Что такое LeanVM, предложенный Ethereum в последнее время? Сначала давайте рассмотрим фон и причины. Чтобы понять LeanVM, необходимо сначала ознакомиться с фреймворком leanEthereum. Фреймворк leanEthereum был предложен исследователем Ethereum Джастином Дрейком в 10-летнем дорожной карте (выпущенной 31 июля 2025 года), цель которой - достичь: миллионных TPS (L1 10k / L2 1M), верификации zkVM в реальном времени и безопасности против квантовых вычислений. В этой дорожной карте предусмотрен zkVM, а цель LeanVM - реализовать минималистичный zkVM (нулевая знаниевая виртуальная машина) для безопасной верификации, агрегации подписей и рекурсивных доказательств в постквантовую эпоху. Фреймворк leanEthereum включает три части: Lean consensus (упрощенный консенсус, использующий zk-доказательства для верификации корня состояния, чтобы поддерживать обычные устройства в домашних условиях), lean execution (упрощенное выполнение, реализующее SNARK-версию L1 EVM или вводящее RISC-V), Lean data (упрощенные данные, новое поколение решений по доступности данных). Итак, LeanVM является частью видения LeanEthereum, стремясь повысить производительность, безопасность и децентрализацию Ethereum с помощью минималистичного подхода. zkVM поддерживает верификацию вычислений и состояния без раскрытия конкретного содержания данных, что подходит для верификации состояния в реальном времени, защиты конфиденциальности и кросс-цепочных приложений и т.д. Сам LeanVM сосредоточен на решении вычислительных узких мест Ethereum, пытаясь решить проблему, когда вычисления на цепочке надежны, но дороги, а вычисления вне цепочки дешевы, но недостаточно надежны. Он в основном пытается достичь эффективных доказательств с помощью многолинейной парадигмы (multilinear paradigm) и малых полей (например, Koala Bear, 31-битное простое поле), заменяя традиционные однопеременные PCS (схемы обязательств), чтобы уменьшить затраты на доказательства. Согласно описанию в документации, архитектура LeanVM в основном использует таблицы AIR (арифметическое промежуточное представление) в качестве многолинейных полиномиальных обязательств; с помощью протокола sum-check доказывается действительность ограничений, упрощая оценку до одного полиномиального утверждения; базовый набор инструкций включает сложение, умножение, ссылки (доступ к памяти), условные переходы. Удаляются регистры указателей распределения (AP), используется только для чтения память (публичная и обязательная часть), полагаясь на подсказки (hints) доказателя для распределения кадров; в области оптимизации используется logup star для снижения затрат на обязательства, за один цикл лишь 5 элементов поля (PC, FP и три индекса памяти), по сравнению с другими zkVM (например, KO) снижается до менее 18, но степень ограничения повышается до 5; поддержка рекурсивных доказательств: текущая не оптимизированная производительность составляет 2,7 секунды/рекурсивная часть, цель - ускорение более чем в 10 раз. Криптографические компоненты включают интеграцию Poseidon 2 (дружественная к ZK хеш-функция), поддерживающую 16 и 24 элемента поля в предварительной компиляции; для XMSS (оптимизированная хеш-основанная схема постквантовой подписи) агрегация и рекурсия, публичный ключ около 50 байт, подпись 3 КБ, верификация <1 мс; поля и PCS: поле Koala Bear, многолинейный PCS, скалярное произведение и многолинейная оценка в расширенных полях. С точки зрения реализации, концепция доказательства (POC) валидатора реализована на <500 строках Python, подчеркивая максимальную простоту; компилятор поддерживает встроенные и развернутые циклы, но еще не зрелый; в тестировании проводятся юнит-тесты, тесты целостности, тесты с известными ответами, с использованием фрейма Pytest. Сценарии применения LeanVM включают: агрегацию подписей (сжатие тысяч подписей в небольшие доказательства, подходящие для мультиподписей); конфиденциальные мосты, полные цепочные игры, предсказательные рынки, верификация AI; кросс-цепочное повторное использование (возможно, подходит для BTC и др.); интеграция с leanMultisig (leanMultisig - это основанная на хешах мультиподписная схема, использующая XMSS листовые подписи и агрегацию, полагаясь на zk-доказательства leanVM для обеспечения безопасности в постквантовой эпохе). Что касается реализации LeanVM, согласно последней открытой информации, leanVM все еще находится на ранней стадии исследований и разработки прототипов. Дорожная карта lean Ethereum будет опубликована 31 июля 2025 года, ожидается, что в 2026 году Lean Ethereum завершит приоритетные задачи, в 2027-28 годах поддержит развертывание тестовой сети, а в 2029 году завершит тестирование. В целом, реализация Lean Ethereum займет как минимум 3-5 лет. Однако, судя по общей дорожной карте, будущее Ethereum открывает перспективу высокопроизводительного, децентрализованного, безопасного и конфиденциального будущего. Как только будет достигнуто миллионное TPS, цель стать мировым расчетным уровнем станет не за горами.