Обговорення технології паралельного EVM та її екосистеми

Огляд EVM

EVM - це абревіатура від віртуальної машини Ethereum, яка є середовищем виконання для смарт-контрактів. Розробники зазвичай використовують такі високорівневі мови, як Solidity, для написання контрактів, а потім компілюють їх у байт-код, що може виконуватися EVM. Хоча програмування безпосередньо з використанням операційних кодів може забезпечити максимальну ефективність, більшість розробників покладаються на автоматизовані інструменти для компіляції.

Стандарт EVM визначає специфікацію байт-коду, що дозволяє одному й тому ж контракту бути розгорнутим на різних мережах. Однак конкретна реалізація EVM може відрізнятися, наприклад, клієнт Geth в Ethereum реалізовано на мові Go, а команда Ipsilon підтримує версію на C++. Ця різноманітність дозволяє оптимізувати під різні потреби.

Потреба в паралельному EVM

Традиційні системи блокчейну зазвичай виконують транзакції по порядку, подібно до одноядерного процесора. Цей підхід простий, але важко масштабувати для великої кількості користувачів. Паралельне виконання дозволяє одночасно обробляти кілька транзакцій, що суттєво підвищує пропускну здатність, але також створює технічні виклики, такі як обробка конфліктів запису при паралельних транзакціях до одного й того ж контракту.

Інновації паралельного EVM

Наприклад, Monad має такі основні інновації:

• Паралельне виконання угод: використовує оптимістичний алгоритм паралельного виконання, що дозволяє обробляти кілька угод одночасно.
• Затримка виконання: затримка виконання транзакцій у механізмі консенсусу підвищує загальну ефективність.
• Кастомізована база даних станів: оптимізація доступу до станів шляхом безпосереднього зберігання дерева Меркла на SSD.
• Високопродуктивний механізм консенсусу: вдосконалений консенсус HotStuff, підтримує синхронізацію великої кількості вузлів.

Технічні виклики

Паралельне виконання вводить потенційні конфлікти стану, що потребує складних механізмів виявлення та вирішення конфліктів. Крім того, командам зазвичай потрібно переробити базу даних стану та розробити сумісні алгоритми консенсусу.

Основні виклики включають:

• Ефіріум може поглинути ці інновації, загрожуючи довгостроковій цінності незалежних проектів.
• Ризик централізації вузлів, необхідно знайти баланс між децентралізацією та продуктивністю.

Паралельна структура EVM

Паралельні проекти EVM можна поділити на три категорії:

1. Підтримка паралельного виконання існуючих EVM-сумісних Layer 1 мереж через оновлення.
2. З моменту свого створення нова EVM-сумісна Layer 1 мережа використовує паралельне виконання.
3. Використання технології паралельного виконання не-EVM Layer 2 мережі

Основні проекти

• Monad: провідний проект паралельного EVM, мета - досягти 10,000 TPS.
• Sei: випустила Sei V2, ставши першим високопродуктивним паралельним EVM.
• Artela: посилення виконавчого шару через EVM++ з двома віртуальними машинами.
• Canto: Введення розробницького плану Cyclone Stack, впровадження технології паралельного EVM.
• Neon: Рішення з сумісності EVM на Solana.
• Eclipse: Введення віртуальної машини Solana в екосистему Ethereum.
• Lumio: модульна VM Layer 2 мережа, що підтримує різні високопродуктивні віртуальні машини.

Висновок

Паралельні інновації в EVM та інших шарах виконання є критично важливими для підвищення продуктивності блокчейну. Розвиток цих технологій сприятиме подальшому розвитку екосистеми блокчейнів, підтримуючи більш широкий спектр застосувань та користувачів.