Analisis Teknis EVM Paralel: Peluang dan Tantangan Baru di Lapisan Eksekusi Blockchain

robot
Pembuatan abstrak sedang berlangsung

Analisis Kedalaman Ethereum Virtual Machine EVM

Hubungan EVM dan Solidity

Pengembangan kontrak cerdas adalah keterampilan inti bagi insinyur blockchain. Meskipun pengembang biasanya menggunakan bahasa tingkat tinggi seperti Solidity untuk menulis kontrak, EVM tidak dapat mengeksekusi kode ini secara langsung. Ia perlu mengompilasi kode menjadi instruksi tingkat rendah yang dapat dipahami oleh mesin virtual ( opcode/bytecode ). Saat ini sudah ada alat yang dapat secara otomatis menyelesaikan proses konversi ini, mengurangi beban pengembang untuk memahami detail kompilasi.

Meskipun kompilasi akan memperkenalkan beberapa overhead, insinyur yang akrab dengan pengkodean tingkat rendah dapat langsung menyematkan opcode dalam Solidity untuk mencapai efisiensi maksimum dan mengurangi konsumsi gas. Misalnya, sebuah protokol perdagangan NFT terkenal menggunakan banyak assembly inline untuk meminimalkan pengeluaran gas pengguna.

Mendalami EVM Paralel dan Ekosistemnya

Perbedaan antara Standar EVM dan Implementasi

EVM sebagai "lapisan eksekusi", adalah lingkungan di mana kode operasi kontrak pintar yang telah dikompilasi dijalankan. Bytecode yang didefinisikan oleh EVM telah menjadi standar industri. Baik itu jaringan lapisan kedua Ethereum atau blockchain independen lainnya, selama kompatibel dengan standar EVM, pengembang dapat dengan efisien menerapkan kontrak pintar di berbagai jaringan.

Meskipun mengikuti standar bytecode yang sama, implementasi spesifik EVM dapat memiliki perbedaan yang signifikan. Misalnya, salah satu klien Ethereum diimplementasikan dengan bahasa Go untuk standar EVM, sementara tim dari sebuah yayasan memelihara implementasi C++. Keragaman ini memberikan ruang untuk berbagai optimasi rekayasa dan implementasi kustom.

Kedalaman membahas EVM paralel dan ekosistemnya

Kebangkitan Teknologi EVM Paralel

Secara historis, komunitas blockchain terutama fokus pada inovasi algoritma konsensus, beberapa proyek terkenal lebih banyak diperhatikan karena mekanisme konsensusnya daripada lapisan eksekusi. Meskipun proyek-proyek ini juga memiliki inovasi di lapisan eksekusi, peningkatan kinerjanya sering kali salah dianggap hanya berasal dari algoritma konsensus.

Sebenarnya, blockchain berkinerja tinggi perlu berinovasi pada dua aspek: algoritma konsensus dan lapisan eksekusi secara bersamaan. Untuk blockchain EVM yang hanya memperbaiki algoritma konsensus, peningkatan kinerja sering kali memerlukan dukungan perangkat keras yang lebih kuat. Misalnya, sebuah rantai pintar terkenal memerlukan konfigurasi yang beberapa kali lebih tinggi daripada node penuh Ethereum untuk memproses blok di bawah batas gas 2000 TPS. Jaringan lain yang mengklaim mendukung hingga 1000 TPS, kinerja aktualnya juga sering kali tidak sesuai harapan.

Kedalaman membahas EVM paralel dan ekosistemnya

Kebutuhan Pemrosesan Paralel

Dalam sistem blockchain tradisional, transaksi dieksekusi secara berurutan, mirip dengan CPU tunggal. Meskipun metode ini sederhana dan kompleksitas sistem rendah, namun sulit untuk mendukung basis pengguna yang besar. Beralih ke mesin virtual paralel seperti CPU multi-core dapat memproses banyak transaksi secara bersamaan, secara signifikan meningkatkan throughput.

Eksekusi paralel membawa beberapa tantangan teknik, seperti menangani transaksi bersamaan yang menulis ke kontrak yang sama. Ini memerlukan mekanisme baru untuk menyelesaikan konflik yang mungkin terjadi. Namun, eksekusi paralel kontrak pintar yang tidak terkait dapat meningkatkan throughput secara proporsional dengan jumlah thread pemrosesan.

Mendalami EVM Paralel dan Ekosistemnya

Inovasi EVM Paralel

Paralel EVM mewakili serangkaian inovasi yang bertujuan untuk mengoptimalkan lapisan eksekusi blockchain. Sebagai contoh proyek tertentu, inovasi kunci mereka meliputi:

  • Eksekusi transaksi paralel: Menggunakan algoritma eksekusi paralel optimis, memungkinkan beberapa transaksi diproses secara bersamaan. Sistem memulai transaksi dari keadaan awal yang sama, melacak input dan output, menghasilkan hasil sementara. Memutuskan apakah akan mengeksekusi transaksi berikutnya secara paralel dengan memeriksa ketergantungan antar transaksi.

  • Penundaan Eksekusi: Dalam mekanisme konsensus, node terlebih dahulu mencapai kesepakatan tentang urutan transaksi, dan tidak menjalankan segera. Eksekusi ditunda ke saluran terpisah, memaksimalkan penggunaan waktu blok, dan meningkatkan efisiensi keseluruhan.

  • Basis data status yang disesuaikan: Mengoptimalkan penyimpanan dan akses status dengan menyimpan pohon Merkle langsung di SSD. Metode ini meminimalkan efek pembacaan yang diperbesar, mempercepat kecepatan akses status, dan membuat eksekusi kontrak lebih efisien.

  • Mekanisme konsensus berkinerja tinggi: Berdasarkan perbaikan HotStuff, mendukung sinkronisasi ratusan node global, dengan kompleksitas komunikasi linier. Menggunakan pemungutan suara pipelined, memungkinkan berbagai tahap berlangsung secara tumpang tindih, mengurangi latensi, dan meningkatkan efisiensi.

Mendalami EVM Paralel dan Ekosistemnya

Tantangan EVM Paralel

Eksekusi paralel memperkenalkan potensi konflik status, yang memerlukan pemeriksaan konflik sebelum atau setelah eksekusi. Misalnya, ketika beberapa transaksi paralel berinteraksi dengan kolam transaksi yang sama, diperlukan mekanisme deteksi dan penyelesaian konflik yang cermat.

Selain perbedaan implementasi teknis, setiap tim biasanya juga perlu merancang ulang kinerja baca-tulis basis data status dan mengembangkan algoritma konsensus yang kompatibel.

Proyek EVM paralel menghadapi dua tantangan besar: risiko inovasi teknologi yang diserap oleh Ethereum dalam jangka panjang, dan masalah sentralisasi node. Pengembangan ekosistem yang cepat adalah kunci untuk mempertahankan keunggulan kompetitif. Desentralisasi node perlu mencari keseimbangan antara operasi tanpa izin, tanpa kepercayaan, dan kinerja tinggi.

Kedalaman membahas EVM paralel dan ekosistemnya

Tinjauan Proyek EVM Paralel

Saat ini, pola EVM paralel mencakup beberapa blockchain Layer 1, kemungkinan solusi Layer 2, serta lapisan kompatibel EVM yang berbasis pada blockchain publik lainnya. Proyek yang ada dapat dibagi menjadi tiga kategori:

  1. Jaringan Layer 1 yang kompatibel dengan EVM yang mendukung eksekusi paralel melalui peningkatan teknologi
  2. Jaringan Layer 1 yang kompatibel dengan EVM yang menggunakan eksekusi paralel sejak awal perancangannya
  3. Mengadopsi teknologi eksekusi paralel non-EVM di jaringan Layer 2

Pembahasan Mendalam tentang EVM Paralel dan Ekosistemnya

Deskripsi Proyek Perwakilan

Proyek A bertujuan untuk menyelesaikan masalah skalabilitas dengan mengoptimalkan eksekusi paralel EVM, dengan target mencapai 10.000 TPS. Pendanaan besar telah diselesaikan, tim pendiri berasal dari pembuat pasar terkemuka. Jaringan uji internal telah diluncurkan dan akan segera dibuka untuk umum.

Proyek B awalnya berfokus pada infrastruktur aplikasi perdagangan, baru-baru ini ditingkatkan menjadi EVM paralel berkinerja tinggi, yang meningkatkan TPS menjadi 12.500. Jaringan pengujian telah diluncurkan, mendukung migrasi aplikasi EVM dengan satu klik. Juga diluncurkan kerangka kerja sumber terbuka yang mendukung Layer 2 menggunakan teknologi pemrosesan paralel.

Proyek C meningkatkan kinerja dan efisiensi eksekusi dengan membangun sistem dual virtual machine EVM++(EVM + WASM). Tim inti berasal dari proyek blockchain terkenal. Jaringan pengujian publik telah diluncurkan, dan program insentif ekosistem telah dimulai.

Proyek D adalah jaringan Layer 1 yang kompatibel dengan EVM yang dibangun berdasarkan SDK tertentu, dirancang khusus untuk DeFi. Baru-baru ini mengumumkan rencana pengembangan untuk memperkenalkan teknologi EVM paralel guna meningkatkan kinerja.

Proyek E adalah solusi pertama yang mengimplementasikan kompatibilitas EVM di sebuah blockchain berkinerja tinggi. Mendukung pengembang Solidity untuk menyebarkan DApp dengan satu klik, menikmati throughput tinggi dan biaya gas rendah. Mengemas transaksi EVM menjadi eksekusi transaksi asli, TPS melebihi 2.000.

Proyek F adalah solusi Layer 2 modular yang didukung oleh Virtual Machine dari suatu blockchain publik. Penyelesaian dilakukan di Ethereum, menggunakan ETH sebagai gas, tetapi lapisan eksekusi berjalan di lingkungan Virtual Machine tersebut. Baru-baru ini menyelesaikan pendanaan besar, jaringan utama akan segera dibuka untuk pengembang.

Proyek G adalah jaringan Layer 2 modular VM, mendukung pengenalan mesin virtual berkinerja tinggi ke dalam ekosistem Layer 2 utama. Dapat menggunakan Ethereum atau Bitcoin sebagai lapisan penyelesaian, lapisan eksekusi dapat menggunakan berbagai mesin virtual paralel.

Mendalami EVM Paralel dan Ekosistemnya

Penutup

Seiring dengan perkembangan teknologi blockchain, optimasi lapisan eksekusi dan algoritma konsensus sama pentingnya. Inovasi seperti EVM paralel memberikan solusi yang menjanjikan untuk meningkatkan throughput dan efisiensi, yang diharapkan akan membuat blockchain lebih dapat diskalakan dan mendukung berbagai skenario aplikasi. Perkembangan teknologi ini akan terus mendorong kemajuan ekosistem blockchain.

Kedalaman membahas EVM paralel dan ekosistemnya

ETH3.59%
Lihat Asli
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
  • Hadiah
  • 7
  • Bagikan
Komentar
0/400
SandwichDetectorvip
· 07-24 00:51
Mesin penambangan batubara akhirnya akan multi-threading.
Lihat AsliBalas0
SerumSquirrelvip
· 07-22 18:54
EVMtql bull啊
Lihat AsliBalas0
ChainComedianvip
· 07-22 18:53
Hanya performa ini? Masih membahas inovasi?
Lihat AsliBalas0
SatoshiHeirvip
· 07-22 18:50
Perlu dicatat bahwa apa yang disebut sebagai paralel hanyalah tiruan buruk dari Vitalik Buterin.
Lihat AsliBalas0
CounterIndicatorvip
· 07-22 18:47
Mengerti! Rantai tunggal menjadi bottleneck, harus dilakukan secara paralel!
Lihat AsliBalas0
LiquidationTherapistvip
· 07-22 18:46
Paralel EVM sangat menarik
Lihat AsliBalas0
pvt_key_collectorvip
· 07-22 18:40
Masih terjebak dalam performa? Rantai sudah mati.
Lihat AsliBalas0
Perdagangkan Kripto Di Mana Saja Kapan Saja
qrCode
Pindai untuk mengunduh aplikasi Gate
Komunitas
Bahasa Indonesia
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)