RISC-V auf Ethereum: Skalierbare Zukunft oder riskanter Neustart?

Etwas mehr als ein Jahr nachdem das Dencun-Upgrade den Layer-2-Netzwerken einen massiven Schub gab und nur wenige Monate vor der mit Spannung erwarteten Fusaka-Veröffentlichung schlug Etherum-Mitbegründer Vitalik Buterin einen kühnen Vorschlag vor.

In einem Forenbeitrag im April deutete er an, dass das Netzwerk seine langjährige Arbeitsmaschine, die Ethereum Virtual Machine (EVM), durch RISC-V ersetzen könnte, eine niedrigstufige, Open-Source-Befehlssatzarchitektur.

Der Reiz eines neuen Fundaments

Für diejenigen, die mit der EVM nicht vertraut sind: Sie ist die Ausführungs-Engine, die jeden Smart Contract auf Ethereum antreibt. Sie übersetzt Solidity-Code in maschinenebene Anweisungen und regelt, wie Verträge interagieren. Sie ist seit der Gründung Ethereum's Rückgrat. Als Buterin die Idee einbrachte, sie auszutauschen, ging ein Ruck durch die Gemeinschaft.

Sein Argument basiert auf der langfristigen Skalierbarkeit:

“The beam chain effort holds great promise for simplifying the consensus layer,” he wrote. “But for the execution layer to see similar gains, this kind of radical change may be the only viable path.”

Buterin argumentierte, dass eine RISC-V-basierte virtuelle Maschine die Generierung von Zero-Knowledge-Proofs um das bis zu 100-fache beschleunigen könnte. Dies könnte ein bahnbrechender Faktor für zk-Rollups sein, die als beste Möglichkeit von Ethereum gesehen werden, sicher zu skalieren. Indem die Notwendigkeit entfällt, Code zweimal zu übersetzen – von Solidity zu EVM und dann zu zk-freundlichen Formaten – könnte RISC-V die Proof-Generierung vereinfachen und die Berechnungskosten senken.

Allerdings ist es eine Sache, eine Idee in den Raum zu stellen und eine andere, das Herzstück des Ethereum-Ökosystems zu überarbeiten. Stuart Popejoy, Mitbegründer und CEO der Proof-of-Work Layer-1-Blockchain Kadena, war in Bezug auf das Ausmaß der Störung unverblümt:

“There’s no future in which there’s a large short-term disruption because it couldn’t possibly happen fast,” he told CryptoPotato. “A ‘better’ system would have to run in parallel for years as well as accumulate the network effects the EVM has.”

Popejoy, dessen Plattform's Chainweb EVM-Testnetz vor kurzem live ging, argumentiert, dass der Austausch der EVM nicht ist wie ein Datenbankwechsel oder ein Upgrade eines Protokolls. Es ist, als würde man das Internet bitten, HTTP zu ersetzen; theoretisch möglich, aber praktisch absurd.

Das bedeutet jedoch nicht, dass die Idee keinen Wert hat. Laut Blockchain-Forscherin Blessing Onuogu ist der Vorschlag “komplex und ehrgeizig”, könnte aber zu einem “skalierbareren und effizienteren” Ethereum führen. Sie glaubt, dass das Leistungspotential von RISC-V es ermöglichen könnte, komplexere Smart Contracts zu erstellen, die die stack-basierte Architektur der EVM derzeit überlasten.

Die technischen Vorteile von RISC-V stehen außer Frage. Es ist offen, anpassbar und wird bereits in Projekten wie Nervos verwendet. Es ist auch freundlich für parallele Ausführung und Anwendungen mit Zero-Knowledge.

“ZK-STARK and ZK-SNARK rollups could reduce proving times and costs,” noted pseudonymous developer Block.nm. “With register-based execution, it’s easier to write provable programs.”

Allerdings ist die Integration von RISC-V in Ethereum nicht nur ein Software-Upgrade. Es ist ein kompletter Neustart des Ökosystems. Zunächst einmal sind Smart Contracts unveränderlich. Man kann sie nicht einfach migrieren. Wie Popejoy erklärte, “Bestehender Zustand ist kryptografisch an spezifische Adressen auf der EVM gebunden.” Ein Neuschreiben der Verträge wäre obligatorisch. Ebenso deren erneute Überprüfung.

Und hier liegt eine tiefere Herausforderung: der Verlust eines Jahrzehnts an Sicherheitswissen.

“We’d reset 10 years of accumulated security knowledge to zero,” Popejoy warned. “We have learned a lot about the EVM; all of this would become irrelevant.”

Kompatibilitätsprobleme betreffen auch die Layer-2-Lösungen von Ethereum. Betrugsnachweise auf Optimism und Arbitrum stützen sich darauf, dass L1 EVM-Bytecode ausführt, um Rollup-Transaktionen zu validieren. Tauscht man die EVM aus, bricht dieses System.

“You’d have to build a full EVM interpreter in RISC-V,” Popejoy noted. “That defeats the purpose of making it cheaper and faster.”

Wenn das nicht machbar ist, könnten Layer-2s gezwungen sein, zu souveränen Ketten zu werden, was das Ökosystem zersplittert und die Zusammensetzbarkeit bricht.

Wie sieht der Weg nach vorne aus?

Die meisten Experten sind sich einig: Es gibt keinen sauberen Bruch. Das einzige realistische Szenario, laut einigen, beinhaltet die Unterstützung von zwei virtuellen Maschinen für mindestens ein Jahrzehnt. Neue Verträge könnten die schnellere RISC-V-Architektur nutzen, während ältere weiterhin auf der EVM laufen. Im Laufe der Zeit könnten Entwickler freiwillig migrieren, wenn die Vorteile klar sind und die Werkzeuge robust genug.

“Dual VM support would give developers flexibility,” Onuogu said. “It allows time to adapt and ensures continuity.” She emphasized the need for a gradual rollout, similar to how zk-rollups were introduced without disrupting existing apps.

Zugleich sollten sich die Layer-2-Entwickler bereits vorbereiten. Block.nm empfiehlt, heute in modulare Architekturen zu investieren, Proof-Systeme zu abstrahieren, Abwicklungsschichten zu entkoppeln und mit alternativen Compilern wie LLVM IR und WebAssembly zu experimentieren. “Don’t rely exclusively on Solidity,” they cautioned.

Aber selbst mit Vorbereitungen wird die Migration nicht einfach. Ethereum ist die Heimat von Zehntausenden von Apps, Milliarden an Werten und Millionen von Nutzern. Jeder hat unterschiedliche Abhängigkeiten. Eine neue VM muss irgendwie diese Beziehungen ehren oder riskiert, die Gemeinschaft zu fragmentieren. Doch das Gespräch um den Austausch der EVM spiegelt eine größere Wahrheit wider: Ethereum muss sich weiterentwickeln.

Während die Dencun- und Pectra-Upgrades wichtige Engpässe adressierten, haben sie nur so weit geholfen. Die Basisebene des Netzwerks ist immer noch mit Komplexität, langsamer Ausführung und monolithischem Design belastet. Wie Buterin und andere angemerkt haben, könnte langfristige Nachhaltigkeit einfachere, sauberere Architektur erfordern, insbesondere mit Wettbewerbern wie Solana, Sui und modulare Rollup-Frameworks, die an Ethereum's Dominanz nagen.

Deshalb gewinnen Vorschläge wie EIP-7983, die das Gasverbrauch pro Transaktion begrenzen, an Fahrt. Sie versprechen mehr Vorhersehbarkeit, schnellere Blockvermehrung und bessere Unterstützung für zk-Ausführung, alles während sie Störungen minimieren. Diese inkrementellen Änderungen spiegeln die emerging Designethos von Ethereum wider: wo möglich vereinfachen, wo notwendig bewahren.

RISC-V ist jedoch kein Allheilmittel. Und wie Popejoy sagte, könnte es die EVM niemals ersetzen. Aber es öffnet die Tür zur Experimentation. Wenn Ethereum die führende programmierbare Blockchain der Welt bleiben will, kann es sich nicht auf seinem bisherigen Stack ausruhen.

“Ethereum’s evolution isn’t about replacing everything we’ve built,” Onuogu concluded. “It’s about building what comes next, carefully, openly, and with the whole ecosystem in mind.”

Diese Entwicklung mag 10 Jahre oder mehr dauern, aber sie scheint bereits begonnen zu haben.