تطوير العقود الذكية هو المهارة الأساسية لمهندسي البلوكشين. على الرغم من أن المطورين يمكنهم استخدام لغات عالية المستوى مثل Solidity لكتابة منطق العقود، إلا أن الآلة الافتراضية لا يمكنها تفسير هذه الأكواد مباشرة. تحتاج إلى تحويلها إلى رموز تشغيل منخفضة المستوى القابلة للتنفيذ بواسطة الآلة الافتراضية. يمكن للأدوات الحالية إتمام هذه العملية تلقائيًا، مما يقلل من عبء المطورين.
على الرغم من أن التجميع سيحقق بعض التكاليف، إلا أن المهندسين المتمرسين في الترميز منخفض المستوى يمكنهم استخدام أكواد العمليات مباشرة في Solidity لتحقيق أقصى كفاءة وتقليل تكاليف الغاز. على سبيل المثال، يستخدم بروتوكول أحد منصات تداول NFT المعروفة التجميع المدمج بشكل كبير لتقليل تكاليف غاز المستخدم.
معيار EVM والتنفيذ
EVM ك"طبقة تنفيذية"، هي المكان الذي يتم فيه تشغيل رموز تشغيل العقد الذكي نهائياً. الشيفرة الثنائية التي تعرفها EVM هي معيار صناعي، مما يمكّن المطورين من نشر العقود بكفاءة على عدة شبكات متوافقة.
على الرغم من أن اتباع معيار بايت كود EVM يجعل الآلة الافتراضية EVM، إلا أن طريقة التنفيذ المحددة يمكن أن تختلف بشكل كبير. على سبيل المثال، قامت بعض عملاء إثيريوم بتنفيذ معيار EVM بلغة Go، بينما يقوم فريق آخر من مؤسسة إثيريوم بصيانة تنفيذ C++. تسمح هذه التنوعات بتحسينات وتخصيصات هندسية مختلفة.
تقنية EVM المتوازية
تاريخيًا، كانت صناعة البلوكشين تركز بشكل رئيسي على ابتكار خوارزميات الإجماع، وبعض المشاريع المعروفة أصبحت مشهورة بسبب آلية الإجماع الخاصة بها. على الرغم من أن هذه المشاريع قد حققت ابتكارات في طبقة التنفيذ أيضًا، إلا أنه غالبًا ما يتم الخلط بين أدائها واعتباره ناتجًا فقط عن خوارزمية الإجماع.
في الواقع، تحتاج سلسلة الكتل عالية الأداء إلى خوارزميات إجماع مبتكرة وطبقة تنفيذ محسّنة. غالبًا ما تحتاج سلسلة الكتل التي تستخدم EVM وتحسن خوارزمية الإجماع إلى تكوينات عقد أقوى لتعزيز الأداء. على سبيل المثال، تتطلب سلسلة ذكية معروفة معالجة الكتل تحت حد الغاز 2000 TPS تكوينات أعلى بعدة مرات من عقد إيثريوم الكاملة. شبكة أخرى تدعي أنها تدعم حتى 1000 TPS، لكن الأداء الفعلي غالبًا ما يكون دون التوقعات.
طلب المعالجة المتوازية
تقوم معظم أنظمة blockchain بتنفيذ المعاملات بالتسلسل، مشابه لوحدة المعالجة المركزية أحادية النواة. هذه الطريقة بسيطة ولكن من الصعب توسيعها لتلبية قاعدة مستخدمين على مستوى الإنترنت. الانتقال إلى الآلات الافتراضية متعددة النواة يمكن أن يعالج عدة معاملات في وقت واحد، مما يزيد بشكل كبير من القدرة على المعالجة.
التنفيذ المتوازي يسبب تحديات هندسية، مثل معالجة كتابة المعاملات المتزامنة إلى نفس العقد. من الضروري تصميم آليات جديدة لحل هذه النزاعات. يمكن أن يزيد تنفيذ العقود غير المرتبطة بشكل متناسب مع عدد خيوط التنفيذ السريعة.
ابتكار EVM المتوازي
يمثل EVM المتوازي سلسلة من الابتكارات التي تحسن طبقة تنفيذ سلسلة الكتل. كمثال على مشروع معين، تشمل الابتكارات الرئيسية فيه:
تنفيذ المعاملات المتزامنة: استخدام خوارزمية التنفيذ المتوازي المتفائل، مما يسمح بمعالجة معاملات متعددة في نفس الوقت.
تنفيذ مؤجل: تأخير تنفيذ المعاملات في آلية الإجماع، maximizing استخدام وقت الكتلة.
قاعدة بيانات الحالة المخصصة: تحسين الوصول إلى الحالة من خلال تخزين شجرة ميركل مباشرة على SSD.
آلية إجماع عالية الأداء: نسخة محسّنة من إجماع HotStuff، تدعم مزامنة مئات العقد العالمية.
تحديات آلة الإيثريوم الافتراضية المتوازية
تحديات تقنية
تتمثل العقبة في التنفيذ المتسلسل في عملية القراءة والكتابة للحالة وCPU. التنفيذ المتوازي يقدم صراعات حالة محتملة، مما يتطلب التحقق من الصراعات قبل أو بعد التنفيذ. على سبيل المثال، عندما تتفاعل عدة معاملات في نفس الوقت مع تجمع DEX واحد، يكون من الضروري وجود آلية دقيقة للتحقق من الصراعات وحلها.
بصرف النظر عن تحقيق الفروقات، يتعين على كل فريق عادةً إعادة تصميم قاعدة بيانات الحالة لتحسين أداء القراءة والكتابة، وتطوير خوارزمية توافق متوافقة.
اعتبارات أخرى
تواجه آلة الإيثريوم الافتراضية الموازية تحديين رئيسيين: استحواذ القيمة الهندسية على المدى الطويل في إثيريوم وتركيز العقد. المرحلة الحالية من التطوير ليست مفتوحة المصدر بالكامل لحماية الملكية الفكرية، لكن التفاصيل ستظهر في النهاية عند إطلاق الشبكة التجريبية والرئيسية، مما يعرضها لخطر الاستيعاب من قبل سلاسل أخرى. سيكون التطور السريع للإيكولوجيا هو المفتاح للحفاظ على ميزة تنافسية.
تركيز العقد هو التحدي المشترك لجميع سلاسل الكتل عالية الأداء، ويجب تحقيق توازن بين العمليات غير المصرح بها، وعدم الثقة، واحتياجات الأداء العالي. يمكن لمؤشرات مثل "TPS لكل متطلبات الأجهزة" أن تساعد في مقارنة كفاءة سلاسل الكتل تحت ظروف الأجهزة المحددة.
هيكل EVM المتوازي
تتضمن نماذج EVM المتوازية العديد من سلاسل الكتل Layer 1 وحلول Layer 2. يمكن تقسيم الشبكات EVM المتوازية الحالية إلى ثلاث فئات:
من خلال الترقية لدعم تنفيذ متوازي لشبكة Layer 1 المتوافقة مع آلة الإيثريوم الافتراضية
اعتماد شبكة Layer 1 المتوافقة مع EVM التي تستخدم التنفيذ المتوازي من البداية
شبكة Layer 2 التي تستخدم تقنية التنفيذ المتوازي غير EVM
الخاتمة
مع تطور تقنية blockchain، فإن تحسين طبقة التنفيذ وخوارزميات الإجماع لهما نفس الأهمية. توفر الابتكارات مثل EVM المتوازية حلولًا لزيادة الإنتاجية والكفاءة، مما يجعل blockchain أكثر قابلية للتوسع. سيشكل تطور هذه التقنيات مستقبل نظام blockchain البيئي، مما يدفع التقدم والتطبيق في هذا المجال.
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
تسجيلات الإعجاب 21
أعجبني
21
8
مشاركة
تعليق
0/400
DeFiGrayling
· 07-10 00:37
كيف يمكنني حل تركيز العقدة ، لقد جعلني أشعر باليأس
شاهد النسخة الأصليةرد0
Lonely_Validator
· 07-10 00:23
الجميع يتحدث عن أن EVM ليس له فائدة، لكن المشاكل الأساسية لم تُحل بعد.
تحقيق أداء عالي باستخدام EVM المتوازي يدفع نحو فصل جديد في توسعة البلوكتشين
آلة الإيثريوم الافتراضيةEVM وابتكاراتها
آلة الإيثريوم الافتراضية وSolidity
تطوير العقود الذكية هو المهارة الأساسية لمهندسي البلوكشين. على الرغم من أن المطورين يمكنهم استخدام لغات عالية المستوى مثل Solidity لكتابة منطق العقود، إلا أن الآلة الافتراضية لا يمكنها تفسير هذه الأكواد مباشرة. تحتاج إلى تحويلها إلى رموز تشغيل منخفضة المستوى القابلة للتنفيذ بواسطة الآلة الافتراضية. يمكن للأدوات الحالية إتمام هذه العملية تلقائيًا، مما يقلل من عبء المطورين.
على الرغم من أن التجميع سيحقق بعض التكاليف، إلا أن المهندسين المتمرسين في الترميز منخفض المستوى يمكنهم استخدام أكواد العمليات مباشرة في Solidity لتحقيق أقصى كفاءة وتقليل تكاليف الغاز. على سبيل المثال، يستخدم بروتوكول أحد منصات تداول NFT المعروفة التجميع المدمج بشكل كبير لتقليل تكاليف غاز المستخدم.
معيار EVM والتنفيذ
EVM ك"طبقة تنفيذية"، هي المكان الذي يتم فيه تشغيل رموز تشغيل العقد الذكي نهائياً. الشيفرة الثنائية التي تعرفها EVM هي معيار صناعي، مما يمكّن المطورين من نشر العقود بكفاءة على عدة شبكات متوافقة.
على الرغم من أن اتباع معيار بايت كود EVM يجعل الآلة الافتراضية EVM، إلا أن طريقة التنفيذ المحددة يمكن أن تختلف بشكل كبير. على سبيل المثال، قامت بعض عملاء إثيريوم بتنفيذ معيار EVM بلغة Go، بينما يقوم فريق آخر من مؤسسة إثيريوم بصيانة تنفيذ C++. تسمح هذه التنوعات بتحسينات وتخصيصات هندسية مختلفة.
تقنية EVM المتوازية
تاريخيًا، كانت صناعة البلوكشين تركز بشكل رئيسي على ابتكار خوارزميات الإجماع، وبعض المشاريع المعروفة أصبحت مشهورة بسبب آلية الإجماع الخاصة بها. على الرغم من أن هذه المشاريع قد حققت ابتكارات في طبقة التنفيذ أيضًا، إلا أنه غالبًا ما يتم الخلط بين أدائها واعتباره ناتجًا فقط عن خوارزمية الإجماع.
في الواقع، تحتاج سلسلة الكتل عالية الأداء إلى خوارزميات إجماع مبتكرة وطبقة تنفيذ محسّنة. غالبًا ما تحتاج سلسلة الكتل التي تستخدم EVM وتحسن خوارزمية الإجماع إلى تكوينات عقد أقوى لتعزيز الأداء. على سبيل المثال، تتطلب سلسلة ذكية معروفة معالجة الكتل تحت حد الغاز 2000 TPS تكوينات أعلى بعدة مرات من عقد إيثريوم الكاملة. شبكة أخرى تدعي أنها تدعم حتى 1000 TPS، لكن الأداء الفعلي غالبًا ما يكون دون التوقعات.
طلب المعالجة المتوازية
تقوم معظم أنظمة blockchain بتنفيذ المعاملات بالتسلسل، مشابه لوحدة المعالجة المركزية أحادية النواة. هذه الطريقة بسيطة ولكن من الصعب توسيعها لتلبية قاعدة مستخدمين على مستوى الإنترنت. الانتقال إلى الآلات الافتراضية متعددة النواة يمكن أن يعالج عدة معاملات في وقت واحد، مما يزيد بشكل كبير من القدرة على المعالجة.
التنفيذ المتوازي يسبب تحديات هندسية، مثل معالجة كتابة المعاملات المتزامنة إلى نفس العقد. من الضروري تصميم آليات جديدة لحل هذه النزاعات. يمكن أن يزيد تنفيذ العقود غير المرتبطة بشكل متناسب مع عدد خيوط التنفيذ السريعة.
ابتكار EVM المتوازي
يمثل EVM المتوازي سلسلة من الابتكارات التي تحسن طبقة تنفيذ سلسلة الكتل. كمثال على مشروع معين، تشمل الابتكارات الرئيسية فيه:
تحديات آلة الإيثريوم الافتراضية المتوازية
تحديات تقنية
تتمثل العقبة في التنفيذ المتسلسل في عملية القراءة والكتابة للحالة وCPU. التنفيذ المتوازي يقدم صراعات حالة محتملة، مما يتطلب التحقق من الصراعات قبل أو بعد التنفيذ. على سبيل المثال، عندما تتفاعل عدة معاملات في نفس الوقت مع تجمع DEX واحد، يكون من الضروري وجود آلية دقيقة للتحقق من الصراعات وحلها.
بصرف النظر عن تحقيق الفروقات، يتعين على كل فريق عادةً إعادة تصميم قاعدة بيانات الحالة لتحسين أداء القراءة والكتابة، وتطوير خوارزمية توافق متوافقة.
اعتبارات أخرى
تواجه آلة الإيثريوم الافتراضية الموازية تحديين رئيسيين: استحواذ القيمة الهندسية على المدى الطويل في إثيريوم وتركيز العقد. المرحلة الحالية من التطوير ليست مفتوحة المصدر بالكامل لحماية الملكية الفكرية، لكن التفاصيل ستظهر في النهاية عند إطلاق الشبكة التجريبية والرئيسية، مما يعرضها لخطر الاستيعاب من قبل سلاسل أخرى. سيكون التطور السريع للإيكولوجيا هو المفتاح للحفاظ على ميزة تنافسية.
تركيز العقد هو التحدي المشترك لجميع سلاسل الكتل عالية الأداء، ويجب تحقيق توازن بين العمليات غير المصرح بها، وعدم الثقة، واحتياجات الأداء العالي. يمكن لمؤشرات مثل "TPS لكل متطلبات الأجهزة" أن تساعد في مقارنة كفاءة سلاسل الكتل تحت ظروف الأجهزة المحددة.
هيكل EVM المتوازي
تتضمن نماذج EVM المتوازية العديد من سلاسل الكتل Layer 1 وحلول Layer 2. يمكن تقسيم الشبكات EVM المتوازية الحالية إلى ثلاث فئات:
الخاتمة
مع تطور تقنية blockchain، فإن تحسين طبقة التنفيذ وخوارزميات الإجماع لهما نفس الأهمية. توفر الابتكارات مثل EVM المتوازية حلولًا لزيادة الإنتاجية والكفاءة، مما يجعل blockchain أكثر قابلية للتوسع. سيشكل تطور هذه التقنيات مستقبل نظام blockchain البيئي، مما يدفع التقدم والتطبيق في هذا المجال.