以太坊准备进行根本性升级：默克尔路线图和新虚拟机

近日，Vitalik Buterin 透露了以太坊未来的执行层发展方向，这标志着网络性能和效率提升的关键一步。这份路线图围绕两个主要方面展开：状态存储系统的开发和虚拟机的重新设计，二者旨在降低成本并加快处理速度。

状态树升级：从Merkle Patricia到二叉结构

首次更新重点在于重构现有的状态树系统。以太坊目前采用六叉Merkle Patricia树，但新计划旨在通过EIP-7864提案，转向基于更高效哈希函数的二叉树结构。这一转变带来多项直接好处：

显著缩短Merkle树的分支长度，降低验证证明所需的带宽。可以采用如Blake3或Poseidon链式哈希函数，提供比现有系统更优的性能。

此外，二叉结构方案还将存储单元聚合到有组织的页面中，减少访问邻近存储数据的成本。设计中保留了元数据比特，为未来启用状态过期功能铺平了道路。

机制替换：迈向更高效的虚拟机

路线图的第二个方面涉及虚拟机。Vitalik 提议在长远目标中，用一种可能基于RISC-V的全新架构取代EVM（以太坊虚拟机），这是一种开源且高效的架构。

新虚拟机应实现以下几个目标：

从根本上提升执行效率，改善复杂操作的证明效率。支持更便捷、更快速地生成客户侧ZK证明。简化平台上代码和应用的执行流程。

实施计划：分阶段逐步过渡

未提出立即进行根本性变革，而是采用多阶段部署方案：

第一阶段：用新函数替换预先部署的合约。第二阶段：支持在升级后的虚拟机上部署和复制新合约。第三阶段：实现完全向后兼容，逐步安全地替换EVM。

这种渐进式方法确保在过渡期间网络的稳定性和安全性，体现团队对以太坊可持续、可靠发展的承诺。