مناقشة حول تقنية EVM المتوازية والبيئة

EVM مقابل الصلابة

تطوير العقود الذكية هو المهارة الأساسية لمهندسي blockchain. عادة ما يستخدم المطورون لغات عالية المستوى مثل Solidity لكتابة منطق العقود، ولكن لا يمكن لـ EVM تفسير هذه الشفرات مباشرة. يلزم تحويلها إلى أكواد تشغيل منخفضة المستوى أو بايت كود يمكن تنفيذه في الآلة الافتراضية. على الرغم من وجود أدوات يمكنها إتمام هذا التحويل تلقائيًا، فإن فهم عملية الترجمة الأساسية يمكن أن يكون مفيدًا لزيادة الكفاءة.

يمكن للمهندسين ذوي الخبرة البرمجة مباشرة باستخدام تعليمات التشغيل في Solidity، وذلك لزيادة الكفاءة وتقليل تكاليف الغاز. على سبيل المثال، تستخدم بروتوكولات تداول NFT الشهيرة التجميع المضمن بشكل كبير لتقليل نفقات الغاز للمستخدمين.

! الغوص العميق في EVM الموازي ونظامه البيئي

اختلافات أداء EVM

تعتبر EVM "طبقة التنفيذ"، وهي المكان الذي يتم فيه تنفيذ أكواد العمليات لعقود الذكاء. لقد أصبحت بايت كود التي تحددها EVM معياراً في الصناعة، مما يمكّن المطورين من نشر العقود بكفاءة على عدة شبكات متوافقة.

على الرغم من اتباع نفس معيار بايت كود، قد توجد اختلافات كبيرة في الأداء بين تنفيذات EVM المختلفة. على سبيل المثال، يقوم أحد عملاء إيثيريوم بتنفيذ EVM بلغة Go، بينما تحافظ مجموعة أخرى من مؤسسة إيثيريوم على إصدار C++. توفر هذه التنوعات مساحة لتحسين الهندسة وتنفيذ تخصيص.

تقنية EVM المتوازية

في التاريخ، ركزت مجتمع blockchain بشكل رئيسي على ابتكار خوارزميات التوافق، وبرزت بعض المشاريع المعروفة بسبب آليات التوافق الخاصة بها بدلاً من طبقة التنفيذ. ومع ذلك، يحتاج blockchain عالي الأداء إلى ابتكار في كل من طبقة التوافق وطبقة التنفيذ.

غالبًا ما تتطلب سلاسل الكتل EVM التي تحسن خوارزمية الإجماع عقدًا أقوى لتعزيز الأداء. على سبيل المثال، تحتاج سلسلة ذكية معروفة لمعالجة الكتل تحت قيود غاز 2000 TPS إلى تكوين أعلى بعدة مرات من عقد إيثريوم الكاملة. شبكة أخرى تدعي أنها تدعم 1000 TPS، غالبًا ما تكون أداؤها أقل من المتوقع.

متطلبات المعالجة المتوازية

تقوم معظم أنظمة blockchain بتنفيذ المعاملات بالتتابع، مثل وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة. هذه الطريقة بسيطة لكنها صعبة في دعم حجم مستخدمين على مستوى الإنترنت. تسمح الآلات الافتراضية المتوازية بمعالجة عدة معاملات في وقت واحد، مما يزيد بشكل كبير من القدرة على المعالجة.

تؤدي التنفيذ المتوازي إلى تحديات هندسية، مثل معالجة المعاملات المتزامنة لكتابة نفس العقد. تحتاج آلية جديدة لحل هذه النزاعات. يمكن أن يؤدي التنفيذ المتوازي لعقود غير ذات صلة إلى زيادة الإنتاجية بشكل متناسب مع عدد الخيوط.

الابتكار EVM المتوازي

تمثل EVM المتوازية مجموعة من الابتكارات التي تعمل على تحسين طبقة تنفيذ blockchain. كمثال على مشروع معين، تشمل الابتكارات الرئيسية ما يلي:

• تنفيذ الصفقات المتوازية: يستخدم خوارزمية التنفيذ المتوازي المتفائل، مما يسمح بمعالجة صفقات متعددة في نفس الوقت.
• تنفيذ مؤجل: تأجيل تنفيذ الصفقة إلى قناة مستقلة، لتحقيق أقصى استفادة من وقت الكتلة.
• قاعدة بيانات الحالة المخصصة: تخزين شجرة ميركل مباشرة على SSD، تحسين الوصول إلى الحالة.
• آلية توافق عالية الأداء: تحسين توافق HotStuff، يدعم مزامنة مئات العقد العالمية.

التحديات التقنية

تنفيذ متوازي أدى إلى صراعات محتملة في الحالة، مما يتطلب آليات للكشف عن الصراعات وحلها. عادةً ما تحتاج الفرق إلى إعادة تصميم قاعدة بيانات الحالة وتطوير خوارزميات إجماع متوافقة.

التحديات الرئيسية تشمل التقاط القيمة الهندسية طويلة الأجل للإيثيريوم وتركيز العقد. سيكون التطور السريع للنظام البيئي هو المفتاح للحفاظ على الميزة التنافسية.

! الغوص العميق في EVM الموازي ونظامه البيئي

نمط EVM المتوازي

يمكن تقسيم الشبكات المتوازية EVM الحالية إلى ثلاث فئات:

1. من خلال الترقية لدعم تنفيذ متوازي لشبكة Layer 1 المتوافقة مع EVM
2. شبكة Layer 1 المتوافقة مع EVM التي تستخدم التنفيذ المتوازي منذ البداية
3. شبكة Layer 2 التي تستخدم تقنية التنفيذ المتوازية غير EVM

المشاريع التمثيلية

مشروع EVM رائد ومتوازي

يهدف المشروع إلى حل مشكلة القابلية للتوسع من خلال تحسين تنفيذ EVM المتوازي، مع هدف الوصول إلى 10,000 TPS. تم إكمال تمويل كبير مؤخرًا، مع تقييم يصل إلى 3 مليار دولار. فريق المؤسسين يأتي من شركات التداول الكمية الشهيرة. تم إطلاق الشبكة الاختبارية الداخلية، مع خطة للفتح للجمهور في غضون عدة أشهر.

شبكة متخصصة في التداول

كان في الأصل شبكة Layer 1 تركز على التداول، وتمت ترقيتها مؤخرًا إلى EVM متوازي عالي الأداء، حيث ارتفع TPS إلى 12,500. تم إطلاق شبكة الاختبار EVM المتوازية، والتي تدعم النقل بنقرة واحدة لتطبيقات EVM. من المتوقع أن يتم إطلاق الشبكة الرئيسية هذا العام.

مشروع تعزيز طبقة التنفيذ الافتراضية المزدوجة

من خلال بناء EVM++ (EVM + WASM) لتحسين أداء سلسلة كتل EVM. يأتي الفريق الرئيسي من مشروع بلوكشين معروف. تم إطلاق شبكة الاختبار العامة، وقد تم إطلاق خطة تحفيز النظام البيئي.

حل متوافق مع Solana EVM

بناء EVM متوازٍ على شبكة Solana، يدعم مطوري Solidity لنشر تطبيقاتهم على Solana بنقرة واحدة. يتم تغليف معاملات EVM كمعاملات Solana، مع TPS يتجاوز 2,000.

مشروع قام某将 بإدخال SVM إلى الإيثيريوم

حل Rollup Layer 2 المستند إلى آلة Solana الافتراضية. يتم التسوية على Ethereum باستخدام ETH كغاز، لكن طبقة التنفيذ تعمل في بيئة SVM. تم إكمال تمويل بقيمة 50 مليون دولار مؤخرًا، وسيتم فتح الشبكة الرئيسية قريبًا للمطورين.

! الغوص العميق في EVM الموازي ونظامه البيئي

شبكة VM Layer 2 معيارية معينة

مبني على OP Stack، يدعم استخدام الإيثيريوم أو البيتكوين كطبقة تسوية، يمكن استخدام Aptos VM و Solana VM كطبقة تنفيذ للتنفيذ المتوازي.

خاتمة

تقدم الابتكارات مثل EVM المتوازية حلولاً واعدة لتحسين أداء blockchain وقابلية التوسع. ستدفع تطورات هذه التقنيات وتنفيذها تقدم نظام blockchain البيئي وتطبيقاته، مما يشكل مستقبل هذا المجال.