Pengembangan kontrak pintar adalah keterampilan dasar bagi insinyur blockchain. Pengembang biasanya menggunakan Solidity atau bahasa tingkat tinggi lainnya untuk mengimplementasikan logika bisnis. Namun, EVM tidak dapat langsung menguraikan kode Solidity, perlu mengompilasinya menjadi bahasa tingkat rendah yang dapat dieksekusi oleh virtual machine ( opcode/bytecode ). Saat ini, sudah ada alat yang dapat secara otomatis menyelesaikan proses konversi ini, mengurangi beban pengembang untuk memahami detail kompilasi.
Meskipun kompilasi akan membawa beberapa overhead tambahan, insinyur yang familiar dengan pemrograman tingkat rendah dapat langsung menggunakan opcode di Solidity untuk menulis logika program, guna mencapai efisiensi tertinggi dan mengurangi konsumsi gas. Misalnya, protokol perdagangan dari platform perdagangan NFT terkenal menggunakan inline assembly secara luas untuk meminimalkan pengeluaran gas pengguna.
Perbedaan Kinerja EVM: Standar dan Implementasi
EVM( juga dikenal sebagai "lapisan eksekusi" ) adalah tempat di mana opcode kontrak pintar yang telah dikompilasi dieksekusi. Bytecode yang didefinisikan oleh EVM telah menjadi standar industri. Baik digunakan untuk jaringan Layer 2 Ethereum maupun blockchain independen lainnya, kompatibilitas dengan standar EVM memungkinkan pengembang untuk dengan efisien menyebarkan kontrak pintar di berbagai jaringan.
Meskipun mengikuti standar bytecode EVM membuat mesin virtual menjadi EVM, cara implementasinya bisa sangat berbeda. Misalnya, salah satu klien Ethereum mengimplementasikan standar EVM dengan bahasa Go, sementara tim lain dari yayasan Ethereum memelihara implementasi C++. Keragaman ini membuka kemungkinan untuk optimasi rekayasa dan implementasi kustom yang berbeda.
Teknologi EVM Paralel
Dalam sejarahnya, komunitas blockchain terutama fokus pada inovasi algoritma konsensus, beberapa proyek terkenal lebih dikenal karena mekanisme konsensus mereka daripada lapisan eksekusi. Meskipun proyek-proyek ini juga memiliki inovasi di lapisan eksekusi, kinerjanya sering kali salah dianggap hanya berasal dari algoritma konsensus.
Sebenarnya, blockchain berkinerja tinggi memerlukan kombinasi algoritma konsensus yang inovatif dan lapisan eksekusi yang dioptimalkan, mirip dengan teori ember. Untuk blockchain EVM yang hanya memperbaiki algoritma konsensus, peningkatan kinerja sering kali memerlukan perangkat keras node yang lebih kuat. Misalnya, suatu rantai pintar terkenal memproses blok di bawah batas gas 2000 TPS, memerlukan konfigurasi mesin yang jauh lebih tinggi daripada node penuh Ethereum. Meskipun suatu solusi Layer 2 untuk penskalaan secara teori mendukung hingga 1000 TPS, tetapi kinerja aktual sering kali berada di bawah harapan.
permintaan pemrosesan paralel
Dalam sebagian besar sistem blockchain, transaksi dieksekusi secara berurutan, mirip dengan CPU tunggal, di mana perhitungan berikutnya harus menunggu perhitungan saat ini selesai sebelum dapat dimulai. Meskipun metode ini sederhana dan kompleksitas sistem rendah, tetapi sulit untuk diskalakan ke basis pengguna tingkat internet. Beralih ke CPU multi-core dan Virtual Machine dapat memproses banyak transaksi secara bersamaan, secara signifikan meningkatkan throughput.
Eksekusi paralel membawa beberapa tantangan teknik, seperti menangani kasus transaksi bersamaan yang menulis ke kontrak pintar yang sama. Diperlukan desain mekanisme baru untuk menyelesaikan konflik ini. Eksekusi paralel pada kontrak pintar yang tidak terkait dapat meningkatkan throughput secara proporsional dengan jumlah utas pemrosesan paralel.
inovasi EVM paralel
EVM paralel mewakili serangkaian inovasi yang bertujuan untuk mengoptimalkan lapisan eksekusi sistem blockchain. Sebagai contoh suatu proyek, inovasi kunci mereka meliputi:
Eksekusi transaksi paralel: Menggunakan algoritma eksekusi paralel optimis, memungkinkan beberapa transaksi diproses secara bersamaan. Metode ini memulai transaksi dari status awal yang sama, melacak input dan output, serta menghasilkan hasil sementara untuk setiap transaksi. Dengan memeriksa apakah input transaksi berikutnya terkait dengan output transaksi yang sedang diproses saat ini untuk menentukan apakah transaksi berikutnya akan dieksekusi.
Penundaan eksekusi: Dalam mekanisme konsensus, node dapat mencapai urutan resmi untuk transaksi tanpa perlu eksekusi dari node utama atau node validator. Pada awalnya, node utama mengurutkan transaksi dan mencapai konsensus urutan di antara node. Eksekusi ditunda ke saluran independen, memaksimalkan waktu blok, dan meningkatkan efisiensi eksekusi secara keseluruhan.
Database status kustom: Mengoptimalkan penyimpanan dan akses status dengan langsung menyimpan pohon Merkle di SSD. Metode ini meminimalkan efek pembacaan yang diperbesar, meningkatkan kecepatan akses status, dan membuat eksekusi kontrak pintar lebih cepat dan lebih efisien.
Mekanisme konsensus berkinerja tinggi: versi yang ditingkatkan dari mekanisme konsensus HotStuff, mendukung sinkronisasi antara ratusan node yang tersebar di seluruh dunia, dengan kompleksitas komunikasi linear. Menggunakan tahap pemungutan suara pipelining, sehingga tahap yang berbeda dari proses pemungutan suara dapat dilakukan secara tumpang tindih, mengurangi latensi dan meningkatkan efisiensi konsensus.
Tantangan dan Pertimbangan
EVM paralel menghadapi dua tantangan utama: penangkapan nilai rekayasa jangka panjang Ethereum dan sentralisasi node. Meskipun tahap pengembangan saat ini belum sepenuhnya open source untuk melindungi kekayaan intelektual, detail ini pada akhirnya akan diungkap saat peluncuran testnet dan mainnet, menghadapi risiko diserap oleh Ethereum atau blockchain lain. Perkembangan ekosistem yang cepat akan menjadi kunci untuk mempertahankan keunggulan kompetitif.
Sentralisasi node adalah tantangan bagi semua blockchain berkinerja tinggi, perlu mencapai keseimbangan dalam "trilema blockchain". Indikator seperti "TPS berdasarkan kebutuhan perangkat keras" dapat membantu membandingkan efisiensi blockchain dalam kondisi perangkat keras tertentu, karena kebutuhan perangkat keras yang lebih rendah dapat mengaktifkan lebih banyak node terdesentralisasi.
Pola EVM Paralel
Pola EVM paralel mencakup beberapa proyek, beberapa di antaranya adalah blockchain Layer 1, sementara yang lainnya mungkin merupakan solusi Layer 2. Beberapa proyek didasarkan pada jaringan lain, dan ada pengembangan klien sumber terbuka.
Saat ini, jaringan EVM paralel yang ada dapat dibagi menjadi tiga kategori:
Jaringan Layer 1 yang kompatibel EVM yang ditingkatkan melalui teknologi eksekusi paralel: Jaringan ini awalnya tidak menggunakan eksekusi paralel, tetapi ditingkatkan melalui iterasi teknologi untuk mendukung EVM paralel.
Jaringan Layer 1 yang kompatibel EVM yang menggunakan teknologi eksekusi paralel sejak awal.
Jaringan Layer 2 yang mengadopsi teknologi eksekusi paralel non-EVM: Ini termasuk rantai Layer 2 yang kompatibel dengan EVM yang berorientasi pada skala. Jaringan ini mengabstraksi EVM menjadi modul eksekusi yang dapat dipasang, memungkinkan untuk memilih "lapisan eksekusi VM" terbaik sesuai kebutuhan, sehingga mencapai kemampuan paralel.
Kesimpulan
Seiring dengan perkembangan teknologi blockchain, perhatian pada lapisan eksekusi dan algoritma konsensus sama pentingnya untuk mencapai kinerja tinggi. Inovasi seperti EVM paralel menyediakan solusi menjanjikan untuk meningkatkan throughput dan efisiensi, menjadikan blockchain lebih skalabel dan mampu mendukung berbagai kelompok pengguna. Perkembangan dan implementasi teknologi ini akan membentuk masa depan ekosistem blockchain, mendorong kemajuan dan penerapan lebih lanjut di bidang ini.
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
19 Suka
Hadiah
19
4
Bagikan
Komentar
0/400
TeaTimeTrader
· 07-15 11:41
Mengelola EVM paralel? Terkait dengan solidity dan sejenisnya, benar-benar menyebalkan.
Lihat AsliBalas0
HashBard
· 07-14 04:07
skala evm adalah puisi dalam gerakan... tetapi pemrosesan paralel? itu benar-benar langkah otak galaksi fr fr
Lihat AsliBalas0
NFTArchaeologis
· 07-14 03:55
Ukuran digital di rantai, seperti tembaga dalam arkeologi... Seni lapisan eksekusi Ethereum memang sangat halus~
Teknologi EVM Paralel: Inovasi dan Tantangan di Lapisan Eksekusi Blockchain
Ethereum Virtual Machine EVM
EVM dan Solidity
Pengembangan kontrak pintar adalah keterampilan dasar bagi insinyur blockchain. Pengembang biasanya menggunakan Solidity atau bahasa tingkat tinggi lainnya untuk mengimplementasikan logika bisnis. Namun, EVM tidak dapat langsung menguraikan kode Solidity, perlu mengompilasinya menjadi bahasa tingkat rendah yang dapat dieksekusi oleh virtual machine ( opcode/bytecode ). Saat ini, sudah ada alat yang dapat secara otomatis menyelesaikan proses konversi ini, mengurangi beban pengembang untuk memahami detail kompilasi.
Meskipun kompilasi akan membawa beberapa overhead tambahan, insinyur yang familiar dengan pemrograman tingkat rendah dapat langsung menggunakan opcode di Solidity untuk menulis logika program, guna mencapai efisiensi tertinggi dan mengurangi konsumsi gas. Misalnya, protokol perdagangan dari platform perdagangan NFT terkenal menggunakan inline assembly secara luas untuk meminimalkan pengeluaran gas pengguna.
Perbedaan Kinerja EVM: Standar dan Implementasi
EVM( juga dikenal sebagai "lapisan eksekusi" ) adalah tempat di mana opcode kontrak pintar yang telah dikompilasi dieksekusi. Bytecode yang didefinisikan oleh EVM telah menjadi standar industri. Baik digunakan untuk jaringan Layer 2 Ethereum maupun blockchain independen lainnya, kompatibilitas dengan standar EVM memungkinkan pengembang untuk dengan efisien menyebarkan kontrak pintar di berbagai jaringan.
Meskipun mengikuti standar bytecode EVM membuat mesin virtual menjadi EVM, cara implementasinya bisa sangat berbeda. Misalnya, salah satu klien Ethereum mengimplementasikan standar EVM dengan bahasa Go, sementara tim lain dari yayasan Ethereum memelihara implementasi C++. Keragaman ini membuka kemungkinan untuk optimasi rekayasa dan implementasi kustom yang berbeda.
Teknologi EVM Paralel
Dalam sejarahnya, komunitas blockchain terutama fokus pada inovasi algoritma konsensus, beberapa proyek terkenal lebih dikenal karena mekanisme konsensus mereka daripada lapisan eksekusi. Meskipun proyek-proyek ini juga memiliki inovasi di lapisan eksekusi, kinerjanya sering kali salah dianggap hanya berasal dari algoritma konsensus.
Sebenarnya, blockchain berkinerja tinggi memerlukan kombinasi algoritma konsensus yang inovatif dan lapisan eksekusi yang dioptimalkan, mirip dengan teori ember. Untuk blockchain EVM yang hanya memperbaiki algoritma konsensus, peningkatan kinerja sering kali memerlukan perangkat keras node yang lebih kuat. Misalnya, suatu rantai pintar terkenal memproses blok di bawah batas gas 2000 TPS, memerlukan konfigurasi mesin yang jauh lebih tinggi daripada node penuh Ethereum. Meskipun suatu solusi Layer 2 untuk penskalaan secara teori mendukung hingga 1000 TPS, tetapi kinerja aktual sering kali berada di bawah harapan.
permintaan pemrosesan paralel
Dalam sebagian besar sistem blockchain, transaksi dieksekusi secara berurutan, mirip dengan CPU tunggal, di mana perhitungan berikutnya harus menunggu perhitungan saat ini selesai sebelum dapat dimulai. Meskipun metode ini sederhana dan kompleksitas sistem rendah, tetapi sulit untuk diskalakan ke basis pengguna tingkat internet. Beralih ke CPU multi-core dan Virtual Machine dapat memproses banyak transaksi secara bersamaan, secara signifikan meningkatkan throughput.
Eksekusi paralel membawa beberapa tantangan teknik, seperti menangani kasus transaksi bersamaan yang menulis ke kontrak pintar yang sama. Diperlukan desain mekanisme baru untuk menyelesaikan konflik ini. Eksekusi paralel pada kontrak pintar yang tidak terkait dapat meningkatkan throughput secara proporsional dengan jumlah utas pemrosesan paralel.
inovasi EVM paralel
EVM paralel mewakili serangkaian inovasi yang bertujuan untuk mengoptimalkan lapisan eksekusi sistem blockchain. Sebagai contoh suatu proyek, inovasi kunci mereka meliputi:
Eksekusi transaksi paralel: Menggunakan algoritma eksekusi paralel optimis, memungkinkan beberapa transaksi diproses secara bersamaan. Metode ini memulai transaksi dari status awal yang sama, melacak input dan output, serta menghasilkan hasil sementara untuk setiap transaksi. Dengan memeriksa apakah input transaksi berikutnya terkait dengan output transaksi yang sedang diproses saat ini untuk menentukan apakah transaksi berikutnya akan dieksekusi.
Penundaan eksekusi: Dalam mekanisme konsensus, node dapat mencapai urutan resmi untuk transaksi tanpa perlu eksekusi dari node utama atau node validator. Pada awalnya, node utama mengurutkan transaksi dan mencapai konsensus urutan di antara node. Eksekusi ditunda ke saluran independen, memaksimalkan waktu blok, dan meningkatkan efisiensi eksekusi secara keseluruhan.
Database status kustom: Mengoptimalkan penyimpanan dan akses status dengan langsung menyimpan pohon Merkle di SSD. Metode ini meminimalkan efek pembacaan yang diperbesar, meningkatkan kecepatan akses status, dan membuat eksekusi kontrak pintar lebih cepat dan lebih efisien.
Mekanisme konsensus berkinerja tinggi: versi yang ditingkatkan dari mekanisme konsensus HotStuff, mendukung sinkronisasi antara ratusan node yang tersebar di seluruh dunia, dengan kompleksitas komunikasi linear. Menggunakan tahap pemungutan suara pipelining, sehingga tahap yang berbeda dari proses pemungutan suara dapat dilakukan secara tumpang tindih, mengurangi latensi dan meningkatkan efisiensi konsensus.
Tantangan dan Pertimbangan
EVM paralel menghadapi dua tantangan utama: penangkapan nilai rekayasa jangka panjang Ethereum dan sentralisasi node. Meskipun tahap pengembangan saat ini belum sepenuhnya open source untuk melindungi kekayaan intelektual, detail ini pada akhirnya akan diungkap saat peluncuran testnet dan mainnet, menghadapi risiko diserap oleh Ethereum atau blockchain lain. Perkembangan ekosistem yang cepat akan menjadi kunci untuk mempertahankan keunggulan kompetitif.
Sentralisasi node adalah tantangan bagi semua blockchain berkinerja tinggi, perlu mencapai keseimbangan dalam "trilema blockchain". Indikator seperti "TPS berdasarkan kebutuhan perangkat keras" dapat membantu membandingkan efisiensi blockchain dalam kondisi perangkat keras tertentu, karena kebutuhan perangkat keras yang lebih rendah dapat mengaktifkan lebih banyak node terdesentralisasi.
Pola EVM Paralel
Pola EVM paralel mencakup beberapa proyek, beberapa di antaranya adalah blockchain Layer 1, sementara yang lainnya mungkin merupakan solusi Layer 2. Beberapa proyek didasarkan pada jaringan lain, dan ada pengembangan klien sumber terbuka.
Saat ini, jaringan EVM paralel yang ada dapat dibagi menjadi tiga kategori:
Jaringan Layer 1 yang kompatibel EVM yang ditingkatkan melalui teknologi eksekusi paralel: Jaringan ini awalnya tidak menggunakan eksekusi paralel, tetapi ditingkatkan melalui iterasi teknologi untuk mendukung EVM paralel.
Jaringan Layer 1 yang kompatibel EVM yang menggunakan teknologi eksekusi paralel sejak awal.
Jaringan Layer 2 yang mengadopsi teknologi eksekusi paralel non-EVM: Ini termasuk rantai Layer 2 yang kompatibel dengan EVM yang berorientasi pada skala. Jaringan ini mengabstraksi EVM menjadi modul eksekusi yang dapat dipasang, memungkinkan untuk memilih "lapisan eksekusi VM" terbaik sesuai kebutuhan, sehingga mencapai kemampuan paralel.
Kesimpulan
Seiring dengan perkembangan teknologi blockchain, perhatian pada lapisan eksekusi dan algoritma konsensus sama pentingnya untuk mencapai kinerja tinggi. Inovasi seperti EVM paralel menyediakan solusi menjanjikan untuk meningkatkan throughput dan efisiensi, menjadikan blockchain lebih skalabel dan mampu mendukung berbagai kelompok pengguna. Perkembangan dan implementasi teknologi ini akan membentuk masa depan ekosistem blockchain, mendorong kemajuan dan penerapan lebih lanjut di bidang ini.