Обсуждение технологии параллельного EVM и ее экосистемы

Обзор EVM

EVM — это сокращение от Ethereum Virtual Machine, которая является средой выполнения смарт-контрактов. Разработчики обычно используют высокоуровневые языки, такие как Solidity, для написания контрактов, а затем компилируют их в байт-код, который может выполняться EVM. Несмотря на то, что программирование с использованием операций кода может обеспечить максимальную эффективность, большинство разработчиков полагаются на автоматизированные инструменты для компиляции.

Стандарт EVM определяет спецификации байт-кода, позволяя одному и тому же контракту быть развернутым на различных сетях. Однако конкретная реализация EVM может различаться: клиент Geth на Ethereum реализован на языке Go, а команда Ipsilon поддерживает версию на C++. Это разнообразие позволяет оптимизировать под различные потребности.

Потребность в параллельном EVM

Традиционные блокчейн-системы обычно выполняют транзакции последовательно, подобно однокоренному CPU. Этот подход прост, но его трудно масштабировать для большой пользовательской базы. Параллельное выполнение позволяет одновременно обрабатывать несколько транзакций, значительно увеличивая пропускную способность, но также приводит к техническим проблемам, таким как обработка конфликтов записи параллельных транзакций к одному и тому же контракту.

Инновации параллельного EVM

Например, Monad, его основные инновации включают:

• Параллельное выполнение сделок: используется алгоритм оптимистичного параллельного выполнения, который позволяет обрабатывать несколько сделок одновременно.
• Отложенное выполнение: задержка выполнения транзакций в механизме согласия для повышения общей эффективности.
• Настраиваемая база данных состояния: оптимизация доступа к состоянию за счет прямого хранения дерева Меркла на SSD.
• Высокопроизводительный механизм консенсуса: улучшенный консенсус HotStuff, поддерживающий синхронизацию большого числа узлов.

Технические вызовы

Параллельное выполнение вводит потенциальные конфликты состояния, требующие сложных механизмов обнаружения и разрешения конфликтов. Кроме того, командам часто необходимо заново проектировать базу данных состояния и разрабатывать совместимые алгоритмы консенсуса.

Основные вызовы включают:

• Эфир может поглотить эти инновации, угрожая долгосрочной ценности независимых проектов.
• Риск централизации узлов, необходимо найти баланс между децентрализацией и производительностью.

Параллельная архитектура EVM

Параллельные EVM-проекты можно разделить на три категории:

1. Поддержка параллельного выполнения существующих EVM-совместимых сетей Layer 1 через обновление
2. Новый EVM-совместимый Layer 1 сеть с параллельным выполнением, использованным с самого начала проектирования.
3. Сеть Layer 2, использующая технологию параллельного выполнения, не основанную на EVM

Основные проекты

• Monad: ведущий проект параллельного EVM, цель достичь 10 000 TPS.
• Sei: Запуск Sei V2, который стал первым высокопроизводительным параллельным EVM.
• Artela: Укрепление исполнительного слоя через двойную виртуальную машину EVM++.
• Canto: Введение в разработку Cyclone Stack, внедрение технологии параллельного EVM.
• Neon: EVM-совместимое решение на Solana.
• Eclipse: Внедрение виртуальной машины Solana в экосистему Ethereum.
• Lumio: модульная VM Layer 2 сеть, поддерживающая различные высокопроизводительные виртуальные машины.

Заключение

Параллельные инновации в исполнителях EVM и других уровнях исполнения имеют решающее значение для повышения производительности блокчейна. Развитие этих технологий будет способствовать дальнейшему развитию экосистемы блокчейна, поддерживая более широкий спектр приложений и пользователей.