探讨并行EVM技术及其生态发展

EVM与Solidity

智能合约开发是区块链工程师的基本技能。开发者通常使用Solidity等高级语言编写合约逻辑,但EVM无法直接解释这些代码。需要将其编译成虚拟机可执行的低级操作码或字节码。虽然有工具可以自动完成这一转换过程,但了解底层机制仍然很有价值。

一些经验丰富的工程师会直接在Solidity中使用操作码来优化性能,减少gas消耗。例如,某知名NFT交易平台的核心协议就大量采用内联汇编来最小化用户的gas开销。

EVM标准与实现

EVM作为"执行层",是智能合约操作码最终运行的环境。EVM定义的字节码已成为行业标准,使开发者能够方便地在多个网络上部署合约。

尽管遵循相同的字节码标准,不同的EVM实现可能差异很大。比如以太坊的Go客户端和C++客户端就采用了不同的实现方式,为工程优化和定制化提供了灵活性。

并行EVM技术

区块链领域过去主要关注共识算法创新,一些高性能公链因其共识机制而闻名。但实际上,高性能区块链需要在共识和执行层都有突破。仅优化共识算法的EVM公链往往需要更高配置的节点来支撑性能提升。

大多数区块链系统采用顺序执行交易的方式,类似单核CPU。这种简单的方法难以满足大规模用户需求。并行执行允许同时处理多笔交易,大幅提高吞吐量,但也带来了新的工程挑战,如并发交易冲突的处理。

并行EVM的创新

以某并行EVM项目为例,其关键创新包括:

• 乐观并行执行算法,允许多个交易同时处理
• 延迟执行机制,将交易执行推迟到独立通道
• 自定义状态数据库,优化状态存储和访问
• 改进的共识机制,支持大规模节点同步

技术挑战

并行执行引入了潜在的状态冲突问题,需要仔细设计冲突检测和解决机制。此外,各团队通常还需要重新设计状态数据库和开发兼容的共识算法。

长期工程价值捕获和节点去中心化也是并行EVM面临的挑战。快速的生态系统发展对保持竞争优势很重要。在性能、去中心化和安全性之间需要取得平衡。

并行EVM项目概览

当前并行EVM生态主要包括三类项目:

1. 通过技术升级支持并行执行的EVM兼容Layer 1网络
2. 原生设计支持并行执行的EVM兼容Layer 1网络
3. 采用非EVM并行执行技术的Layer 2网络

一些代表性项目包括:

Monad

Monad致力于通过优化EVM并行执行提升可扩展性,目标TPS为10,000。已完成大规模融资,创始团队来自顶级交易机构。内部测试网已启动,即将向公众开放。

Sei V2

Sei正在升级为高性能并行EVM网络,目标TPS为12,500。测试网已上线,支持EVM应用一键迁移。还推出了开源框架支持Layer 2采用并行技术。

Artela

Artela通过EVM++双虚拟机架构增强执行层性能。核心团队来自知名区块链项目。公测网已上线,生态激励计划已启动。

Neon

Neon是首个Solana EVM兼容性解决方案,支持Solidity开发者一键部署到Solana。TPS超过2,000。

Eclipse

Eclipse是基于Solana虚拟机的以太坊Layer 2解决方案。在Solana VM上执行交易,在以太坊上结算。主网即将向开发者开放。

Lumio

Lumio是模块化VM Layer 2网络,支持多种高性能虚拟机。可使用以太坊或比特币作为结算层,实现并行执行。

总结

并行EVM等执行层创新为提升区块链性能和可扩展性提供了新的解决方案。这些技术的发展和应用将推动区块链生态系统进一步发展,支持更广泛的应用场景。