Analisis Lengkap Teknologi EVM Paralel: Inovasi Blockchain yang Mengatasi Hambatan Kinerja

Ethereum Virtual Machine EVM

EVM vs. Solidity

Pengembangan kontrak pintar adalah keterampilan dasar bagi insinyur blockchain. Pengembang biasanya menggunakan bahasa tingkat tinggi seperti Solidity untuk mewujudkan logika bisnis. Namun, EVM tidak dapat langsung mengeksekusi kode Solidity, perlu dikompilasi menjadi bahasa tingkat rendah yang dapat dieksekusi oleh virtual machine ( opcode/bytecode ). Alat yang ada dapat secara otomatis menyelesaikan proses konversi ini, mengurangi beban pengembang dalam memahami rincian kompilasi.

Meskipun kompilasi dapat membawa beberapa overhead tambahan, insinyur yang familiar dengan pengkodean tingkat rendah dapat menulis logika program langsung dalam Solidity menggunakan opcode untuk mendapatkan efisiensi tertinggi dan mengurangi konsumsi gas. Misalnya, protokol perdagangan dari platform perdagangan NFT terkenal menggunakan banyak assembly inline untuk meminimalkan pengeluaran gas pengguna.

Mendalami EVM Paralel dan Ekosistemnya

Perbedaan Kinerja EVM: Standar dan Implementasi

EVM sebagai "lapisan eksekusi" adalah tempat di mana opcode kontrak pintar yang telah dikompilasi dieksekusi. Bytecode yang didefinisikan oleh EVM telah menjadi standar industri. Baik untuk jaringan Layer 2 Ethereum maupun blockchain independen lainnya, kompatibilitas dengan standar EVM memungkinkan pengembang untuk dengan efisien menerapkan kontrak pintar di berbagai jaringan.

Meskipun memenuhi standar kode byte EVM membuat mesin virtual disebut EVM, metode implementasi yang spesifik dapat memiliki perbedaan yang signifikan. Misalnya, salah satu klien Ethereum diimplementasikan menggunakan bahasa Go untuk standar EVM, sementara tim lain dari yayasan Ethereum memelihara implementasi C++. Keragaman ini memberikan ruang untuk berbagai optimasi rekayasa dan implementasi kustom.

Diskusi Mendalam tentang EVM Paralel dan Ekosistemnya

Teknologi EVM Paralel

Dalam sejarah, komunitas blockchain lebih fokus pada inovasi algoritma konsensus, beberapa proyek terkenal lebih dikenal karena mekanisme konsensus mereka daripada lapisan eksekusinya. Meskipun proyek-proyek ini juga melakukan inovasi pada lapisan eksekusi, kinerjanya sering kali disalahartikan hanya berasal dari algoritma konsensus mereka.

Sebenarnya, blockchain berperforma tinggi memerlukan kombinasi algoritma konsensus inovatif dan lapisan eksekusi yang dioptimalkan, mirip dengan teori ember. Untuk blockchain EVM yang hanya memperbaiki algoritma konsensus, peningkatan kinerja seringkali memerlukan konfigurasi node yang lebih kuat. Misalnya, suatu rantai pintar terkenal memerlukan konfigurasi perangkat keras yang beberapa kali lebih tinggi daripada node penuh Ethereum untuk memproses blok dengan batas gas 2000 TPS. Meskipun jaringan Layer 2 terkenal lainnya secara teori mendukung hingga 1000 TPS, kinerja aktualnya biasanya lebih rendah dari yang diharapkan.

permintaan pemrosesan paralel

Dalam sebagian besar sistem blockchain, transaksi dieksekusi secara berurutan, mirip dengan CPU tunggal, di mana perhitungan berikutnya harus menunggu penyelesaian perhitungan saat ini sebelum dapat dimulai. Meskipun pendekatan ini sederhana dan kompleksitas sistem rendah, tetapi sulit untuk diperluas guna mendukung pengguna dalam jumlah besar. Beralih ke mode mesin virtual paralel CPU multi-core dapat memungkinkan pemrosesan beberapa transaksi secara bersamaan, secara signifikan meningkatkan throughput.

Eksekusi paralel membawa tantangan rekayasa, seperti menangani transaksi bersamaan pada penulisan kontrak pintar yang sama. Ini memerlukan desain mekanisme baru untuk menyelesaikan potensi konflik. Eksekusi paralel pada kontrak pintar yang tidak terkait dapat mencapai peningkatan throughput mendekati linier sesuai dengan jumlah thread pemrosesan paralel.

inovasi EVM paralel

EVM paralel mewakili serangkaian inovasi yang bertujuan untuk mengoptimalkan lapisan eksekusi sistem blockchain. Sebagai contoh, proyek baru muncul ini memiliki inovasi kunci sebagai berikut:

  • Eksekusi transaksi paralel: Menggunakan algoritma eksekusi paralel optimis, memungkinkan beberapa transaksi diproses secara bersamaan. Memulai transaksi dari keadaan awal yang sama, melacak input dan output, menghasilkan hasil sementara untuk setiap transaksi. Keputusan untuk mengeksekusi transaksi berikutnya ditentukan dengan memeriksa apakah input transaksi berikutnya terkait dengan output transaksi yang sedang diproses.

  • Penundaan Eksekusi: Dalam mekanisme konsensus, node dapat mencapai urutan resmi untuk transaksi tanpa memerlukan node utama atau node verifikasi untuk mengeksekusi transaksi. Awalnya, node utama mengurutkan transaksi dan mencapai konsensus di antara node, tetapi tidak segera mengeksekusi transaksi, melainkan menunda eksekusi ke saluran independen.

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

  • Mekanisme konsensus berkinerja tinggi: versi perbaikan dari mekanisme konsensus HotStuff, mendukung sinkronisasi antara ratusan node yang tersebar di seluruh dunia, dengan kompleksitas komunikasi linier. Menggunakan tahap pemungutan suara yang dipipeline, sehingga berbagai tahap proses pemungutan suara dapat dilakukan secara bersamaan, mengurangi latensi dan meningkatkan efisiensi konsensus.

Diskusi Mendalam tentang EVM Paralel dan Ekosistemnya

Tantangan

tantangan teknis EVM paralel

Bottleneck eksekusi transaksi berurutan terutama terkait dengan CPU dan proses baca/tulis status. Eksekusi paralel memperkenalkan potensi konflik status, yang memerlukan pemeriksaan konflik sebelum atau setelah eksekusi. Misalnya, ketika empat thread paralel yang memproses transaksi berinteraksi dengan kolam DEX yang sama, konflik dapat terjadi. Situasi ini memerlukan deteksi dan mekanisme penyelesaian konflik yang cermat untuk memastikan pemrosesan paralel yang efisien.

Selain perbedaan teknis dalam implementasi EVM paralel, setiap tim biasanya juga perlu merancang ulang dan meningkatkan kinerja baca/tulis basis data status, serta mengembangkan algoritma konsensus yang kompatibel.

Tantangan dan Pertimbangan

Dua tantangan utama yang dihadapi EVM paralel adalah penangkapan nilai rekayasa jangka panjang Ethereum dan sentralisasi node. Tahap pengembangan saat ini belum sepenuhnya sumber terbuka untuk melindungi kekayaan intelektual, tetapi detail ini pada akhirnya akan diungkap saat peluncuran jaringan pengujian dan jaringan utama, menghadapi risiko diserap oleh blockchain lain. Perkembangan ekosistem yang cepat akan menjadi kunci untuk mempertahankan keunggulan kompetitif.

Sentralisasi node adalah tantangan yang dihadapi semua blockchain berkinerja tinggi, yang perlu mencapai keseimbangan antara desentralisasi, keamanan, dan kinerja tinggi. Indikator seperti "TPS setiap permintaan perangkat keras" dapat membantu membandingkan efisiensi blockchain dalam kondisi perangkat keras tertentu, karena permintaan perangkat keras yang lebih rendah dapat mendukung lebih banyak node desentralisasi.

Diskusi Mendalam tentang EVM Paralel dan Ekosistemnya

Pola EVM Paralel

Polarisasi EVM paralel mencakup berbagai proyek dan solusi. Beberapa adalah blockchain Layer 1, sementara yang lain mungkin merupakan solusi Layer 2. Beberapa didasarkan pada jaringan yang ada, dan yang lainnya adalah klien sumber terbuka.

Kondisi utama dari EVM paralel adalah jaringan yang kompatibel dengan EVM. Meskipun beberapa jaringan non-EVM juga menerapkan eksekusi paralel, mereka tidak dianggap sebagai proyek EVM paralel.

Saat ini, jaringan EVM paralel yang ada dapat dibagi menjadi tiga kategori:

  1. Jaringan Layer 1 yang kompatibel dengan EVM yang ditingkatkan melalui teknologi eksekusi paralel: Jaringan ini awalnya tidak menggunakan eksekusi paralel, tetapi ditingkatkan melalui iterasi teknologi untuk mendukung EVM paralel.

  2. Jaringan Layer 1 yang kompatibel dengan EVM yang mengadopsi teknologi eksekusi paralel sejak awal: Beberapa proyek baru telah mempertimbangkan eksekusi paralel sejak tahap desain.

  3. Jaringan Layer 2 yang mengadopsi teknologi eksekusi paralel non-EVM: Rantai Layer 2 yang kompatibel dengan EVM ini mengabstraksi EVM menjadi modul eksekusi yang dapat dipasang, memungkinkan pemilihan "lapisan eksekusi VM" terbaik sesuai kebutuhan, untuk mencapai kemampuan paralel.

Mendalami EVM Paralel dan Ekosistemnya

Ikhtisar Proyek

Proyek A: EVM paralel terkemuka

Proyek ini bertujuan untuk menyelesaikan masalah skalabilitas EVM tradisional dengan mengoptimalkan eksekusi paralel EVM dan arsitektur pipeline, dengan target mencapai 10.000 TPS. Baru-baru ini telah menyelesaikan pendanaan besar-besaran, menjadi proyek EVM paralel dengan pendanaan tertinggi dan valuasi tertinggi hingga saat ini. Anggota tim pendiri berasal dari perusahaan perdagangan kuantitatif terkenal. Jaringan uji internal telah diluncurkan dan diharapkan akan segera dibuka untuk publik.

Proyek B: Meluncurkan jaringan EVM paralel

Awalnya berfokus pada jaringan Layer 1 untuk perdagangan, kini telah ditingkatkan menjadi EVM paralel berkinerja tinggi, meningkatkan TPS menjadi 12.500. Jaringan pengujian EVM paralel telah diluncurkan, mendukung migrasi aplikasi EVM dengan satu klik. Jaringan utama diharapkan akan diluncurkan pada paruh pertama tahun ini. Baru-baru ini diluncurkan kerangka kerja sumber terbuka, mendukung jaringan Layer 2 dan Rollup untuk mengadopsi teknologi pemrosesan paralel.

Proyek C: Meningkatkan lapisan eksekusi melalui dua Virtual Machine

Proyek ini bertujuan untuk meningkatkan skalabilitas jaringan Layer 1 dengan memperluas dukungan EVM untuk eksekusi paralel. Dengan membangun EVM++ (EVM + WASM), proyek ini bertujuan untuk meningkatkan kinerja blockchain EVM dan efisiensi eksekusi jaringan. Anggota tim inti berasal dari proyek blockchain terkenal di dalam negeri. Jaringan pengujian publik telah diluncurkan, dan program insentif ekosistem telah dimulai.

Proyek D: Memperkenalkan teknologi EVM paralel

Jaringan Layer 1 yang kompatibel dengan EVM dibangun di atas Cosmos SDK, dirancang khusus untuk aplikasi DeFi. Rencana pengembangan baru-baru ini diumumkan, bertujuan untuk memperkenalkan teknologi eksekusi paralel EVM untuk meningkatkan kinerja jaringan.

Proyek E: Solusi kompatibilitas EVM untuk jaringan non-EVM

EVM paralel yang dibangun di atas jaringan berkinerja tinggi tertentu adalah solusi kompatibilitas EVM pertama untuk jaringan tersebut. Mendukung pengembang EVM Solidity dan Vyper untuk menyebarkan DApp dengan satu klik, menikmati throughput tinggi dan biaya gas rendah. Membungkus transaksi mirip EVM menjadi transaksi jaringan dasar untuk dieksekusi, sehingga meningkatkan kecepatan transaksi, TPS melebihi 2.000.

Proyek F: Memperkenalkan mesin virtual non-EVM ke Ethereum

Sebuah solusi modular lapisan 2 Rollup umum yang didukung oleh mesin virtual non-EVM. Menyelesaikan data transaksi di Ethereum, menggunakan ETH sebagai gas, tetapi lapisan eksekusinya berjalan di lingkungan non-EVM. Baru-baru ini menyelesaikan pembiayaan besar-besaran, jaringan utama akan segera dibuka untuk pengembang.

Proyek G: Modul VM Layer 2

Jaringan Layer 2 modular yang dibangun di atas OP Stack, juga merupakan bagian dari ekosistem peningkatan tertentu. Bertujuan untuk membawa mesin virtual berkinerja tinggi ke dalam jaringan Layer 2 utama Ethereum dan Bitcoin yang ada. Mendukung penggunaan Ethereum atau Bitcoin sebagai lapisan penyelesaian, lapisan eksekusi dapat menggunakan berbagai mesin virtual untuk pelaksanaan paralel.

Diskusi Mendalam tentang EVM Paralel dan Ekosistemnya

Kesimpulan

Seiring dengan kemajuan teknologi blockchain, perhatian terhadap lapisan eksekusi dan algoritma konsensus sama pentingnya untuk mencapai kinerja tinggi. Inovasi seperti EVM paralel memberikan solusi menjanjikan untuk meningkatkan throughput dan efisiensi, membuat blockchain lebih skalabel dan mampu mendukung basis pengguna yang lebih luas. Perkembangan dan penerapan teknologi ini akan membentuk masa depan ekosistem blockchain, mendorong kemajuan dan aplikasi lebih lanjut di bidang ini.

Diskusi Mendalam tentang EVM Paralel dan Ekosistemnya

Mendalami EVM Paralel dan Ekosistemnya

Mendalami EVM Paralel dan Ekosistemnya

ETH0.67%
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
  • 6
  • Bagikan
Komentar
0/400
MEVSupportGroupvip
· 07-22 10:41
Aduh, ini lagi-lagi adalah suckers yang sudah dipermainkan oleh mesin ATM.
Lihat AsliBalas0
StakeHouseDirectorvip
· 07-21 04:36
gas mahal sekali.. siapa yang bisa menyelamatkan ETH uhuu
Lihat AsliBalas0
ZenZKPlayervip
· 07-20 04:03
Partai penghematan gas sangat senang
Lihat AsliBalas0
ImpermanentPhobiavip
· 07-20 03:59
Biaya gas yang begitu tinggi, ini masih dianggap hemat.
Lihat AsliBalas0
StablecoinGuardianvip
· 07-20 03:58
Sudah menghabiskan gas lagi
Lihat AsliBalas0
ThatsNotARugPullvip
· 07-20 03:55
gas semurah ini masih peduli dengan biaya gas?
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)