Explorar a tecnologia EVM paralela e seu desenvolvimento ecológico

EVM e Solidity

O desenvolvimento de contratos inteligentes é uma habilidade fundamental para engenheiros de blockchain. Os desenvolvedores geralmente usam linguagens de alto nível, como Solidity, para escrever a lógica dos contratos, mas a EVM não pode interpretar esses códigos diretamente. É necessário compilá-los em códigos de operação de baixo nível ou bytecode executáveis pela máquina virtual. Embora existam ferramentas que podem automatizar esse processo de conversão, entender os mecanismos subjacentes ainda é muito valioso.

Alguns engenheiros experientes utilizam diretamente códigos de operação em Solidity para otimizar o desempenho e reduzir o consumo de gas. Por exemplo, o protocolo central de uma conhecida plataforma de negociação de NFT utiliza amplamente a montagem inline para minimizar os custos de gas dos usuários.

Padrões e Implementação EVM

EVM como "camada de execução" é o ambiente final onde os códigos de operação dos contratos inteligentes são executados. O bytecode definido pelo EVM tornou-se um padrão da indústria, permitindo que os desenvolvedores implantem contratos facilmente em várias redes.

Apesar de seguirem o mesmo padrão de bytecode, diferentes implementações do EVM podem variar bastante. Por exemplo, o cliente Go e o cliente C++ do Ethereum utilizam abordagens diferentes, oferecendo flexibilidade para otimizações e personalizações.

Tecnologia EVM Paralela

No passado, o campo da blockchain focava principalmente na inovação de algoritmos de consenso, e algumas blockchains públicas de alto desempenho eram conhecidas por seus mecanismos de consenso. No entanto, na realidade, blockchains de alto desempenho precisam de inovações tanto no nível de consenso quanto no nível de execução. Blockchains públicas EVM que apenas otimizam o algoritmo de consenso muitas vezes requerem nós com configurações mais altas para sustentar o aumento de desempenho.

A maioria dos sistemas de blockchain usa a execução sequencial de transações, semelhante a um CPU de núcleo único. Este método simples tem dificuldade em atender à demanda de um grande número de usuários. A execução paralela permite que várias transações sejam processadas simultaneamente, aumentando significativamente a capacidade de processamento, mas também traz novos desafios de engenharia, como o tratamento de conflitos de transações concorrentes.

Inovação do EVM Paralelo

Tomando como exemplo um projeto EVM paralelo, suas principais inovações incluem:

• Algoritmo de execução paralela otimista, permite que várias transações sejam processadas simultaneamente
• Mecanismo de execução tardia, adiando a execução de transações para um canal independente
• Base de dados de estado personalizada, otimizar o armazenamento e o acesso ao estado
• Mecanismo de consenso melhorado, suporta sincronização de nós em grande escala

Desafios Técnicos

A execução paralela introduz potenciais problemas de conflitos de estado, necessitando de um cuidadoso design de mecanismos de deteção e resolução de conflitos. Além disso, as equipas normalmente precisam também de redesenhar a base de dados de estado e desenvolver algoritmos de consenso compatíveis.

A captura de valor a longo prazo em projetos e a descentralização de nós também são desafios enfrentados pelo EVM paralelo. O rápido desenvolvimento do ecossistema é crucial para manter a vantagem competitiva. É necessário encontrar um equilíbrio entre desempenho, descentralização e segurança.

Visão Geral do Projeto EVM Paralelo

Os principais projetos do ecossistema EVM paralelo incluem atualmente três categorias:

1. Rede Layer 1 compatível com EVM que suporta execução paralela através de atualizações tecnológicas.
2. Rede Layer 1 compatível com EVM que suporta execução paralela com design nativo
3. Redes Layer 2 que utilizam tecnologia de execução paralela não EVM

Alguns projetos representativos incluem:

Monad

A Monad está empenhada em melhorar a escalabilidade através da otimização da execução paralela do EVM, com um objetivo de TPS de 10.000. Já completou um financiamento em larga escala, e a equipe fundadora vem de instituições de negociação de topo. A rede de testes interna foi lançada e estará em breve aberta ao público.

Sei V2

Sei está a ser atualizado para uma rede EVM de alto desempenho e paralela, com um objetivo de TPS de 12.500. A rede de testes já está online, suportando a migração de aplicações EVM com um clique. Também foi lançado um framework de código aberto que suporta a adoção de Layer 2 utilizando tecnologia paralela.

Artela

A Artela melhora o desempenho da camada de execução através da arquitetura de duas máquinas virtuais EVM++. A equipe central é composta por membros de projetos de blockchain renomados. A rede de testes pública já está online e o programa de incentivos ecológicos foi lançado.

Neon

Neon é a primeira solução de compatibilidade EVM da Solana, suportando desenvolvedores Solidity para implantar com um clique na Solana. TPS superior a 2.000.

Eclipse

Eclipse é uma solução Layer 2 do Ethereum baseada na máquina virtual Solana. Transações são executadas na VM Solana e liquidadas no Ethereum. A mainnet será aberta aos desenvolvedores em breve.

Lumio

Lumio é uma rede Layer 2 modular VM, que suporta várias máquinas virtuais de alto desempenho. Pode utilizar Ethereum ou Bitcoin como camada de liquidação, permitindo a execução paralela.

Resumo

Inovações como as camadas de execução EVM paralelas oferecem novas soluções para melhorar o desempenho e a escalabilidade da blockchain. O desenvolvimento e a aplicação dessas tecnologias impulsionarão ainda mais o ecossistema blockchain, apoiando uma gama mais ampla de cenários de aplicação.