‏بوتِرین می‌گوید: بزرگ‌ترین گلوگاه‌های اتریوم، درختِ حالت و ماشین مجازی هستند؛ راه‌حل عمیق پیشنهاد می‌دهد.

‏ویتالیک بوترین، هم‌بنیان‌گذار اتریوم، تغییراتی در لایه اجرا پیشنهاد داده است که می‌تواند معماری اصلی اتریوم را به طور اساسی متحول کند. او معتقد است که اصلاحات عمیقی در درخت حالت شبکه و ماشین مجازی (VM) ضروری است تا آنچه را که او بزرگترین گلوگاه‌های اثبات زنجیره می‌نامد، برطرف شود.

شناسایی گلوگاه‌ها

بوترین در پستی مفصل در X، گفت که درخت حالت و VM با هم بیش از ۸۰ درصد از محدودیت‌هایی را تشکیل می‌دهند که بر کارایی اثبات تأثیر می‌گذارند و آن‌ها را اهداف “اساساً اجباری” برای اتریوم خواند، اگر این شبکه بخواهد موارد استفاده از اثبات دانش صفر و سمت کلاینت مقیاس‌پذیر را فعال کند.

پیشنهاداتی برای بهبود

او به EIP-7864 اشاره کرد، پیشنهادی که توسط گیوم باله و دیگران توسعه یافته است و جایگزینی درخت مرکل پاتریشای هگزاری مبتنی بر Keccak فعلی اتریوم با یک درخت باینری ساخته شده بر اساس یک تابع هش کارآمدتر را در نظر دارد. به گفته بوترین، این تغییر باعث می‌شود شاخه‌های مرکل تقریباً چهار برابر کوتاه‌تر شوند، با کاهش الزامات پهنای باند و ارزان‌تر شدن تأیید شاخه در سمت کلاینت.

بوترین افزود که این امر می‌تواند هزینه‌های داده را برای ابزارهایی مانند Helios و سیستم‌های بازیابی اطلاعات خصوصی تا ۴ برابر کاهش دهد. کارایی اثبات همچنین می‌تواند با کوتاه‌تر شدن شاخه‌ها به تنهایی ۳ تا ۴ برابر بهبود یابد. او انتظار دارد که اگر اتریوم به توابع هش مانند BLAKE3 روی آورد، که تخمین زده می‌شود سه برابر کارآمدتر از Keccak است، پیشرفت‌های بیشتری حاصل شود. در همین حال، یک نوع Poseidon می‌تواند تا ۱۰۰ برابر بهبود را ارائه دهد، اگرچه او خاطرنشان کرد که به کار امنیتی بیشتری نیاز است.

طراحی باینری پیشنهادی همچنین اسلات‌های ذخیره‌سازی را به “صفحات” ۶۴ تا ۲۵۶ اسلات گروه‌بندی می‌کند و امکان بارگیری و ویرایش کارآمدتر ذخیره‌سازی مجاور را فراهم می‌کند، که به طور بالقوه بیش از ۱۰,۰۰۰ گاز در هر تراکنش را برای برنامه‌هایی که به اسلات‌های ذخیره‌سازی اولیه دسترسی دارند، ذخیره می‌کند. بوترین توضیح داد که یک درخت حالت مناسب برای اثبات‌کننده همچنین به برنامه‌های دانش صفر اجازه می‌دهد تا مستقیماً با حالت اتریوم ترکیب شوند، به جای ساختن درختان مستقل، در حالی که ساختار را ساده کرده و امکان افزودن ابرداده برای مکانیسم‌های انقضای حالت آینده را فراهم می‌کند.

فراتر از درخت حالت

فراتر از بازنگری در درخت حالت، بوترین استدلال کرد که در نهایت ماشین مجازی اتریوم با یک VM مبتنی بر RISC-V جایگزین شود، زیرا او این ایده را بلندمدت و غیر اجماعی توصیف کرد. اما او ابراز اطمینان بالایی کرد که این کار پس از تکمیل ارتقاء نقشه راه حالت، “کاری بدیهی” خواهد بود.

هم‌بنیان‌گذار اتریوم گفت که یک VM RISC-V از نظر اجرا کارآمدتر، مناسب‌تر برای اثبات‌کننده و ساده‌تر خواهد بود، در حالی که خاطرنشان کرد که بسیاری از اثبات‌کننده‌های موجود در حال حاضر در RISC-V نوشته شده‌اند و یک مفسر می‌تواند تنها در چند صد خط کد پیاده‌سازی شود. او یک برنامه انتقال فازبندی شده را تشریح کرد که با استفاده از VM جدید برای پیش‌کامپایل‌ها آغاز می‌شود، سپس به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد قراردادها را مستقیماً در VM جدید مستقر کنند و در نهایت EVM را به یک لایه سازگاری که به عنوان یک قرارداد هوشمند در سیستم جدید نوشته شده است، بازنشسته کنند.

بر اساس این نقشه راه، کاربران سازگاری کامل با عقب را حفظ خواهند کرد، به جز تغییرات هزینه گاز، که بوترین گفت احتمالاً با بهبود مقیاس‌پذیری در سال‌های آینده تحت‌الشعاع قرار خواهد گرفت.

آخرین تلاش بوترین تنها چند روز پس از معرفی نقشه راه مقاومت در برابر کوانتوم او صورت می‌گیرد، که شامل پیشنهاداتی برای جایگزینی امضاهای BLS لایه اجماع با طرح‌های مبتنی بر هش مانند انواع Winternitz بود.