تطوير العقود الذكية هو المهارة الأساسية لمهندسي blockchain. على الرغم من أن المطورين عادة ما يستخدمون لغات عالية المستوى مثل Solidity لكتابة العقود، إلا أن EVM لا يمكنه تنفيذ هذه الشفرات مباشرة. من الضروري تحويلها إلى رموز عمليات منخفضة المستوى أو بايت كود يمكن تنفيذه بواسطة الآلة الافتراضية. على الرغم من وجود أدوات يمكنها إتمام هذه العملية تلقائيًا، إلا أن فهم الآلية الأساسية يساعد في تحسين الأداء.
بعض المهندسين ذوي الخبرة سيقومون بكتابة المنطق مباشرةً باستخدام التعليمات البرمجية في Solidity، وذلك لزيادة الكفاءة وتقليل تكاليف الغاز. على سبيل المثال، بروتوكول منصة تداول NFTs الشهيرة يستخدم بشكل كبير التجميع الداخلي لتقليل نفقات الغاز للمستخدمين.
EVM ك"طبقة تنفيذ" هو المكان الذي يتم فيه تشغيل العقود الذكية في النهاية. على الرغم من أن شيفرة EVM البايتية هي معيار صناعي، مما يسمح بنشر العقود عبر عدة شبكات متوافقة، إلا أن التنفيذ الفعلي قد يختلف بشكل كبير. على سبيل المثال، قامت عميل بلوكتشين رئيسي بتنفيذ EVM بلغة Go، في حين أن فريقًا آخر يحافظ على إصدار C++. توفر هذه التنوعات مساحة لتحسينات هندسية مختلفة وتنفيذات مخصصة.
متطلبات المعالجة المتوازية
في أنظمة blockchain التقليدية، يتم تنفيذ المعاملات بالترتيب، مشابهة لوحدة المعالجة المركزية أحادية النواة. هذه الطريقة البسيطة صعبة التوسع لتلبية قاعدة مستخدمين كبيرة. الانتقال إلى المعالجة المتوازية متعددة النوى يمكن أن يعالج معاملات متعددة في وقت واحد، مما يزيد بشكل كبير من الإنتاجية.
جلب التنفيذ المتوازي تحديات جديدة، مثل معالجة المعاملات المتزامنة التي تكتب في نفس العقد. تحتاج إلى تصميم آليات لحل هذه النزاعات. ومع ذلك، يمكن أن تزيد المعالجة المتوازية للعقود غير ذات الصلة من معدل الإنتاجية بشكل متناسب مع عدد الخيوط.
ابتكار EVM المتوازي
تمثل EVM المتوازية سلسلة من الابتكارات لتحسين طبقة تنفيذ blockchain. كمثال على مشروع معين، تشمل الابتكارات الرئيسية ما يلي:
تنفيذ المعاملات المتوازية: يعتمد على خوارزمية متوازية متفائلة، ويسمح بمعالجة عدة معاملات في نفس الوقت. من خلال تتبع علاقات المدخلات والمخرجات، يتم تحديد ما إذا كان ينبغي تنفيذ المعاملة التالية بشكل متوازي.
تأخير التنفيذ: في مرحلة الإجماع، يتم فقط ترتيب المعاملات، مع تأجيل التنفيذ الفعلي إلى قناة مستقلة، لتعظيم استخدام وقت الكتلة.
قاعدة بيانات الحالة المخصصة: تحسين الوصول إلى الحالة عن طريق تخزين شجرة Merkle مباشرة على SSD، مما يزيد من سرعة التنفيذ.
آلية إجماع عالية الأداء: خوارزمية HotStuff المحسّنة، تدعم مزامنة فعّالة لمئات العقد العالمية.
التحديات التقنية
تنفيذ العمليات بالتوازي قد يؤدي إلى تعارضات محتملة في الحالة، مما يستدعي إجراء كشف وحل للتعارض. على سبيل المثال، قد تحدث تعارضات عندما تتفاعل معاملات متعددة بالتوازي مع نفس العقد الذكي.
بالإضافة إلى التوازي، تحتاج الفرق عادةً إلى إعادة تصميم قاعدة بيانات الحالة لتحسين أداء القراءة والكتابة، وتطوير خوارزمية إجماع متوافقة.
الاعتبارات الرئيسية
تواجه EVM المتوازية تحديين رئيسيين: حماية القيمة الهندسية على المدى الطويل ولامركزية العقد. لم تقم معظم المشاريع حتى الآن بفتح مصدرها بالكامل لحماية الملكية الفكرية، ولكن مع بدء الشبكة الرئيسية، سيتم الكشف عن التفاصيل في النهاية، مما يعرضها لخطر الامتصاص من قبل سلاسل الكتل الأخرى. سيكون التطور السريع للنظام البيئي هو المفتاح للحفاظ على ميزة تنافسية.
إن لامركزية العقد تمثل تحديًا لجميع سلاسل الكتل عالية الأداء، حيث يتطلب الأمر تحقيق توازن بين عدم الحاجة إلى إذن، وعدم الثقة، والأداء العالي. "TPS لكل متطلبات الأجهزة" وغيرها من المؤشرات تساعد في مقارنة كفاءة السلاسل المختلفة، حيث يمكن أن تدعم المتطلبات الأقل للأجهزة المزيد من العقد اللامركزية.
نمط EVM المتوازي
تشمل الهيكلة الحالية للـ EVM المتوازية العديد من المشاريع من الطبقة 1 والطبقة 2. هناك ثلاث فئات رئيسية:
من خلال ترقية دعم تنفيذ متوازي لشبكة Layer 1 المتوافقة مع EVM
اعتماد شبكة Layer 1 المتوافقة مع EVM التي تنفذ بشكل متوازي منذ البداية
استخدام شبكة Layer 2 بتقنية التوازي غير EVM، مع استخدام EVM كوحدة تنفيذ قابلة للتوصيل
المشاريع النموذجية
مشروع EVM متوازي رائد معين
يهدف المشروع إلى حل مشكلة القابلية للتوسع من خلال تحسين تنفيذ EVM المتوازي وهندسة الأنابيب، مع هدف الوصول إلى 10,000 TPS. تم الانتهاء مؤخرًا من تمويل ضخم، ليصبح المشروع الذي يعتمد على EVM المتوازي الأعلى من حيث حجم التمويل والتقييم. فريق التأسيس يأتي من أفضل صانعي السوق. تم تشغيل الشبكة الداخلية للاختبار، ومن المقرر إطلاق الشبكة العامة للاختبار قريبًا.
شبكة Layer 1 تركز على التداول
كانت تركز في البداية على بنية تطبيقات التداول، وتمت ترقيتها مؤخرًا إلى EVM عالي الأداء متوازي، حيث ارتفع TPS إلى 12,500. تم إطلاق شبكة الاختبار لدعم تطبيقات EVM مع ترحيل بنقرة واحدة، ومن المتوقع إطلاق الشبكة الرئيسية هذا العام. كما تم إطلاق إطار عمل مفتوح المصدر لدعم Layer 2 باستخدام التقنية المتوازية.
مشروع طبقة تنفيذ معزز لآلة افتراضية مزدوجة معينة
من خلال بناء EVM++( و EVM+WASM)، يتم تعزيز أداء blockchain وكفاءة التنفيذ. يأتي الفريق الأساسي من مشاريع blockchain المعروفة. تم إطلاق الشبكة العامة، ويتم تنفيذ خطة الحوافز البيئية.
حل متوافق مع EVM على شبكة Solana
EVM المتوازي المبني على شبكة Solana، يدعم مطوري Solidity لنشر التطبيقات بنقرة واحدة على Solana، والاستمتاع بسعة عالية ورسوم غاز منخفضة. يتم تغليف معاملات EVM كمعاملات Solana، مع TPS يتجاوز 2,000.
مشروع يقدم Solana VM إلى Ethereum
هذه طريقة Rollup Layer 2 التي تُسجَّل على الإيثيريوم وتستخدم SVM للتنفيذ. على عكس المشاريع التي تُدخل EVM إلى سولانا، فإنها تُدخل SVM إلى نظام الإيثيريوم البيئي. تم الانتهاء مؤخرًا من تمويل كبير، وستُفتح الشبكة الرئيسية قريبًا أمام المطورين.
شبكة الطبقة الثانية VM المعيارية
بناءً على OP Stack، يدعم استخدام VM عالي الأداء كطبقة تنفيذ، في حين يستخدم Ethereum أو Bitcoin كطبقة تسوية. قادر على الاستفادة من Aptos VM و Solana VM للتنفيذ المتوازي.
مع تطور تكنولوجيا البلوك تشين، فإن تحسين طبقة التنفيذ وخوارزميات الإجماع لهما نفس الأهمية. توفر الابتكارات مثل EVM المتوازي حلولاً واعدة لزيادة السعة والكفاءة، مما يأمل أن يجعل البلوك تشين أكثر قابلية للتوسع ويدعم مجموعة واسعة من سيناريوهات التطبيقات. ستستمر هذه التطورات التكنولوجية في تشكيل مستقبل نظام البلوك تشين، مما يدفع مزيدًا من التقدم في هذا المجال.
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
تسجيلات الإعجاب 13
أعجبني
13
5
مشاركة
تعليق
0/400
AltcoinAnalyst
· 07-26 16:50
وفقًا لبيانات داخل السلسلة، يُنصح بمراقبة تغييرات رسوم غاز EVM المتوازية باستمرار، حيث تُظهر البيانات الحالية زيادة بنسبة 57.3% في tps ولكن لا تزال استقرار المعاملات بحاجة إلى التحقق.
تقنية EVM المتوازية: الطريق الثوري لتوسيع البلوكتشين
مناقشة عميقة لتقنية EVM المتوازية ونظامها البيئي
مقدمة EVM
تطوير العقود الذكية هو المهارة الأساسية لمهندسي blockchain. على الرغم من أن المطورين عادة ما يستخدمون لغات عالية المستوى مثل Solidity لكتابة العقود، إلا أن EVM لا يمكنه تنفيذ هذه الشفرات مباشرة. من الضروري تحويلها إلى رموز عمليات منخفضة المستوى أو بايت كود يمكن تنفيذه بواسطة الآلة الافتراضية. على الرغم من وجود أدوات يمكنها إتمام هذه العملية تلقائيًا، إلا أن فهم الآلية الأساسية يساعد في تحسين الأداء.
بعض المهندسين ذوي الخبرة سيقومون بكتابة المنطق مباشرةً باستخدام التعليمات البرمجية في Solidity، وذلك لزيادة الكفاءة وتقليل تكاليف الغاز. على سبيل المثال، بروتوكول منصة تداول NFTs الشهيرة يستخدم بشكل كبير التجميع الداخلي لتقليل نفقات الغاز للمستخدمين.
! الغوص العميق في EVM الموازي ونظامه البيئي
اختلافات أداء EVM
EVM ك"طبقة تنفيذ" هو المكان الذي يتم فيه تشغيل العقود الذكية في النهاية. على الرغم من أن شيفرة EVM البايتية هي معيار صناعي، مما يسمح بنشر العقود عبر عدة شبكات متوافقة، إلا أن التنفيذ الفعلي قد يختلف بشكل كبير. على سبيل المثال، قامت عميل بلوكتشين رئيسي بتنفيذ EVM بلغة Go، في حين أن فريقًا آخر يحافظ على إصدار C++. توفر هذه التنوعات مساحة لتحسينات هندسية مختلفة وتنفيذات مخصصة.
متطلبات المعالجة المتوازية
في أنظمة blockchain التقليدية، يتم تنفيذ المعاملات بالترتيب، مشابهة لوحدة المعالجة المركزية أحادية النواة. هذه الطريقة البسيطة صعبة التوسع لتلبية قاعدة مستخدمين كبيرة. الانتقال إلى المعالجة المتوازية متعددة النوى يمكن أن يعالج معاملات متعددة في وقت واحد، مما يزيد بشكل كبير من الإنتاجية.
جلب التنفيذ المتوازي تحديات جديدة، مثل معالجة المعاملات المتزامنة التي تكتب في نفس العقد. تحتاج إلى تصميم آليات لحل هذه النزاعات. ومع ذلك، يمكن أن تزيد المعالجة المتوازية للعقود غير ذات الصلة من معدل الإنتاجية بشكل متناسب مع عدد الخيوط.
ابتكار EVM المتوازي
تمثل EVM المتوازية سلسلة من الابتكارات لتحسين طبقة تنفيذ blockchain. كمثال على مشروع معين، تشمل الابتكارات الرئيسية ما يلي:
تنفيذ المعاملات المتوازية: يعتمد على خوارزمية متوازية متفائلة، ويسمح بمعالجة عدة معاملات في نفس الوقت. من خلال تتبع علاقات المدخلات والمخرجات، يتم تحديد ما إذا كان ينبغي تنفيذ المعاملة التالية بشكل متوازي.
تأخير التنفيذ: في مرحلة الإجماع، يتم فقط ترتيب المعاملات، مع تأجيل التنفيذ الفعلي إلى قناة مستقلة، لتعظيم استخدام وقت الكتلة.
قاعدة بيانات الحالة المخصصة: تحسين الوصول إلى الحالة عن طريق تخزين شجرة Merkle مباشرة على SSD، مما يزيد من سرعة التنفيذ.
آلية إجماع عالية الأداء: خوارزمية HotStuff المحسّنة، تدعم مزامنة فعّالة لمئات العقد العالمية.
التحديات التقنية
تنفيذ العمليات بالتوازي قد يؤدي إلى تعارضات محتملة في الحالة، مما يستدعي إجراء كشف وحل للتعارض. على سبيل المثال، قد تحدث تعارضات عندما تتفاعل معاملات متعددة بالتوازي مع نفس العقد الذكي.
بالإضافة إلى التوازي، تحتاج الفرق عادةً إلى إعادة تصميم قاعدة بيانات الحالة لتحسين أداء القراءة والكتابة، وتطوير خوارزمية إجماع متوافقة.
الاعتبارات الرئيسية
تواجه EVM المتوازية تحديين رئيسيين: حماية القيمة الهندسية على المدى الطويل ولامركزية العقد. لم تقم معظم المشاريع حتى الآن بفتح مصدرها بالكامل لحماية الملكية الفكرية، ولكن مع بدء الشبكة الرئيسية، سيتم الكشف عن التفاصيل في النهاية، مما يعرضها لخطر الامتصاص من قبل سلاسل الكتل الأخرى. سيكون التطور السريع للنظام البيئي هو المفتاح للحفاظ على ميزة تنافسية.
إن لامركزية العقد تمثل تحديًا لجميع سلاسل الكتل عالية الأداء، حيث يتطلب الأمر تحقيق توازن بين عدم الحاجة إلى إذن، وعدم الثقة، والأداء العالي. "TPS لكل متطلبات الأجهزة" وغيرها من المؤشرات تساعد في مقارنة كفاءة السلاسل المختلفة، حيث يمكن أن تدعم المتطلبات الأقل للأجهزة المزيد من العقد اللامركزية.
نمط EVM المتوازي
تشمل الهيكلة الحالية للـ EVM المتوازية العديد من المشاريع من الطبقة 1 والطبقة 2. هناك ثلاث فئات رئيسية:
من خلال ترقية دعم تنفيذ متوازي لشبكة Layer 1 المتوافقة مع EVM
اعتماد شبكة Layer 1 المتوافقة مع EVM التي تنفذ بشكل متوازي منذ البداية
استخدام شبكة Layer 2 بتقنية التوازي غير EVM، مع استخدام EVM كوحدة تنفيذ قابلة للتوصيل
المشاريع النموذجية
مشروع EVM متوازي رائد معين
يهدف المشروع إلى حل مشكلة القابلية للتوسع من خلال تحسين تنفيذ EVM المتوازي وهندسة الأنابيب، مع هدف الوصول إلى 10,000 TPS. تم الانتهاء مؤخرًا من تمويل ضخم، ليصبح المشروع الذي يعتمد على EVM المتوازي الأعلى من حيث حجم التمويل والتقييم. فريق التأسيس يأتي من أفضل صانعي السوق. تم تشغيل الشبكة الداخلية للاختبار، ومن المقرر إطلاق الشبكة العامة للاختبار قريبًا.
شبكة Layer 1 تركز على التداول
كانت تركز في البداية على بنية تطبيقات التداول، وتمت ترقيتها مؤخرًا إلى EVM عالي الأداء متوازي، حيث ارتفع TPS إلى 12,500. تم إطلاق شبكة الاختبار لدعم تطبيقات EVM مع ترحيل بنقرة واحدة، ومن المتوقع إطلاق الشبكة الرئيسية هذا العام. كما تم إطلاق إطار عمل مفتوح المصدر لدعم Layer 2 باستخدام التقنية المتوازية.
مشروع طبقة تنفيذ معزز لآلة افتراضية مزدوجة معينة
من خلال بناء EVM++( و EVM+WASM)، يتم تعزيز أداء blockchain وكفاءة التنفيذ. يأتي الفريق الأساسي من مشاريع blockchain المعروفة. تم إطلاق الشبكة العامة، ويتم تنفيذ خطة الحوافز البيئية.
حل متوافق مع EVM على شبكة Solana
EVM المتوازي المبني على شبكة Solana، يدعم مطوري Solidity لنشر التطبيقات بنقرة واحدة على Solana، والاستمتاع بسعة عالية ورسوم غاز منخفضة. يتم تغليف معاملات EVM كمعاملات Solana، مع TPS يتجاوز 2,000.
مشروع يقدم Solana VM إلى Ethereum
هذه طريقة Rollup Layer 2 التي تُسجَّل على الإيثيريوم وتستخدم SVM للتنفيذ. على عكس المشاريع التي تُدخل EVM إلى سولانا، فإنها تُدخل SVM إلى نظام الإيثيريوم البيئي. تم الانتهاء مؤخرًا من تمويل كبير، وستُفتح الشبكة الرئيسية قريبًا أمام المطورين.
شبكة الطبقة الثانية VM المعيارية
بناءً على OP Stack، يدعم استخدام VM عالي الأداء كطبقة تنفيذ، في حين يستخدم Ethereum أو Bitcoin كطبقة تسوية. قادر على الاستفادة من Aptos VM و Solana VM للتنفيذ المتوازي.
! الغوص العميق في EVM الموازي ونظامه البيئي
خاتمة
مع تطور تكنولوجيا البلوك تشين، فإن تحسين طبقة التنفيذ وخوارزميات الإجماع لهما نفس الأهمية. توفر الابتكارات مثل EVM المتوازي حلولاً واعدة لزيادة السعة والكفاءة، مما يأمل أن يجعل البلوك تشين أكثر قابلية للتوسع ويدعم مجموعة واسعة من سيناريوهات التطبيقات. ستستمر هذه التطورات التكنولوجية في تشكيل مستقبل نظام البلوك تشين، مما يدفع مزيدًا من التقدم في هذا المجال.