Discussion sur la technologie et l'écosystème EVM parallèle

EVM et Solidity

Le développement de contrats intelligents est une compétence fondamentale pour les ingénieurs blockchain. Les développeurs utilisent généralement des langages de haut niveau comme Solidity pour écrire la logique des contrats, mais l'EVM ne peut pas interpréter directement ces codes. Il est nécessaire de les compiler en codes d'opération de bas niveau ou en bytecode exécutable par la machine virtuelle. Bien qu'il existe des outils pour automatiser cette conversion, comprendre le processus de compilation sous-jacent est très utile pour améliorer l'efficacité.

Des ingénieurs expérimentés peuvent programmer directement en utilisant des opcodes dans Solidity pour maximiser l'efficacité et réduire les coûts de gas. Par exemple, un protocole d'échange de NFT bien connu utilise largement l'assemblage en ligne pour minimiser les dépenses de gas des utilisateurs.

Différences de performance EVM

EVM en tant que "couche d'exécution" est l'endroit où les codes d'opération des contrats intelligents sont finalement exécutés. Le bytecode défini par l'EVM est devenu une norme de l'industrie, permettant aux développeurs de déployer efficacement des contrats sur plusieurs réseaux compatibles.

Bien que respectant la même norme de bytecode, les différentes implémentations de l'EVM peuvent présenter des différences de performance significatives. Par exemple, un client Ethereum implémente l'EVM en Go, tandis qu'une autre équipe de la fondation Ethereum maintient une version en C++. Cette diversité offre des opportunités pour l'optimisation technique et des implémentations personnalisées.

Technologie EVM parallèle

Historiquement, la communauté blockchain s'est principalement concentrée sur l'innovation des algorithmes de consensus, certains projets connus attirant davantage l'attention en raison de leur mécanisme de consensus plutôt que de leur couche d'exécution. Cependant, une blockchain haute performance nécessite des innovations à la fois dans la couche de consensus et dans la couche d'exécution.

Les blockchains EVM qui n'optimisent que l'algorithme de consensus nécessitent souvent des nœuds plus puissants pour améliorer les performances. Par exemple, une chaîne intelligente bien connue traite des blocs avec une limite de gaz de 2000 TPS, nécessitant une configuration plusieurs fois supérieure à celle d'un nœud complet Ethereum. Un autre réseau prétendant supporter 1000 TPS a souvent des performances réelles inférieures aux attentes.

exigences de traitement parallèle

La plupart des systèmes blockchain exécutent les transactions de manière séquentielle, semblable à un CPU monocœur. Cette approche est simple mais difficile à soutenir à l'échelle des utilisateurs au niveau Internet. Les machines virtuelles parallèles permettent de traiter plusieurs transactions simultanément, augmentant considérablement le débit.

L'exécution parallèle pose des défis techniques, tels que la gestion des transactions concurrentes sur un même contrat. De nouveaux mécanismes sont nécessaires pour résoudre ces conflits. L'exécution parallèle de contrats non liés peut augmenter le débit proportionnellement au nombre de threads.

Innovation EVM parallèle

EVM parallèle représente une série d'innovations optimisant la couche d'exécution de la blockchain. Prenons l'exemple d'un projet, ses innovations clés incluent :

• Exécution de transactions parallèles : utilisation d'un algorithme d'exécution parallèle optimiste, permettant le traitement simultané de plusieurs transactions.
• Exécution différée : reporter l'exécution des transactions sur un canal indépendant pour maximiser l'utilisation du temps de bloc.
• Base de données d'état personnalisée : stocker directement l'arbre de Merkle sur SSD, optimiser l'accès à l'état.
• Mécanisme de consensus haute performance : amélioration du consensus HotStuff, prenant en charge la synchronisation de centaines de nœuds à travers le monde.

Défis technologiques

L'exécution parallèle introduit des conflits d'état potentiels, nécessitant des mécanismes de détection et de résolution des conflits. Les équipes doivent généralement redessiner la base de données d'état et développer des algorithmes de consensus compatibles.

Les principaux défis incluent la capture de la valeur d'ingénierie à long terme d'Ethereum et la centralisation des nœuds. Un développement rapide de l'écosystème sera la clé pour maintenir un avantage concurrentiel.

Architecture EVM parallèle

Les réseaux EVM parallèles actuels peuvent être classés en trois catégories :

1. Prise en charge des réseaux Layer 1 compatibles EVM exécutés en parallèle grâce à la mise à niveau.
2. Un réseau Layer 1 compatible EVM avec exécution parallèle dès sa conception
3. Réseau Layer 2 utilisant une technologie d'exécution parallèle non EVM

Projets Représentatifs

un projet EVM parallèle de premier plan

Ce projet vise à résoudre les problèmes de scalabilité en optimisant l'exécution parallèle de l'EVM, avec un objectif de 10 000 TPS. Un financement important a récemment été complété, portant la valorisation à 3 milliards de dollars. L'équipe fondatrice vient d'une entreprise de trading quantitatif renommée. Le réseau de test interne a été lancé et une ouverture au public est prévue dans quelques mois.

Réseau dédié aux transactions

Initialement axé sur le trading, le réseau Layer 1 a récemment été entièrement mis à niveau pour devenir un EVM parallèle haute performance, avec un TPS porté à 12 500. Le testnet EVM parallèle est maintenant en ligne, supportant la migration des applications EVM en un clic. Le mainnet devrait être lancé d'ici la fin de l'année.

Un projet de couche d'exécution améliorée pour une double machine virtuelle

Améliorer les performances de la blockchain EVM en construisant EVM++ (EVM + WASM). L'équipe principale vient d'un projet blockchain bien connu. Le réseau de test public est en ligne et le programme d'incitation à l'écosystème a été lancé.

une solution compatible EVM Solana

Construire un EVM parallèle sur le réseau Solana, permettant aux développeurs Solidity de déployer en un clic sur Solana. Emballer les transactions EVM en tant que transactions Solana, avec un TPS supérieur à 2 000.

Un projet introduisant SVM dans Ethereum

Solution Rollup Layer 2 basée sur la machine virtuelle Solana. Règlement sur Ethereum, utilisant l'ETH comme gaz, mais le niveau d'exécution fonctionne dans un environnement SVM. Récemment, un financement de 50 millions de dollars a été finalisé, et le réseau principal sera bientôt ouvert aux développeurs.

un réseau VM Layer 2 modulaire

Construit sur OP Stack, supporte l'utilisation d'Ethereum ou de Bitcoin comme couche de règlement, la couche d'exécution peut utiliser Aptos VM, Solana VM, etc. pour une exécution parallèle.

Conclusion

Les innovations telles que l'EVM parallèle offrent des solutions prometteuses pour améliorer les performances et l'évolutivité de la blockchain. Le développement et la mise en œuvre de ces technologies propulseront les progrès et l'application de l'écosystème blockchain, façonnant l'avenir de ce domaine.