Tecnologia EVM em paralelo: uma nova abordagem para superar o gargalo de desempenho do Blockchain

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Exploração profunda do EVM paralelo e seu ecossistema

Máquina Virtual Ethereum EVM

A relação entre EVM e Solidity

O desenvolvimento de contratos inteligentes é uma habilidade básica para engenheiros de blockchain. Os desenvolvedores podem usar linguagens de alto nível como Solidity para implementar a lógica de negócios, mas a EVM não pode interpretar esses códigos diretamente. É necessário compilá-los em uma linguagem de baixo nível executável pela máquina virtual ( código de operação/código de bytes ). Embora existam ferramentas que podem automatizar esse processo de conversão, engenheiros que compreendem os princípios de compilação subjacentes podem escrever a lógica do programa diretamente em Solidity usando códigos de operação para alcançar a máxima eficiência e reduzir o consumo de gás.

Diferenças entre o padrão EVM e a implementação

EVM como "camada de execução" é o local onde o código de operação do contrato inteligente compilado é finalmente executado. O bytecode definido pelo EVM é um padrão da indústria, permitindo que os desenvolvedores implementem contratos inteligentes de forma eficiente em várias redes compatíveis. Embora sigam o mesmo padrão de bytecode, as implementações de diferentes EVM podem ter grandes diferenças em métodos específicos. Por exemplo, o cliente Geth do Ethereum usa a linguagem Go para implementar o padrão EVM, enquanto a equipe da Ethereum Foundation mantém uma implementação em C++. Essa diversidade oferece espaço para otimização de engenharia e implementações personalizadas.

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Tecnologia EVM Paralela

Historicamente, as comunidades de blockchain concentraram-se principalmente na inovação dos algoritmos de consenso, ignorando a importância da camada de execução. Na verdade, blockchains de alto desempenho precisam combinar algoritmos de consenso inovadores com camadas de execução otimizadas. Blockchains EVM que apenas melhoram os algoritmos de consenso geralmente requerem configurações de nós mais robustas para melhorar o desempenho.

Demanda por processamento paralelo

Nos sistemas tradicionais de blockchain, as transações são executadas em ordem, semelhante ao funcionamento de uma CPU de núcleo único. Embora esse método seja simples, ele apresenta dificuldades para escalar para uma base de usuários em grande escala. A transição para um modo de máquina virtual paralela de CPU de múltiplos núcleos pode processar várias transações simultaneamente, aumentando drasticamente a taxa de transferência. A execução paralela, embora traga alguns desafios de engenharia, como o tratamento de conflitos de gravação em contratos inteligentes para transações concorrentes, pode aumentar a eficiência do processamento proporcionalmente ao número de threads de processamento paralelas para transações de contratos inteligentes não relacionadas.

Inovação do EVM paralelo

A EVM paralela representa uma série de inovações destinadas a otimizar a camada de execução dos sistemas de blockchain. Tomando alguns projetos como exemplo, suas principais inovações incluem:

  • Execução de transações em paralelo: utiliza um algoritmo de execução otimista em paralelo, permitindo que várias transações sejam processadas ao mesmo tempo.
  • Execução com atraso: adiar a execução da transação para um canal separado, maximizando a utilização do tempo de bloco.
  • Base de dados de estado personalizado: através da otimização do armazenamento e acesso ao estado, melhorar a eficiência da execução de contratos inteligentes.
  • Mecanismo de consenso de alto desempenho: Melhore os algoritmos de consenso existentes, suportando a obtenção eficiente de consenso entre nós distribuídos em grande escala.

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Desafio

Desafios técnicos do EVM paralelo

A execução paralela introduziu potenciais problemas de conflito de estado, sendo necessário realizar detecções e resoluções de conflitos antes ou após a execução. Além disso, as equipas normalmente precisam também de redesenhar e melhorar o desempenho de leitura e escrita da base de dados de estado, ao mesmo tempo que desenvolvem algoritmos de consenso compatíveis.

Outros fatores a considerar

Os dois principais desafios enfrentados pela EVM paralela são a captura de valor de engenharia a longo prazo do Ethereum e a centralização dos nós. O rápido desenvolvimento do ecossistema será a chave para manter a vantagem competitiva. Encontrar um equilíbrio entre descentralização, operações sem confiança e altas demandas de desempenho também é um tema importante.

Exploração aprofundada do EVM paralelo e seu ecossistema

O panorama do EVM paralelo

Atualmente, o ecossistema EVM paralelo inclui principalmente várias categorias de projetos:

  1. Rede Layer 1 compatível com EVM que suporta execução paralela através de atualizações tecnológicas.
  2. Rede Layer 1 compatível com EVM que utiliza tecnologia de execução paralela desde o início do design
  3. Redes Layer 2 que utilizam tecnologia de execução paralela não EVM

Discussão aprofundada sobre o EVM paralelo e seu ecossistema

Principais Projetos

Projeto A

Este projeto visa resolver o problema de escalabilidade do EVM tradicional, otimizando a execução paralela do EVM e a arquitetura de pipeline, com o objetivo de alcançar 10.000 TPS. O projeto já concluiu um financiamento em grande escala, e os membros da equipe fundadora vêm de instituições de negociação renomadas. A rede de testes interna foi lançada e espera-se que seja aberta ao público em breve.

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Projeto B

O projeto inicialmente se concentrou na infraestrutura de aplicações de negociação, sendo posteriormente atualizado para uma rede EVM paralela de alto desempenho, com TPS elevado para 12.500. A testnet EVM paralela já está online, suportando a migração de aplicações EVM com um clique. O projeto também lançou um framework de código aberto que suporta a adoção de redes Layer 2 e Rollup utilizando tecnologia de processamento paralelo.

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Projeto C

Este projeto visa melhorar o desempenho da blockchain EVM e a eficiência de execução da rede, construindo um sistema de dupla máquina virtual EVM++(EVM + WASM). A rede de teste pública já está online e o programa de incentivos do ecossistema também foi lançado.

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Projeto D

Esta é uma rede Layer 1 compatível com EVM, construída com base no Cosmos SDK, projetada especificamente para aplicações DeFi. O projeto anunciou um plano de desenvolvimento para introduzir a tecnologia de execução paralela do EVM para melhorar o desempenho da rede.

Projeto E

Este projeto é uma EVM paralela construída sobre uma determinada blockchain de alto desempenho, que suporta desenvolvedores Solidity e Vyper a implantar DApps com um clique, desfrutando de alta taxa de transferência e baixas taxas de gas. Ao encapsular transações do tipo EVM em execuções de transações de blockchain de nível inferior, o TPS ultrapassa 2.000.

Projeto F

Esta é uma solução modular Rollup Layer 2 suportada por uma máquina virtual de alto desempenho. Ela liquida dados de transações na Ethereum, mas a camada de execução opera em um ambiente de VM de alto desempenho. O projeto recentemente completou um financiamento em larga escala e a mainnet está prestes a ser aberta aos desenvolvedores.

algum projeto G

Este projeto é uma rede modular VM Layer 2, destinada a trazer máquinas virtuais de alto desempenho para as principais redes Layer 2 existentes. Suporta o uso de Ethereum ou Bitcoin como camada de liquidação, enquanto a camada de execução pode utilizar várias VMs de alto desempenho para execução paralela.

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Conclusão

Inovações na camada de execução, como EVM paralela, oferecem soluções promissoras para melhorar o desempenho e a escalabilidade da blockchain. O desenvolvimento e a implementação dessas tecnologias terão um impacto profundo no futuro do ecossistema de blockchain, impulsionando avanços e aplicações adicionais neste campo.

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GasFeeThundervip
· 2h atrás
Espera mais um pouco, os mineiros também estão a comer demais.
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rekt_but_not_brokevip
· 07-26 06:09
De que adianta ter uma taxa de throughput tão alta?
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MerkleDreamervip
· 07-26 06:01
Passar o dia a brincar com coisas extravagantes
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StealthDeployervip
· 07-26 05:53
De quem é esta blockchain privada que está a criar conceitos novamente?
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  • Pino
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