Czym dokładnie jest LeanVM, które niedawno zaproponowano w Ethereum? Najpierw przyjrzyjmy się tłu i powodom. Aby zrozumieć LeanVM, należy najpierw poznać ramy leanEthereum. Ramy leanEthereum to 10-letnia mapa drogowa zaproponowana przez badacza Ethereum Justina Drake'a (opublikowana 31 lipca 2025 roku), której celem jest osiągnięcie: miliona TPS (L1 10k / L2 1M), weryfikacji zkVM w czasie rzeczywistym oraz bezpieczeństwa odpornego na obliczenia kwantowe. W tej mapie drogowej znajduje się zkVM, a celem LeanVM jest zrealizowanie minimalnego zkVM (zero-knowledge virtual machine) do weryfikacji bezpieczeństwa, agregacji podpisów oraz dowodów rekurencyjnych w erze postkwantowej. Ramy leanEthereum składają się z trzech części: Lean consensus (uproszczona konsensus, wykorzystująca dowody zk do weryfikacji korzenia stanu, aby wspierać zwykłe urządzenia domowe), lean execution (uproszczone wykonanie, realizujące SNARK-izację L1 EVM lub wprowadzające RISC-V), Lean data (uproszczone dane, nowa generacja rozwiązań dostępności danych). Oznacza to, że LeanVM jest częścią wizji leanEthereum, mając na celu poprawę wydajności, bezpieczeństwa i decentralizacji Ethereum w sposób minimalistyczny. zkVM wspiera weryfikację obliczeń i stanu bez ujawniania konkretnych treści danych, co jest przydatne w przypadku weryfikacji stanu w czasie rzeczywistym, ochrony prywatności i aplikacji międzyłańcuchowych. LeanVM koncentruje się na rozwiązaniu wąskiego gardła obliczeniowego Ethereum, próbując rozwiązać problem, w którym obliczenia na łańcuchu są wiarygodne, ale kosztowne, podczas gdy obliczenia poza łańcuchem są tanie, ale brak im zaufania. Głównie stara się osiągnąć efektywne dowody poprzez paradygmat wieloliniowy (multilinear paradigm) i małe pola (takie jak Koala Bear, 31-bitowe pole pierwsze), zastępując tradycyjne PCS (schematy zobowiązań) jednowymiarowe, aby zmniejszyć koszty dowodów. Zgodnie z opisem w dokumentacji, architektura LeanVM opiera się głównie na tabeli AIR (Arithmetic Intermediate Representation) jako wieloliniowym zobowiązaniu wielomianowym; poprzez protokół sum-check dowodzi skuteczności ograniczeń, upraszczając ocenę do pojedynczego oświadczenia wielomianowego; podstawowy zestaw instrukcji obejmuje dodawanie, mnożenie, odniesienia (dostęp do pamięci), skoki warunkowe. Usunięto rejestr wskaźnika alokacji (AP), używając pamięci tylko do odczytu (części publiczne i zobowiązania), polegając na wskazówkach (hints) dowodzącego do alokacji ram; w zakresie optymalizacji użyto logup star, aby zmniejszyć koszty zobowiązań, zobowiązując tylko 5 elementów pola na cykl (PC, FP i trzy indeksy pamięci), w porównaniu do innych zkVM (takich jak KO) zmniejszając do poniżej 18, ale zwiększając stopień ograniczeń do 5; wspiera dowody rekurencyjne: obecna wydajność nieoptymalna wynosi 2,7 sekundy na część rekurencyjną, celem jest przyspieszenie o ponad 10 razy. Komponenty kryptograficzne obejmują zintegrowany Poseidon 2 (przyjazna dla ZK funkcja haszująca), wspierająca 16 i 24 elementy pola wstępnie skompilowane; do agregacji i rekurencji XMSS (optymalny schemat podpisu oparty na haszach w erze postkwantowej), klucz publiczny około 50 bajtów, podpis 3KB, weryfikacja <1ms; pola i PCS: pole Koala Bear, multilinear PCS, iloczyn skalarny i ocena wieloliniowa w rozszerzonych polach. Z perspektywy realizacji, koncepcja dowodu (POC) weryfikatora została zrealizowana w <500 linijkach Pythona, podkreślając maksymalną prostotę; kompilator wspiera inline i rozwijanie pętli, ale nie jest jeszcze dojrzały; w zakresie testów, testy jednostkowe, testy integralności w obie strony, testy znanych odpowiedzi, używając frameworka Pytest. Scenariusze zastosowania LeanVM obejmują: agregację podpisów (kompresję tysięcy podpisów w małe dowody, odpowiednie do podpisów wielokrotnych); prywatne mosty, gry na całym łańcuchu, rynki prognoz, weryfikacja AI; ponowne wykorzystanie międzyłańcuchowe (może być odpowiednie dla BTC itp.); integrację z leanMultisig (leanMultisig to oparte na haszach ramy podpisów wielokrotnych, wykorzystujące podpisy liści XMSS i agregację, polegające na dowodach zk leanVM, aby zapewnić bezpieczeństwo postkwantowe). Z perspektywy wdrożenia, według najnowszych publicznych informacji, leanVM wciąż znajduje się na wczesnym etapie badań i rozwoju prototypów. Mapa drogowa lean Ethereum zostanie opublikowana 31 lipca 2025 roku, szacuje się, że w 2026 roku Lean Ethereum zakończy priorytetowe zadania, a w latach 2027-28 wspiera wdrożenie testowej sieci, a w 2029 roku zakończy testy. Z perspektywy ogólnej, wdrożenie Lean Ethereum zajmie co najmniej 3-5 lat. Jednak z perspektywy ogólnej mapa drogowa wskazuje na przyszłość Ethereum jako wysokowydajnej, zdecentralizowanej, bezpiecznej i prywatnej. Gdy osiągnie milion TPS, cel stania się światową warstwą rozliczeniową nie będzie daleko.