Vitalik Buterin công bố kế hoạch hai bước nhằm cải tổ toàn diện tầng thực thi của Ethereum

Vitalik Buterin, đồng sáng lập Ethereum, vừa công bố bản phân tích chi tiết về hai thay đổi then chốt ở tầng thực thi (execution layer) mà ông cho là mang tính quyết định đối với tương lai mạng lưới: cải tổ cây trạng thái sang cấu trúc nhị phân và lộ trình dài hạn thay thế EVM bằng một máy ảo mới.

Trong bài đăng trên X, Buterin nhấn mạnh đây là những thay đổi “mang tính kiến trúc sâu”, thường khiến cộng đồng e ngại và lựa chọn cách tiếp cận cải tiến từng bước. Tuy nhiên, theo ông, chủ nghĩa gia tăng (incrementalism) sẽ không thể xử lý tận gốc các điểm nghẽn về khả năng tạo bằng chứng (proving) của Ethereum. Riêng cây trạng thái và máy ảo hiện chiếm hơn 80% nút thắt trong quy trình proving, khiến hai cải tổ này gần như “bắt buộc” đối với các ứng dụng cần proving phía client.

Now, execution layer changes. I’ve already talked about account abstraction, multidimensional gas, BALs, and ZK-EVMs.

I’ve also talked here about a short-term EVM upgrade that I think will be super-valuable: a vectorized math precompile (basically, do 32-bit or potentially…

— vitalik.eth (@VitalikButerin) March 1, 2026

Cải tổ cây trạng thái: từ MPT sang cây nhị phân

Trọng tâm của đề xuất là EIP-7864, thay thế cấu trúc Merkle Patricia Tree dạng hexary sử dụng Keccak hiện tại bằng cây nhị phân dựa trên hàm băm hiệu quả hơn. Buterin ghi nhận đóng góp của Guillaume Ballet và nhiều nhà phát triển khác cho bản đề xuất này, vốn được đưa vào giai đoạn dự thảo từ tháng 1/2025.

Theo phân tích, cấu trúc cây nhị phân mang lại nhiều lợi ích đáng kể:

• Nhánh Merkle ngắn hơn khoảng 4 lần, giúp giảm đáng kể băng thông dữ liệu cho các công cụ light client như Helios.

• Hiệu quả proving tăng mạnh: riêng việc rút ngắn nhánh Merkle đã mang lại cải thiện 3–4 lần. Nếu chuyển sang dùng Blake3 có thể tăng thêm khoảng 3 lần so với Keccak; còn với Poseidon, mức cải thiện lý thuyết có thể lên tới 100 lần, dù vẫn cần đánh giá bảo mật sâu hơn.

• Thân thiện hơn với các ứng dụng ZK muốn tương tác trực tiếp với trạng thái Ethereum, thay vì phải xây dựng cây riêng như hiện nay.

• Tối ưu truy cập các slot lưu trữ liền kề: thiết kế mới nhóm các slot thành “trang” (khoảng 64–256 slot), cho phép tải và chỉnh sửa dữ liệu hiệu quả hơn cả ở tầng thực thi lẫn prover. Nhiều dApp hiện truy cập các slot đầu tiên thường xuyên, nên có thể tiết kiệm hơn 10.000 gas mỗi giao dịch.

• Giảm độ chênh lệch độ sâu truy cập giữa hợp đồng lớn và nhỏ.

• Đơn giản hóa cấu trúc tổng thể, đồng thời tạo dư địa bổ sung metadata phục vụ state expiry trong tương lai.

Đáng chú ý, trước đây Verkle Tree từng được xem là ứng viên hàng đầu cho một đợt hard fork năm 2026. Tuy nhiên, lo ngại liên quan tới rủi ro lượng tử với mật mã đường cong elliptic đã khiến cộng đồng quay lại xem xét phương án cây nhị phân từ giữa năm 2024.

Thay đổi máy ảo: hướng tới RISC-V

Ở cấp độ máy ảo, Buterin tái khẳng định đề xuất tháng 4/2025 về việc từng bước thay thế EVM bằng RISC-V – kiến trúc tập lệnh mã nguồn mở vốn đang được phần lớn prover ZK sử dụng nội bộ.

Theo ông, Ethereum được thiết kế để tối đa hóa tính tổng quát. Nếu EVM không còn đáp ứng được yêu cầu đó, mạng lưới cần đối mặt trực diện và xây dựng một VM tốt hơn, thay vì liên tục bổ sung các ngoại lệ và precompile đặc thù.

Một VM mới, theo lập luận của Buterin, cần đáp ứng:

• Hiệu quả thực thi cao hơn EVM, đến mức phần lớn precompile hiện tại trở nên không cần thiết.

• Tối ưu cho proving, khi phần lớn prover hiện được viết bằng RISC-V.

• Thân thiện với proving phía client, cho phép người dùng tạo bằng chứng ZK về các tương tác với tài khoản của mình.

• Đơn giản tối đa: một trình thông dịch RISC-V chỉ cần vài trăm dòng mã, đúng với tinh thần một VM blockchain gọn nhẹ.

Lộ trình triển khai khả dĩ gồm ba giai đoạn:

1. Áp dụng VM mới (ví dụ RISC-V) cho các precompile – khoảng 80% precompile hiện tại cùng nhiều precompile mới sẽ trở thành các khối mã chạy trên VM mới.

2. Cho phép người dùng triển khai hợp đồng bằng VM mới.

3. “Nghỉ hưu” EVM bằng cách chuyển nó thành một smart contract chạy trên VM mới.

Trong kịch bản này, người dùng EVM vẫn giữ được khả năng tương thích ngược hoàn toàn, ngoại trừ thay đổi chi phí gas – yếu tố được cho là sẽ bị lu mờ bởi các nỗ lực mở rộng quy mô trong vài năm tới.

Tuy vậy, đề xuất RISC-V không phải không có tranh luận. Tháng 11/2025, các nhà nghiên cứu từ Offchain Labs – đơn vị phát triển cốt lõi của Arbitrum – đã công bố phản biện cho rằng WebAssembly (WASM) có thể là lựa chọn dài hạn phù hợp hơn. Lập luận chính của họ là kiến trúc phục vụ proving và kiến trúc triển khai hợp đồng không nhất thiết phải trùng nhau.

Ethereum trước các “thay đổi động cơ giữa chuyến bay”

Buterin gần đây liên tục thúc đẩy các cải tổ cấu trúc sâu ở tầng cơ sở. Ông cho rằng Ethereum từng thực hiện thành công một thay đổi “động cơ phản lực giữa chuyến bay” với The Merge và có thể xử lý thêm khoảng bốn thay đổi lớn nữa: cải tổ cây trạng thái, tinh gọn cơ chế đồng thuận, xác minh ZK-EVM và thay đổi VM.

Bản nâng cấp Glamsterdam của Ethereum dự kiến diễn ra trong nửa đầu năm 2026, tiếp theo là Hegota vào cuối năm. Dù các EIP chủ đạo cho hai đợt nâng cấp này chưa được chốt, cải tổ cây trạng thái và cải thiện tầng thực thi vẫn là trọng tâm trong quá trình hoạch định hiện nay.