mit effizienteren Hash-Funktionen zu kombinieren. Auch das würde die Generierung der kryptografischen Proofs weiter beschleunigen.

Viel wichtiger noch: Das neue Design würde Ethereums Basisschicht „proverfreundlich“ machen. ZK-Anwendungen könnten dann direkt mit Ethereums State arbeiten und müssten keine eigenen Systeme bauen.

Insgesamt soll der Vorschlag die Erfahrungen der vergangenen zehn Jahre in punkto State Management in eine einfache, zukunftsfähige Struktur überführen.

Hat die EVM noch eine Zukunft?

Buterin hat außerdem eine noch weiter reichende Idee für Ethereums Ausführungs-Engine vorgestellt. Er überlegt, nicht mehr auf die Ethereum Virtual Machine (EVM), sondern auf eine RISC-V-Architektur zu setzen.

RISC-V ist eine offene Befehrssatzarchitektur, die modular aufgebaut ist und hohe Optimierungsmöglichkeiten bietet.

Buterin meint, dass die steigende Zahl spezieller Precompiles ein Zeichen dafür ist, dass die EVM strukturelle Skalierungsgrenzen erreicht.

Laut Buterin sollte die VM, wenn Ethereum wirklich frei programmierbar bleiben will, diese Freiheit auch ohne viele Tricks ermöglichen. Eine RISC-V-VM könnte:

• die Komplexität verringern,
• die Ausführung noch effizienter machen und
• besser zu modernen Zero-Knowledge-Systemen passen, denn viele nutzen intern schon RISC-V.

Bald könnte laut Buterin eine „vektorisierte Mathe-Precompile“ kommen – vergleichbar mit einer hardwarebeschleunigten Recheneinheit innerhalb der EVM. Das würde Kryptografie schneller machen.

Langfristig beschreibt Buterin einen Plan in mehreren Stufen: Erst würde RISC-V Precompiles übernehmen, dann könnten Nutzer eigene Verträge darauf schreiben und zuletzt würde die EVM als reine Kompatibilitätsschicht weiterbestehen.

Heftige Ethereum-Debatte um Komplexität

Allerdings sind nicht alle überzeugt, dass Ethereum noch mehr tiefgreifende Änderungen braucht. Der Analyst DBCrypto kritisierte die neuen Abstraktionsschichten auf der Roadmap, etwa beim Umgang mit Rollup-Fragmentierung.

Jede zusätzliche Schicht, so DBCrypto, erhöht die Komplexität des Systems, verlangt noch mehr Vertrauen und bietet mehr Angriffsflächen.

Es gibt eine große Debatte: Soll Ethereum weiter neue Lösungen aufschichten oder lieber seine Basis erneuern?

Für Vitalik Buterin muss sich Ethereums Architektur weiterentwickeln. Zero-Knowledge-Proofs könnten künftig eine zentrale Rolle im Netzwerk einnehmen.

Die nächste Stufe der Skalierung, so Buterin, findet möglicherweise nicht auf Layer 2, sondern tief im Kern von Ethereum statt.