Desenvolvimento e Desafios da Tecnologia EVM Paralela
EVM e Solidity
O desenvolvimento de contratos inteligentes é uma habilidade básica para engenheiros de blockchain. Embora seja possível escrever a lógica do contrato usando linguagens de alto nível como Solidity, a EVM não pode interpretar diretamente esse código. É necessário compilar isso em códigos de operação de baixo nível ou bytecode que possam ser executados pela máquina virtual. Atualmente, já existem ferramentas que podem automatizar esse processo de conversão, reduzindo a carga sobre os desenvolvedores para entender os detalhes da compilação.
Embora a compilação introduza alguns custos, engenheiros familiarizados com codificação de baixo nível podem usar códigos de operação diretamente no Solidity para escrever a lógica do programa, a fim de alcançar a máxima eficiência e reduzir o consumo de gas. Por exemplo, o protocolo Seaport utiliza amplamente assembly inline para minimizar os custos de gas dos usuários.
Diferenças de desempenho do EVM
EVM como "camada de execução", é o local onde os códigos de operação dos contratos inteligentes são finalmente executados. O bytecode que define tornou-se um padrão da indústria, permitindo que os desenvolvedores implementem contratos de forma eficiente em várias redes compatíveis.
Embora seguir o padrão de bytecode EVM faça com que a máquina virtual seja chamada de EVM, a implementação específica pode variar bastante. Por exemplo, o cliente Geth do Ethereum implementou o padrão EVM em Go, enquanto a equipe Ipsilon da Fundação Ethereum mantém uma implementação em C++. Essa diversidade permite diferentes otimizações e personalizações de engenharia.
A necessidade de processamento paralelo
Nos sistemas de blockchain tradicionais, as transações são executadas em ordem, semelhante a um CPU de núcleo único. Embora essa abordagem simples tenha uma baixa complexidade de sistema, ela tem dificuldade em suportar uma base de usuários em grande escala. A transição para o processamento paralelo de múltiplos núcleos permite que várias transações sejam processadas simultaneamente, aumentando significativamente a capacidade de processamento.
A execução paralela trouxe alguns desafios de engenharia, como lidar com conflitos de escrita em transações concorrentes no mesmo contrato. É necessário projetar novos mecanismos para resolver esses problemas. No entanto, a execução paralela de contratos não relacionados pode aumentar a capacidade de processamento proporcionalmente ao número de threads.
Inovação do EVM Paralelo
A EVM paralela representa uma série de inovações que otimizam a camada de execução da blockchain. Tomando a Monad como exemplo, suas principais inovações incluem:
Execução de transações em paralelo: utiliza algoritmo de concorrência otimista, permitindo que múltiplas transações sejam processadas simultaneamente.
Execução em atraso: adiar a execução da transação para um canal independente, maximizando a utilização do tempo de bloco.
Base de dados de estado personalizada: armazena diretamente a árvore Merkle no SSD, otimizando o acesso ao estado.
Mecanismo de consenso de alto desempenho: consenso HotStuff melhorado, suportando a sincronização de centenas de nós.
Desafios Técnicos
A execução em paralelo introduz potenciais conflitos de estado, necessitando de detecção de conflitos antes ou após a execução. Por exemplo, quando várias transações paralelas interagem com o mesmo pool de liquidez, é necessário um mecanismo de resolução de conflitos cuidadoso.
Além do processamento paralelo, as equipas costumam também redesenhar a base de dados de estado para melhorar o desempenho de leitura e escrita, e desenvolver algoritmos de consenso complementares.
Desafios e Considerações
O EVM paralelo enfrenta dois grandes desafios: a possibilidade de o Ethereum absorver essas inovações a longo prazo e o problema da centralização dos nós. Atualmente, está em uma fase inicial, com detalhes ainda não totalmente divulgados, mas serão revelados na ativação da rede de testes e da rede principal. O rápido desenvolvimento do ecossistema é a chave para manter a vantagem competitiva.
A centralização de nós é um desafio comum a todas as blockchains de alto desempenho, necessitando de um equilíbrio entre descentralização, segurança e desempenho. Menores requisitos de hardware ajudam a suportar mais nós descentralizados.
O panorama do EVM paralelo
Além da Monad, o padrão EVM paralelo inclui projetos como Sei, MegaETH, Polygon e Neon EVM. Eles podem ser divididos em três categorias:
Suportar a execução paralela de redes Layer 1 compatíveis com EVM existentes através de uma atualização.
Uma nova rede Layer 1 compatível com EVM que adota execução paralela desde o início
Redes Layer 2 que utilizam tecnologia de paralelismo não-EVM
Projetos Típicos
Monad: um projeto EVM paralelo de liderança, com um objetivo de 10.000 TPS, já arrecadou 244 milhões de dólares.
Sei: Rede Layer 1 focada em transações, lançou o Sei V2 com EVM paralelo, aumentando o TPS para 12.500.
Artela: Aumentar a camada de execução através da EVM++ com uma dupla máquina virtual, a equipe central vem da Ant Chain.
Canto: uma rede compatível com EVM baseada no Cosmos SDK, planeia introduzir tecnologia EVM paralela.
Neon: EVM paralelo na Solana, suporta desenvolvedores Solidity para implantação com um clique na Solana.
Eclipse: Introduzindo a máquina virtual Solana na solução Layer 2 do Ethereum.
Lumio: rede Layer 2 modular VM, que suporta várias máquinas virtuais de alto desempenho.
O desenvolvimento da tecnologia EVM paralela impulsionará a melhoria do desempenho da blockchain, estabelecendo as bases para apoiar uma gama mais ampla de aplicações e grupos de usuários. A inovação contínua nesta área moldará a direção futura do desenvolvimento do ecossistema blockchain.
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MetaMuskRat
· 7h atrás
gás alguém cuida disso? Caro demais
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DaoResearcher
· 18h atrás
De acordo com a análise do algoritmo de estrutura de dados, a re-serialização fará com que o desempenho do EVM diminua 70,6%, o que ainda não é revolucionário; a paralelização é o futuro.
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TokenVelocity
· 08-09 22:16
gás太贵了吧 汇编bull批
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digital_archaeologist
· 08-09 22:07
Mais uma vez, estão a fazer tantas coisas complicadas.
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ApeEscapeArtist
· 08-09 22:03
O gás tradicional é muito caro, certo? Espero que isso possa resolver.
Estado atual e desafios do desenvolvimento da tecnologia EVM paralela: uma nova direção para melhorar o desempenho do Blockchain
Desenvolvimento e Desafios da Tecnologia EVM Paralela
EVM e Solidity
O desenvolvimento de contratos inteligentes é uma habilidade básica para engenheiros de blockchain. Embora seja possível escrever a lógica do contrato usando linguagens de alto nível como Solidity, a EVM não pode interpretar diretamente esse código. É necessário compilar isso em códigos de operação de baixo nível ou bytecode que possam ser executados pela máquina virtual. Atualmente, já existem ferramentas que podem automatizar esse processo de conversão, reduzindo a carga sobre os desenvolvedores para entender os detalhes da compilação.
Embora a compilação introduza alguns custos, engenheiros familiarizados com codificação de baixo nível podem usar códigos de operação diretamente no Solidity para escrever a lógica do programa, a fim de alcançar a máxima eficiência e reduzir o consumo de gas. Por exemplo, o protocolo Seaport utiliza amplamente assembly inline para minimizar os custos de gas dos usuários.
Diferenças de desempenho do EVM
EVM como "camada de execução", é o local onde os códigos de operação dos contratos inteligentes são finalmente executados. O bytecode que define tornou-se um padrão da indústria, permitindo que os desenvolvedores implementem contratos de forma eficiente em várias redes compatíveis.
Embora seguir o padrão de bytecode EVM faça com que a máquina virtual seja chamada de EVM, a implementação específica pode variar bastante. Por exemplo, o cliente Geth do Ethereum implementou o padrão EVM em Go, enquanto a equipe Ipsilon da Fundação Ethereum mantém uma implementação em C++. Essa diversidade permite diferentes otimizações e personalizações de engenharia.
A necessidade de processamento paralelo
Nos sistemas de blockchain tradicionais, as transações são executadas em ordem, semelhante a um CPU de núcleo único. Embora essa abordagem simples tenha uma baixa complexidade de sistema, ela tem dificuldade em suportar uma base de usuários em grande escala. A transição para o processamento paralelo de múltiplos núcleos permite que várias transações sejam processadas simultaneamente, aumentando significativamente a capacidade de processamento.
A execução paralela trouxe alguns desafios de engenharia, como lidar com conflitos de escrita em transações concorrentes no mesmo contrato. É necessário projetar novos mecanismos para resolver esses problemas. No entanto, a execução paralela de contratos não relacionados pode aumentar a capacidade de processamento proporcionalmente ao número de threads.
Inovação do EVM Paralelo
A EVM paralela representa uma série de inovações que otimizam a camada de execução da blockchain. Tomando a Monad como exemplo, suas principais inovações incluem:
Desafios Técnicos
A execução em paralelo introduz potenciais conflitos de estado, necessitando de detecção de conflitos antes ou após a execução. Por exemplo, quando várias transações paralelas interagem com o mesmo pool de liquidez, é necessário um mecanismo de resolução de conflitos cuidadoso.
Além do processamento paralelo, as equipas costumam também redesenhar a base de dados de estado para melhorar o desempenho de leitura e escrita, e desenvolver algoritmos de consenso complementares.
Desafios e Considerações
O EVM paralelo enfrenta dois grandes desafios: a possibilidade de o Ethereum absorver essas inovações a longo prazo e o problema da centralização dos nós. Atualmente, está em uma fase inicial, com detalhes ainda não totalmente divulgados, mas serão revelados na ativação da rede de testes e da rede principal. O rápido desenvolvimento do ecossistema é a chave para manter a vantagem competitiva.
A centralização de nós é um desafio comum a todas as blockchains de alto desempenho, necessitando de um equilíbrio entre descentralização, segurança e desempenho. Menores requisitos de hardware ajudam a suportar mais nós descentralizados.
O panorama do EVM paralelo
Além da Monad, o padrão EVM paralelo inclui projetos como Sei, MegaETH, Polygon e Neon EVM. Eles podem ser divididos em três categorias:
Projetos Típicos
Monad: um projeto EVM paralelo de liderança, com um objetivo de 10.000 TPS, já arrecadou 244 milhões de dólares.
Sei: Rede Layer 1 focada em transações, lançou o Sei V2 com EVM paralelo, aumentando o TPS para 12.500.
Artela: Aumentar a camada de execução através da EVM++ com uma dupla máquina virtual, a equipe central vem da Ant Chain.
Canto: uma rede compatível com EVM baseada no Cosmos SDK, planeia introduzir tecnologia EVM paralela.
Neon: EVM paralelo na Solana, suporta desenvolvedores Solidity para implantação com um clique na Solana.
Eclipse: Introduzindo a máquina virtual Solana na solução Layer 2 do Ethereum.
Lumio: rede Layer 2 modular VM, que suporta várias máquinas virtuais de alto desempenho.
O desenvolvimento da tecnologia EVM paralela impulsionará a melhoria do desempenho da blockchain, estabelecendo as bases para apoiar uma gama mais ampla de aplicações e grupos de usuários. A inovação contínua nesta área moldará a direção futura do desenvolvimento do ecossistema blockchain.