並行EVM技術とエコシステムデプス探査

EVM vs 堅牢性

スマートコントラクトの開発は、ブロックチェーンエンジニアの核心的なスキルです。開発者は通常、Solidityなどの高級言語を使用してコントラクトロジックを記述します。しかし、EVMはSolidityコードを直接解釈できないため、これを仮想マシンが実行可能な低水準命令(オペコード/バイトコード)にコンパイルする必要があります。自動化ツールがこのプロセスを簡素化するものの、基礎的なコンパイル原理を理解することは、パフォーマンスを向上させるのに役立ちます。

直接使用操作コードプログラミングは、最高の効率を実現し、ガス消費を最小限に抑えることができます。一部の高性能プロジェクト、例えばある有名なNFT取引プラットフォームのプロトコルは、ガスコストを最適化するためにインラインアセンブリを大量に採用しています。

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EVM規格と実装

EVMは"実行レイヤー"としてコンパイルされたスマートコントラクト命令を処理します。EVMが定義したバイトコードは業界標準となり、クロスチェーンでのスマートコントラクトのデプロイをサポートします。同じ標準に従っているにもかかわらず、異なるEVM実装は性能や特性において顕著な違いがある場合があります。例えば、イーサリアムのあるクライアントはGo言語でEVMを実装しており、別のチームはC++バージョンを維持しています。この多様性は最適化やカスタマイズの余地を提供します。

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パラレルEVM技術

歴史的に、ブロックチェーンコミュニティは主にコンセンサスアルゴリズムの革新に注目してきました。しかし、高性能ブロックチェーンは、コンセンサスと実行レイヤーの両方で同時にブレークスルーが必要です。コンセンサスのみを最適化したEVMチェーンは、しばしばパフォーマンスを向上させるためにより強力なハードウェアを必要とします。例えば、ある有名なパブリックチェーンは2000 TPSのガス制限の下で、イーサリアムのフルノードよりも数倍の構成が必要です。

並列処理の必要性

従来のブロックチェーンシステムは、シングルコアCPUのように取引を順番に実行します。この単純な方法では、大規模なユーザーのニーズを満たすことが困難です。並列バーチャルマシンは、複数の取引を同時に処理することを可能にし、スループットを大幅に向上させます。

並行実行は、同じ契約に対する同時トランザクションの処理などの課題に直面しています。潜在的な競合を解決するための新しいメカニズムを設計する必要があります。無関係な契約を効果的に並行処理することで、並行スレッド数に比例して性能を向上させることができます。

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パラレルEVMイノベーション

ある有名なプロジェクトを例にとると、その重要な革新には次のようなものがあります:

• 並行取引の実行：楽観的並行アルゴリズムを採用し、複数の取引を同時に処理できる。システムは取引の入力と出力を追跡し、関連性に基づいて次の取引を並行して実行するかどうかを決定する。

• 遅延実行：コンセンサス段階で取引の順序のみを決定し、実際の実行を独立したチャネルに遅らせ、ブロック時間の最大活用を図る。

• カスタムステータスデータベース：MerkleツリーをSSDに直接保存することで、ステータスアクセスを最適化し、リードアンプを減少させ、スマートコントラクトの実行を加速します。

• 高性能コンセンサスメカニズム：改良されたHotStuffコンセンサスは、数百のグローバルノードの同期をサポートし、パイプライン投票を採用して効率を向上させます。

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チャレンジと考慮

並行EVMは2つの大きな課題に直面しています: イーサリアムの長期的なエンジニアリング価値の獲得とノードの集中化です。現在の開発段階では知的財産を保護するために完全にはオープンソース化されていませんが、最終的な詳細はテストネットとメインネットの開始時に公開される予定です。迅速なエコシステムの発展は競争優位を維持するための鍵です。

ノードの集中化は、すべての高性能ブロックチェーンの共通の課題であり、非中央集権、安全性、パフォーマンスの間でバランスを取る必要があります。"各ハードウェア要件のTPS"などの指標は、異なるチェーンの効率を比較するのに役立ちます。

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パラレルEVM構造

前述のプロジェクトに加えて、並行EVMエコシステムには複数のLayer 1およびLayer 2ソリューションが含まれています。主に三つのカテゴリーに分かれています:

1. アップグレードによって並行実行をサポートするEVM互換のLayer 1
2. ネイティブに並行実行をサポートするEVM互換Layer 1
3. 非EVMパラレル技術を採用したLayer 2ネットワーク

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代表的なプロジェクト

ある先進的なパラレルEVMプロジェクト

このプロジェクトは、EVMの並行実行とパイプラインアーキテクチャを最適化することでスケーラビリティを向上させ、10,000 TPSを達成することを目指しています。最近、大規模な資金調達を完了し、評価額は30億ドルに達しました。創業チームはトップクラスのマーケットメイカー出身で、豊富な取引システム開発の経験を持っています。内部テストネットはすでに開始されており、パブリックテストがまもなくオープンします。

特化された取引の並列EVMネットワーク

最初は取引に特化したLayer 1ネットワークで、最近高性能な並行EVMにアップグレードされ、TPSが12,500に向上しました。テストネットはEVMアプリケーションのワンクリック移行をサポートしており、メインネットは年内に立ち上げる予定です。同時に、Layer 2が並行技術を採用するためのオープンソースフレームワークも提供しています。

ダブルバーチャルマシン強化実行層

EVM++(およびEVM+WASM)を構築することで、EVMブロックチェーンのパフォーマンスを向上させます。コアチームは某有名ブロックチェーンプロジェクトから来ています。パブリックテストネットが稼働しており、エコシステムインセンティブプログラムが開始されました。

Solana EVM互換ソリューション

Solanaネットワークに基づく並列EVMで、Solidity開発者がDAppをSolanaにワンクリックでデプロイできるようにします。EVMタイプのトランザクションをSolanaトランザクション実行にラップし、TPSは2,000を超えます。

SVMをイーサリアムに導入

Solana仮想マシン(SVM)に基づくRollup Layer 2ソリューション。Ethereumで決済しながらSVMで取引を実行します。最近、大規模な資金調達を完了し、メインネットは間もなく開発者に開放されます。

モジュラーVMレイヤー2

OPスタックに基づいて構築されたモジュラーVMレイヤー2ネットワーク。高性能VMを実行層として使用し、イーサリアムまたはビットコインを決済層としてサポートし、並行実行を実現します。

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まとめ

並行EVMなどの実行レイヤーの革新は、ブロックチェーンの性能とスケーラビリティを向上させる重要な方向性を提供します。これらの技術の発展は、ブロックチェーンエコシステムのさらなる進化を促進し、より広範なアプリケーションシナリオとユーザー層をサポートします。

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