Розробка смарт-контрактів є базовою навичкою блокчейн-інженера. Розробники зазвичай використовують Solidity або інші високорівневі мови для реалізації бізнес-логіки. Але EVM не може безпосередньо розуміти код Solidity, його потрібно скомпілювати в низькорівневу мову, що може виконуватись віртуальною машиною ( операційні коди/байт-коди ). Вже існують інструменти, які можуть автоматично виконувати цей процес конвертації, зменшуючи навантаження на розробників щодо розуміння деталей компіляції.
Хоча компіляція вводить деякі додаткові витрати, інженери, які знають низькорівневе кодування, можуть безпосередньо використовувати операційні коди для написання програмної логіки в Solidity, щоб досягти максимальної ефективності та зменшити витрати на газ. Наприклад, торговий протокол відомої платформи обміну NFT широко використовує вбудовану асемблерну мову для мінімізації витрат на газ для користувачів.
Різниця у продуктивності EVM: стандарти та реалізації
EVM( також відома як "виконавчий шар" ) є місцем, де в кінцевому підсумку виконуються байт-коди скомпільованих смарт-контрактів. Байт-код, визначений EVM, став галузевим стандартом. Незалежно від того, чи використовуються вони в мережах Layer 2 Ethereum, чи в інших незалежних блокчейнах, сумісність зі стандартом EVM дозволяє розробникам ефективно розгортати смарт-контракти на кількох мережах.
Хоча дотримання стандарту байт-коду EVM робить віртуальну машину EVM, конкретні реалізації можуть суттєво відрізнятися. Наприклад, один з клієнтів Ethereum реалізує стандарт EVM за допомогою мови Go, а інша команда Фонду Ethereum підтримує реалізацію на C++. Ця різноманітність надає можливості для різних інженерних оптимізацій і спеціалізованих реалізацій.
Паралельна технологія EVM
В історії спільноти блокчейн основна увага приділялася інноваціям у алгоритмах консенсусу; деякі відомі проекти більше відомі завдяки своїм механізмам консенсусу, а не виконавчому рівню. Хоча ці проекти також мають інновації на виконавчому рівні, їх продуктивність часто помилково вважається такою, що виникає лише з алгоритму консенсусу.
Насправді, високопродуктивний блокчейн потребує поєднання інноваційного алгоритму консенсусу та оптимізованого виконавчого шару, подібно до теорії діжки. Для EVM-блокчейнів, які лише вдосконалюють алгоритм консенсусу, підвищення продуктивності часто вимагає потужнішого апаратного забезпечення вузлів. Наприклад, відома смарт-ланцюг обробляє блоки з обмеженням газу 2000 TPS, потребуючи налаштування, що значно перевищують машини повних вузлів Ethereum. Хоча певне рішення для масштабування Layer 2 теоретично підтримує до 1000 TPS, але фактична продуктивність часто буває нижчою, ніж очікувалося.
Потреба в паралельній обробці
У більшості блокчейн-систем транзакції виконуються послідовно, подібно до однокореневого ЦП, наступний обчислення має початися лише після завершення поточного. Хоча цей підхід простий і має низьку складність системи, його важко масштабувати до інтернет-рівня бази користувачів. Перехід на багатоядерний ЦП паралельної віртуальної машини може одночасно обробляти кілька транзакцій, значно підвищуючи пропускну спроможність.
Паралельне виконання призводить до деяких інженерних викликів, таких як обробка одночасних транзакцій, що записують в один і той же смарт-контракт. Потрібно розробити нові механізми для вирішення цих конфліктів. Паралельне виконання не пов'язаних смарт-контрактів може пропорційно збільшити пропускну здатність в залежності від кількості потоків паралельної обробки.
Інновація паралельного EVM
Паралельна EVM представляє собою ряд інновацій, спрямованих на оптимізацію виконання шарів блокчейн-систем. Наприклад, ключові інновації цього проєкту включають:
Паралельне виконання транзакцій: використовується оптимістичний алгоритм паралельного виконання, що дозволяє обробляти кілька транзакцій одночасно. Цей метод починає транзакції з одного й того ж початкового стану, відстежує вхідні та вихідні дані, генеруючи тимчасові результати для кожної транзакції. Перевіряючи, чи пов'язані вхідні дані наступної транзакції з вихідними даними транзакції, що обробляється, вирішується, чи виконувати наступну транзакцію.
Затримка виконання: у механізмі консенсусу вузли можуть досягати формального порядку транзакцій без виконання транзакцій головним або перевіряючим вузлом. Спочатку головний вузол виконує сортування транзакцій і досягає порядкового консенсусу між вузлами. Виконання відкладається в незалежному каналі, максимально використовуючи час блоку, щоб підвищити загальну ефективність виконання.
Кастомізована база даних станів: оптимізація зберігання та доступу до станів шляхом безпосереднього зберігання дерева Меркла на SSD. Цей підхід мінімізує ефект розширення читання, підвищує швидкість доступу до станів, роблячи виконання смарт-контрактів швидшим і ефективнішим.
Високопродуктивний механізм консенсусу: поліпшена версія механізму консенсусу HotStuff, що підтримує синхронізацію між сотнями глобально розподілених вузлів з лінійною складністю комунікації. Використання конвеєрної стадії голосування дозволяє різним етапам процесу голосування накладатися один на одного, що зменшує затримки та підвищує ефективність консенсусу.
Виклики та міркування
Паралельна EVM стикається з двома основними викликами: захопленням довгострокової інженерної цінності Ethereum та централізацією вузлів. Хоча на даний момент етап розробки ще не повністю відкритий, щоб захистити інтелектуальну власність, ці деталі врешті-решт будуть розкриті під час запуску тестової та основної мережі, що стикається з ризиком бути поглинутими Ethereum або іншими блокчейнами. Швидкий розвиток екосистеми буде ключовим для збереження конкурентної переваги.
Концентрація вузлів є викликом для всіх високопродуктивних блокчейнів, що вимагає досягнення балансу в рамках "трикутника труднощів блокчейну". Показники, такі як "TPS для кожного апаратного забезпечення", можуть допомогти порівняти ефективність блокчейну за певних апаратних умов, оскільки нижчі вимоги до апаратного забезпечення можуть активувати більше децентралізованих вузлів.
Паралельна архітектура EVM
Паралельна архітектура EVM включає кілька проектів, деякі з яких є блокчейнами Layer 1, інші можуть бути рішеннями Layer 2. Деякі проекти базуються на інших мережах, а також розробляються відкриті клієнти.
Наразі існуючі паралельні мережі EVM можна поділити на три категорії:
EVM-сумісна Layer 1 мережа, оновлена за допомогою технології паралельного виконання: ці мережі спочатку не використовували паралельне виконання, але через технологічні ітерації були оновлені для підтримки паралельного EVM.
EVM-сумісна мережа Layer 1, яка з самого початку використовує технологію паралельного виконання.
Використання технології паралельного виконання на базі не-EVM у мережах другого рівня: до них належать розширені мережі другого рівня, сумісні з EVM. Ці мережі абстрагують EVM в модулі виконання, які можна підключати, дозволяючи вибирати найкращий "виконавчий шар VM" відповідно до потреб, що забезпечує паралельну здатність.
Висновок
З розвитком технологій блокчейн важливо також зосередитися на виконавчому рівні та алгоритмах консенсусу, щоб досягти високої продуктивності. Інновації, такі як паралельна EVM, пропонують перспективні рішення для підвищення пропускної здатності та ефективності, роблячи блокчейн більш масштабованим і здатним підтримувати широкий спектр користувачів. Розвиток і впровадження цих технологій сформують майбутнє екосистеми блокчейн, сприяючи подальшому прогресу та застосуванню в цій сфері.
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
19 лайків
Нагородити
19
4
Поділіться
Прокоментувати
0/400
TeaTimeTrader
· 07-15 11:41
Займатися паралельним EVM? Щодо Solidity і всього такого, справді болить голова.
Переглянути оригіналвідповісти на0
HashBard
· 07-14 04:07
масштабування evm – це поезія в русі... але паралельна обробка? ось це справжній галактичний мозок, серйозно
Переглянути оригіналвідповісти на0
NFTArchaeologis
· 07-14 03:55
Цифровий у блокчейні вимір, як бронза в археології... художність виконавчого рівня Ethereum дійсно витончена~
Паралельна EVM технологія: інновації та виклики виконавчого шару Блокчейн
Віртуальна машина Ethereum EVM
Віртуальна машина Ethereum та Solidity
Розробка смарт-контрактів є базовою навичкою блокчейн-інженера. Розробники зазвичай використовують Solidity або інші високорівневі мови для реалізації бізнес-логіки. Але EVM не може безпосередньо розуміти код Solidity, його потрібно скомпілювати в низькорівневу мову, що може виконуватись віртуальною машиною ( операційні коди/байт-коди ). Вже існують інструменти, які можуть автоматично виконувати цей процес конвертації, зменшуючи навантаження на розробників щодо розуміння деталей компіляції.
Хоча компіляція вводить деякі додаткові витрати, інженери, які знають низькорівневе кодування, можуть безпосередньо використовувати операційні коди для написання програмної логіки в Solidity, щоб досягти максимальної ефективності та зменшити витрати на газ. Наприклад, торговий протокол відомої платформи обміну NFT широко використовує вбудовану асемблерну мову для мінімізації витрат на газ для користувачів.
Різниця у продуктивності EVM: стандарти та реалізації
EVM( також відома як "виконавчий шар" ) є місцем, де в кінцевому підсумку виконуються байт-коди скомпільованих смарт-контрактів. Байт-код, визначений EVM, став галузевим стандартом. Незалежно від того, чи використовуються вони в мережах Layer 2 Ethereum, чи в інших незалежних блокчейнах, сумісність зі стандартом EVM дозволяє розробникам ефективно розгортати смарт-контракти на кількох мережах.
Хоча дотримання стандарту байт-коду EVM робить віртуальну машину EVM, конкретні реалізації можуть суттєво відрізнятися. Наприклад, один з клієнтів Ethereum реалізує стандарт EVM за допомогою мови Go, а інша команда Фонду Ethereum підтримує реалізацію на C++. Ця різноманітність надає можливості для різних інженерних оптимізацій і спеціалізованих реалізацій.
Паралельна технологія EVM
В історії спільноти блокчейн основна увага приділялася інноваціям у алгоритмах консенсусу; деякі відомі проекти більше відомі завдяки своїм механізмам консенсусу, а не виконавчому рівню. Хоча ці проекти також мають інновації на виконавчому рівні, їх продуктивність часто помилково вважається такою, що виникає лише з алгоритму консенсусу.
Насправді, високопродуктивний блокчейн потребує поєднання інноваційного алгоритму консенсусу та оптимізованого виконавчого шару, подібно до теорії діжки. Для EVM-блокчейнів, які лише вдосконалюють алгоритм консенсусу, підвищення продуктивності часто вимагає потужнішого апаратного забезпечення вузлів. Наприклад, відома смарт-ланцюг обробляє блоки з обмеженням газу 2000 TPS, потребуючи налаштування, що значно перевищують машини повних вузлів Ethereum. Хоча певне рішення для масштабування Layer 2 теоретично підтримує до 1000 TPS, але фактична продуктивність часто буває нижчою, ніж очікувалося.
Потреба в паралельній обробці
У більшості блокчейн-систем транзакції виконуються послідовно, подібно до однокореневого ЦП, наступний обчислення має початися лише після завершення поточного. Хоча цей підхід простий і має низьку складність системи, його важко масштабувати до інтернет-рівня бази користувачів. Перехід на багатоядерний ЦП паралельної віртуальної машини може одночасно обробляти кілька транзакцій, значно підвищуючи пропускну спроможність.
Паралельне виконання призводить до деяких інженерних викликів, таких як обробка одночасних транзакцій, що записують в один і той же смарт-контракт. Потрібно розробити нові механізми для вирішення цих конфліктів. Паралельне виконання не пов'язаних смарт-контрактів може пропорційно збільшити пропускну здатність в залежності від кількості потоків паралельної обробки.
Інновація паралельного EVM
Паралельна EVM представляє собою ряд інновацій, спрямованих на оптимізацію виконання шарів блокчейн-систем. Наприклад, ключові інновації цього проєкту включають:
Паралельне виконання транзакцій: використовується оптимістичний алгоритм паралельного виконання, що дозволяє обробляти кілька транзакцій одночасно. Цей метод починає транзакції з одного й того ж початкового стану, відстежує вхідні та вихідні дані, генеруючи тимчасові результати для кожної транзакції. Перевіряючи, чи пов'язані вхідні дані наступної транзакції з вихідними даними транзакції, що обробляється, вирішується, чи виконувати наступну транзакцію.
Затримка виконання: у механізмі консенсусу вузли можуть досягати формального порядку транзакцій без виконання транзакцій головним або перевіряючим вузлом. Спочатку головний вузол виконує сортування транзакцій і досягає порядкового консенсусу між вузлами. Виконання відкладається в незалежному каналі, максимально використовуючи час блоку, щоб підвищити загальну ефективність виконання.
Кастомізована база даних станів: оптимізація зберігання та доступу до станів шляхом безпосереднього зберігання дерева Меркла на SSD. Цей підхід мінімізує ефект розширення читання, підвищує швидкість доступу до станів, роблячи виконання смарт-контрактів швидшим і ефективнішим.
Високопродуктивний механізм консенсусу: поліпшена версія механізму консенсусу HotStuff, що підтримує синхронізацію між сотнями глобально розподілених вузлів з лінійною складністю комунікації. Використання конвеєрної стадії голосування дозволяє різним етапам процесу голосування накладатися один на одного, що зменшує затримки та підвищує ефективність консенсусу.
Виклики та міркування
Паралельна EVM стикається з двома основними викликами: захопленням довгострокової інженерної цінності Ethereum та централізацією вузлів. Хоча на даний момент етап розробки ще не повністю відкритий, щоб захистити інтелектуальну власність, ці деталі врешті-решт будуть розкриті під час запуску тестової та основної мережі, що стикається з ризиком бути поглинутими Ethereum або іншими блокчейнами. Швидкий розвиток екосистеми буде ключовим для збереження конкурентної переваги.
Концентрація вузлів є викликом для всіх високопродуктивних блокчейнів, що вимагає досягнення балансу в рамках "трикутника труднощів блокчейну". Показники, такі як "TPS для кожного апаратного забезпечення", можуть допомогти порівняти ефективність блокчейну за певних апаратних умов, оскільки нижчі вимоги до апаратного забезпечення можуть активувати більше децентралізованих вузлів.
Паралельна архітектура EVM
Паралельна архітектура EVM включає кілька проектів, деякі з яких є блокчейнами Layer 1, інші можуть бути рішеннями Layer 2. Деякі проекти базуються на інших мережах, а також розробляються відкриті клієнти.
Наразі існуючі паралельні мережі EVM можна поділити на три категорії:
EVM-сумісна Layer 1 мережа, оновлена за допомогою технології паралельного виконання: ці мережі спочатку не використовували паралельне виконання, але через технологічні ітерації були оновлені для підтримки паралельного EVM.
EVM-сумісна мережа Layer 1, яка з самого початку використовує технологію паралельного виконання.
Використання технології паралельного виконання на базі не-EVM у мережах другого рівня: до них належать розширені мережі другого рівня, сумісні з EVM. Ці мережі абстрагують EVM в модулі виконання, які можна підключати, дозволяючи вибирати найкращий "виконавчий шар VM" відповідно до потреб, що забезпечує паралельну здатність.
Висновок
З розвитком технологій блокчейн важливо також зосередитися на виконавчому рівні та алгоритмах консенсусу, щоб досягти високої продуктивності. Інновації, такі як паралельна EVM, пропонують перспективні рішення для підвищення пропускної здатності та ефективності, роблячи блокчейн більш масштабованим і здатним підтримувати широкий спектр користувачів. Розвиток і впровадження цих технологій сформують майбутнє екосистеми блокчейн, сприяючи подальшому прогресу та застосуванню в цій сфері.