EVM é o núcleo do Ethereum, responsável por executar contratos inteligentes e processar transações. É um motor de computação que fornece uma abstração de computação e armazenamento, semelhante à especificação da máquina virtual Java. O EVM executa seu próprio conjunto de instruções em bytecode, geralmente compilado a partir de Solidity.
EVM é uma máquina de estados quase Turing completa. "Quase" porque todos os passos de execução consomem recursos limitados de Gas, evitando a situação em que um possível loop infinito poderia parar toda a plataforma.
O EVM não tem função de agendamento, o módulo de execução do Ethereum extrai transações do bloco, e o EVM é responsável pela execução sequencial. O processo de execução altera o estado global mais recente, e após a execução de uma transação, o estado é acumulado até que o bloco seja concluído e o estado global mais recente seja formado. A execução do próximo bloco depende estritamente do estado global após a execução do bloco anterior, portanto, o processo de execução linear das transações do Ethereum é difícil de otimizar para execução paralela.
O protocolo Ethereum estipula que as transações sejam executadas em ordem. Embora a execução em ordem garanta que as transações e contratos inteligentes possam ser executados de forma determinística, garantindo segurança, em situações de alta carga, isso pode levar a congestionamentos e atrasos na rede, que é uma das razões pelas quais o Ethereum enfrenta gargalos de desempenho.
O caminho paralelo do Layer1 de alto desempenho
A maioria dos Layer 1 de alto desempenho projeta suas próprias soluções de otimização com base na falha do Ethereum em processar em paralelo, concentrando-se principalmente em duas áreas: máquinas virtuais e execução paralela.
Máquina Virtual
A EVM foi projetada como uma máquina virtual de 256 bits, com o objetivo de facilitar o processamento do algoritmo de hash do Ethereum. No entanto, os computadores que executam a EVM precisam mapear os bytes de 256 bits para a arquitetura local para executar contratos inteligentes, o que torna todo o sistema muito ineficiente. Assim, as Layer1 de alto desempenho adotam mais frequentemente máquinas virtuais baseadas em WASM, eBPF ou bytecode Move.
WASM é um formato de bytecode pequeno, de carregamento rápido, portátil e baseado em um mecanismo de segurança em sandbox, adotado por muitos projetos de blockchain. eBPF fornece um conjunto de instruções mais rico, permitindo intervenções dinâmicas e modificações no comportamento do núcleo do sistema operacional sem alterar o código-fonte. Move é uma nova linguagem de programação para contratos inteligentes, focada em flexibilidade, segurança e verificabilidade.
Execução paralela
A execução paralela na blockchain significa processar transações não relacionadas ao mesmo tempo. O principal desafio para implementar a execução paralela é determinar quais transações são não relacionadas e quais são independentes. Um Layer1 de alto desempenho depende principalmente de duas abordagens: métodos de acesso ao estado e modelos de paralelismo otimista.
O método de acesso ao estado requer saber de antemão qual parte do estado da blockchain cada transação pode acessar, permitindo assim analisar quais transações são independentes. O modelo de paralelismo otimista opera sob a suposição de que todas as transações são independentes, apenas validando retrospectivamente essa suposição e ajustando-a quando necessário.
EVM paralelo
O EVM paralelo foi mencionado pela primeira vez em 2021, referindo-se a um EVM que suporta o processamento simultâneo de várias transações, com o objetivo de melhorar o desempenho e a eficiência do EVM existente. No final de 2023, o EVM paralelo voltou a ser um tópico quente, com vários projetos a adotar a etiqueta de EVM paralelo.
Uma definição razoável de EVM paralela inclui três categorias:
Atualização de execução paralela do Layer1 compatível com EVM que não utiliza tecnologia de execução paralela
Layer 1 compatível com EVM que utiliza tecnologia de execução paralela
Adotou uma solução EVM compatível de Layer 1 não compatível com EVM utilizando tecnologia de execução paralela
Os projetos representados incluem Monand, Sei V2, Artela e Solana Neon. Estes projetos utilizam diferentes soluções tecnológicas para implementar a execução paralela, a fim de aumentar a eficiência do processamento de transações e o desempenho da rede.
Resumo
A tecnologia de paralelismo da blockchain é um tópico amplamente discutido, mas atualmente está principalmente focada na modificação e imitação do modelo de execução otimista, faltando avanços substanciais. No futuro, pode haver mais novos projetos Layer1 emergentes a entrar na competição do EVM paralela, e antigos Layer1 também podem implementar atualizações paralelas do EVM ou soluções compatíveis com o EVM.
Além da narrativa de alto desempenho do EVM, o campo da blockchain também precisa de um desenvolvimento mais diversificado, como a aplicação e inovação de tecnologias como WASM, SVM e Move VM. Esse desenvolvimento diversificado ajudará a impulsionar o progresso e a inovação de todo o ecossistema blockchain.
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AirdropHunterZhang
· 18h atrás
Este gás realmente não dá para comprar nem uma crepe.
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AirdropHunter9000
· 08-02 02:58
Gas é necessário ~ finalmente entendi
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GraphGuru
· 08-02 02:55
Gastei muito Gas.
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GasFeeNightmare
· 08-02 02:55
Relatório de posição dos guerreiros Gas à meia-noite ainda agachados gwei cair para 20
EVM paralelização: a evolução e os desafios do Layer1 de alto desempenho do Blockchain
EVM: Componente central do Ethereum
EVM é o núcleo do Ethereum, responsável por executar contratos inteligentes e processar transações. É um motor de computação que fornece uma abstração de computação e armazenamento, semelhante à especificação da máquina virtual Java. O EVM executa seu próprio conjunto de instruções em bytecode, geralmente compilado a partir de Solidity.
EVM é uma máquina de estados quase Turing completa. "Quase" porque todos os passos de execução consomem recursos limitados de Gas, evitando a situação em que um possível loop infinito poderia parar toda a plataforma.
O EVM não tem função de agendamento, o módulo de execução do Ethereum extrai transações do bloco, e o EVM é responsável pela execução sequencial. O processo de execução altera o estado global mais recente, e após a execução de uma transação, o estado é acumulado até que o bloco seja concluído e o estado global mais recente seja formado. A execução do próximo bloco depende estritamente do estado global após a execução do bloco anterior, portanto, o processo de execução linear das transações do Ethereum é difícil de otimizar para execução paralela.
O protocolo Ethereum estipula que as transações sejam executadas em ordem. Embora a execução em ordem garanta que as transações e contratos inteligentes possam ser executados de forma determinística, garantindo segurança, em situações de alta carga, isso pode levar a congestionamentos e atrasos na rede, que é uma das razões pelas quais o Ethereum enfrenta gargalos de desempenho.
O caminho paralelo do Layer1 de alto desempenho
A maioria dos Layer 1 de alto desempenho projeta suas próprias soluções de otimização com base na falha do Ethereum em processar em paralelo, concentrando-se principalmente em duas áreas: máquinas virtuais e execução paralela.
Máquina Virtual
A EVM foi projetada como uma máquina virtual de 256 bits, com o objetivo de facilitar o processamento do algoritmo de hash do Ethereum. No entanto, os computadores que executam a EVM precisam mapear os bytes de 256 bits para a arquitetura local para executar contratos inteligentes, o que torna todo o sistema muito ineficiente. Assim, as Layer1 de alto desempenho adotam mais frequentemente máquinas virtuais baseadas em WASM, eBPF ou bytecode Move.
WASM é um formato de bytecode pequeno, de carregamento rápido, portátil e baseado em um mecanismo de segurança em sandbox, adotado por muitos projetos de blockchain. eBPF fornece um conjunto de instruções mais rico, permitindo intervenções dinâmicas e modificações no comportamento do núcleo do sistema operacional sem alterar o código-fonte. Move é uma nova linguagem de programação para contratos inteligentes, focada em flexibilidade, segurança e verificabilidade.
Execução paralela
A execução paralela na blockchain significa processar transações não relacionadas ao mesmo tempo. O principal desafio para implementar a execução paralela é determinar quais transações são não relacionadas e quais são independentes. Um Layer1 de alto desempenho depende principalmente de duas abordagens: métodos de acesso ao estado e modelos de paralelismo otimista.
O método de acesso ao estado requer saber de antemão qual parte do estado da blockchain cada transação pode acessar, permitindo assim analisar quais transações são independentes. O modelo de paralelismo otimista opera sob a suposição de que todas as transações são independentes, apenas validando retrospectivamente essa suposição e ajustando-a quando necessário.
EVM paralelo
O EVM paralelo foi mencionado pela primeira vez em 2021, referindo-se a um EVM que suporta o processamento simultâneo de várias transações, com o objetivo de melhorar o desempenho e a eficiência do EVM existente. No final de 2023, o EVM paralelo voltou a ser um tópico quente, com vários projetos a adotar a etiqueta de EVM paralelo.
Uma definição razoável de EVM paralela inclui três categorias:
Os projetos representados incluem Monand, Sei V2, Artela e Solana Neon. Estes projetos utilizam diferentes soluções tecnológicas para implementar a execução paralela, a fim de aumentar a eficiência do processamento de transações e o desempenho da rede.
Resumo
A tecnologia de paralelismo da blockchain é um tópico amplamente discutido, mas atualmente está principalmente focada na modificação e imitação do modelo de execução otimista, faltando avanços substanciais. No futuro, pode haver mais novos projetos Layer1 emergentes a entrar na competição do EVM paralela, e antigos Layer1 também podem implementar atualizações paralelas do EVM ou soluções compatíveis com o EVM.
Além da narrativa de alto desempenho do EVM, o campo da blockchain também precisa de um desenvolvimento mais diversificado, como a aplicação e inovação de tecnologias como WASM, SVM e Move VM. Esse desenvolvimento diversificado ajudará a impulsionar o progresso e a inovação de todo o ecossistema blockchain.