Exploración de la tecnología EVM paralela y su desarrollo ecológico

EVM y Solidity

El desarrollo de contratos inteligentes es una habilidad básica para los ingenieros de blockchain. Los desarrolladores suelen utilizar lenguajes de alto nivel como Solidity para escribir la lógica de los contratos, pero la EVM no puede interpretar directamente este código. Es necesario compilarlo en códigos de operación de bajo nivel o bytecode que la máquina virtual pueda ejecutar. Aunque existen herramientas que pueden completar automáticamente este proceso de conversión, seguir comprendiendo el mecanismo subyacente sigue siendo muy valioso.

Algunos ingenieros experimentados utilizan directamente códigos de operación en Solidity para optimizar el rendimiento y reducir el consumo de gas. Por ejemplo, el protocolo central de una conocida plataforma de intercambio de NFT utiliza en gran medida ensamblador en línea para minimizar los costos de gas para los usuarios.

Estándares y implementación de EVM

EVM como "capa de ejecución" es el entorno final donde se ejecutan los códigos de operación de los contratos inteligentes. El bytecode definido por EVM se ha convertido en un estándar de la industria, lo que permite a los desarrolladores desplegar contratos fácilmente en múltiples redes.

A pesar de seguir el mismo estándar de bytecode, las diferentes implementaciones de EVM pueden variar significativamente. Por ejemplo, el cliente Go de Ethereum y el cliente C++ utilizan diferentes enfoques de implementación, lo que proporciona flexibilidad para la optimización y personalización del proyecto.

Tecnología EVM en paralelo

En el campo de la blockchain, la atención se ha centrado principalmente en la innovación de algoritmos de consenso, y algunas cadenas de bloques públicas de alto rendimiento son conocidas por su mecanismo de consenso. Sin embargo, en realidad, las cadenas de bloques de alto rendimiento necesitan avances tanto en la capa de consenso como en la de ejecución. Las cadenas de bloques públicas de EVM que solo optimizan el algoritmo de consenso a menudo requieren nodos con configuraciones más altas para respaldar la mejora del rendimiento.

La mayoría de los sistemas de blockchain utilizan un enfoque de ejecución secuencial de transacciones, similar a una CPU de un solo núcleo. Este método simple tiene dificultades para satisfacer la demanda de un gran número de usuarios. La ejecución paralela permite procesar múltiples transacciones simultáneamente, aumentando significativamente la capacidad de procesamiento, pero también presenta nuevos desafíos de ingeniería, como el manejo de conflictos de transacciones concurrentes.

Innovación de EVM paralelo

Tomando como ejemplo un proyecto EVM paralelo, sus innovaciones clave incluyen:

• Algoritmo de ejecución paralela optimista, que permite procesar múltiples transacciones simultáneamente
• Mecanismo de ejecución diferida, retrasando la ejecución de la transacción a un canal independiente.
• Base de datos de estado personalizada, optimización del almacenamiento y acceso al estado
• Mecanismo de consenso mejorado, que soporta la sincronización de nodos a gran escala

Desafíos técnicos

La ejecución en paralelo introduce problemas potenciales de conflicto de estado, lo que requiere un diseño cuidadoso de los mecanismos de detección y resolución de conflictos. Además, los equipos a menudo necesitan rediseñar la base de datos de estado y desarrollar algoritmos de consenso compatibles.

La captura de valor de proyectos a largo plazo y la descentralización de nodos también son desafíos que enfrenta EVM paralelo. El rápido desarrollo del ecosistema es crucial para mantener la ventaja competitiva. Es necesario lograr un equilibrio entre rendimiento, descentralización y seguridad.

Visión general del proyecto EVM paralelo

El ecosistema EVM paralelo actual incluye principalmente tres tipos de proyectos:

1. Red Layer 1 compatible con EVM que admite la ejecución paralela a través de actualizaciones tecnológicas.
2. Red Layer 1 compatible con EVM que admite la ejecución paralela de diseño nativo
3. Redes de Layer 2 que utilizan tecnología de ejecución paralela no EVM

Algunos proyectos representativos incluyen:

Monad

Monad se dedica a mejorar la escalabilidad optimizando la ejecución paralela de EVM, con un objetivo de TPS de 10,000. Se ha completado una financiación a gran escala, y el equipo fundador proviene de instituciones de negociación de primer nivel. La red de prueba interna ya se ha lanzado y estará abierta al público pronto.

Sei V2

Sei está mejorando a una red EVM paralela de alto rendimiento, con un objetivo de TPS de 12,500. La red de prueba ya está en línea y admite la migración de aplicaciones EVM con un solo clic. También se ha lanzado un marco de código abierto que admite la adopción de Layer 2 utilizando tecnología paralela.

Artela

Artela mejora el rendimiento de la capa de ejecución a través de la arquitectura de doble máquina virtual EVM++. El equipo central proviene de proyectos de blockchain reconocidos. La red de prueba pública ya está en línea y se ha iniciado el programa de incentivos ecológicos.

Neón

Neon es la primera solución de compatibilidad EVM de Solana, que permite a los desarrolladores de Solidity desplegar en Solana con un solo clic. TPS superior a 2,000.

Eclipse

Eclipse es una solución de Layer 2 de Ethereum basada en la máquina virtual de Solana. Realiza transacciones en la VM de Solana y las liquida en Ethereum. La red principal se abrirá pronto a los desarrolladores.

Lumio

Lumio es una red Layer 2 modular de VM, que soporta múltiples máquinas virtuales de alto rendimiento. Se puede utilizar Ethereum o Bitcoin como capa de liquidación, logrando la ejecución paralela.

Resumen

Las innovaciones en capas de ejecución como EVM en paralelo ofrecen nuevas soluciones para mejorar el rendimiento y la escalabilidad de la blockchain. El desarrollo y la aplicación de estas tecnologías impulsarán aún más el ecosistema blockchain, apoyando una gama más amplia de escenarios de aplicación.