O desenvolvimento de contratos inteligentes é uma habilidade básica para engenheiros de blockchain. Os desenvolvedores geralmente usam linguagens de alto nível, como Solidity, para escrever a lógica de negócios, mas a EVM não pode interpretar esses códigos diretamente. É necessário compilá-los em códigos de operação de baixo nível ou bytecode executáveis pela máquina virtual. Embora existam ferramentas que podem realizar essa conversão automaticamente, engenheiros que entendem os princípios subjacentes podem programar diretamente em códigos de operação, a fim de alcançar a máxima eficiência e reduzir os custos de gás.
Padrões e Implementação EVM
A EVM, como "camada de execução", é o local onde os códigos de operação do contrato inteligente são finalmente executados. O bytecode definido pela EVM tornou-se um padrão da indústria, permitindo que os desenvolvedores implantem contratos em várias redes compatíveis. Embora sigam o mesmo padrão, diferentes implementações da EVM podem variar bastante. Por exemplo, o cliente Geth do Ethereum implementa a EVM em Go, enquanto a equipe Ipsilon da Fundação Ethereum mantém uma versão em C++. Essa diversidade oferece espaço para otimizações e personalizações.
Demanda por EVM Paralelo
Os sistemas de blockchain tradicionais executam transações em sequência, semelhante a uma CPU de núcleo único. Embora este método seja simples, é difícil de escalar para um nível de usuários da Internet. O EVM paralelo permite que várias transações sejam processadas simultaneamente, aumentando significativamente a taxa de transferência. No entanto, isso também traz desafios de engenharia, como lidar com conflitos de gravação em transações concorrentes para o mesmo contrato. No entanto, o processamento paralelo de contratos não relacionados pode melhorar o desempenho proporcionalmente ao número de threads.
Inovação EVM Paralela
Usando Monad como exemplo, suas inovações chave incluem:
Algoritmo de execução paralela otimista: permite que múltiplas transações sejam processadas simultaneamente, rastreando entradas e saídas para detectar conflitos.
Execução atrasada: adiar a execução de transações para um canal independente, maximizando o uso do tempo de bloco.
Base de dados de estado personalizado: armazena diretamente a árvore Merkle no SSD, otimizando a velocidade de acesso ao estado.
Mecanismo de consenso de alto desempenho: Consenso HotStuff aprimorado, suporta centenas de nós globais em sincronia.
Desafios Técnicos
A execução paralela introduziu potenciais conflitos de estado, necessitando de detecção de conflitos antes ou após a execução. Por exemplo, conflitos podem ocorrer quando várias transações interagem simultaneamente com uma piscina Uniswap. Além disso, as equipes geralmente precisam redesenhar o banco de dados de estado e desenvolver algoritmos de consenso compatíveis.
Visão Geral do Projeto EVM Paralelo
Os atuais projetos EVM paralelos podem ser divididos em três categorias:
Suporte à execução paralela em redes Layer 1 compatíveis com EVM, como Polygon e o próximo Fantom Sonic.
Adotar desde o início redes Layer 1 compatíveis com EVM em execução paralela, como Monad, Sei V2 e Artela.
Redes Layer 2 que utilizam tecnologia de execução paralela não EVM, como Solana Neon, Eclipse e Lumio.
Introdução aos principais projetos
Monad: objetivo de alcançar 10.000 TPS, já completou um financiamento de 244 milhões de dólares, avaliação de 3 bilhões de dólares.
Sei: Lançamento do Sei V2, tornando-se o primeiro EVM de alto desempenho em paralelo, com TPS de 12.500.
Artela: Aumenta a camada de execução através de uma máquina virtual dupla EVM++(EVM + WASM).
Canto: Rede compatível com EVM construída com base no Cosmos SDK, planeia introduzir tecnologia EVM paralela.
Neon: Solução compatível com EVM na Solana, TPS superior a 2.000.
Eclipse: Introduzindo a máquina virtual Solana na solução Layer 2 do Ethereum.
Lumio: rede Layer 2 modular VM, suporta várias máquinas virtuais de alto desempenho.
O desenvolvimento da tecnologia EVM paralela proporcionará maior escalabilidade e eficiência para a blockchain, impulsionando o avanço e a aplicação deste campo.
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Quebra de tecnologia EVM paralela: uma nova direção para melhorar o desempenho do Blockchain
Discussão sobre a tecnologia EVM paralela
EVM e Solidity
O desenvolvimento de contratos inteligentes é uma habilidade básica para engenheiros de blockchain. Os desenvolvedores geralmente usam linguagens de alto nível, como Solidity, para escrever a lógica de negócios, mas a EVM não pode interpretar esses códigos diretamente. É necessário compilá-los em códigos de operação de baixo nível ou bytecode executáveis pela máquina virtual. Embora existam ferramentas que podem realizar essa conversão automaticamente, engenheiros que entendem os princípios subjacentes podem programar diretamente em códigos de operação, a fim de alcançar a máxima eficiência e reduzir os custos de gás.
Padrões e Implementação EVM
A EVM, como "camada de execução", é o local onde os códigos de operação do contrato inteligente são finalmente executados. O bytecode definido pela EVM tornou-se um padrão da indústria, permitindo que os desenvolvedores implantem contratos em várias redes compatíveis. Embora sigam o mesmo padrão, diferentes implementações da EVM podem variar bastante. Por exemplo, o cliente Geth do Ethereum implementa a EVM em Go, enquanto a equipe Ipsilon da Fundação Ethereum mantém uma versão em C++. Essa diversidade oferece espaço para otimizações e personalizações.
Demanda por EVM Paralelo
Os sistemas de blockchain tradicionais executam transações em sequência, semelhante a uma CPU de núcleo único. Embora este método seja simples, é difícil de escalar para um nível de usuários da Internet. O EVM paralelo permite que várias transações sejam processadas simultaneamente, aumentando significativamente a taxa de transferência. No entanto, isso também traz desafios de engenharia, como lidar com conflitos de gravação em transações concorrentes para o mesmo contrato. No entanto, o processamento paralelo de contratos não relacionados pode melhorar o desempenho proporcionalmente ao número de threads.
Inovação EVM Paralela
Usando Monad como exemplo, suas inovações chave incluem:
Desafios Técnicos
A execução paralela introduziu potenciais conflitos de estado, necessitando de detecção de conflitos antes ou após a execução. Por exemplo, conflitos podem ocorrer quando várias transações interagem simultaneamente com uma piscina Uniswap. Além disso, as equipes geralmente precisam redesenhar o banco de dados de estado e desenvolver algoritmos de consenso compatíveis.
Visão Geral do Projeto EVM Paralelo
Os atuais projetos EVM paralelos podem ser divididos em três categorias:
Suporte à execução paralela em redes Layer 1 compatíveis com EVM, como Polygon e o próximo Fantom Sonic.
Adotar desde o início redes Layer 1 compatíveis com EVM em execução paralela, como Monad, Sei V2 e Artela.
Redes Layer 2 que utilizam tecnologia de execução paralela não EVM, como Solana Neon, Eclipse e Lumio.
Introdução aos principais projetos
Monad: objetivo de alcançar 10.000 TPS, já completou um financiamento de 244 milhões de dólares, avaliação de 3 bilhões de dólares.
Sei: Lançamento do Sei V2, tornando-se o primeiro EVM de alto desempenho em paralelo, com TPS de 12.500.
Artela: Aumenta a camada de execução através de uma máquina virtual dupla EVM++(EVM + WASM).
Canto: Rede compatível com EVM construída com base no Cosmos SDK, planeia introduzir tecnologia EVM paralela.
Neon: Solução compatível com EVM na Solana, TPS superior a 2.000.
Eclipse: Introduzindo a máquina virtual Solana na solução Layer 2 do Ethereum.
Lumio: rede Layer 2 modular VM, suporta várias máquinas virtuais de alto desempenho.
O desenvolvimento da tecnologia EVM paralela proporcionará maior escalabilidade e eficiência para a blockchain, impulsionando o avanço e a aplicação deste campo.