O desenvolvimento de contratos inteligentes é uma habilidade básica para engenheiros de blockchain. Embora os desenvolvedores possam usar linguagens de alto nível, como Solidity, para escrever a lógica dos contratos, a EVM não pode interpretar diretamente esse código. É necessário compilá-lo em códigos de operação de baixo nível que a Máquina Virtual possa executar. Ferramentas existentes podem automatizar esse processo de conversão, aliviando a carga dos desenvolvedores.
Embora a compilação introduza algum overhead, engenheiros familiarizados com codificação de baixo nível podem usar códigos de operação diretamente em Solidity para alcançar a máxima eficiência e reduzir os custos de gas. Por exemplo, o protocolo de uma conhecida plataforma de negociação de NFTs utiliza amplamente a montagem inline para minimizar os custos de gas dos usuários.
Padrões e Implementação da Máquina Virtual Ethereum
A EVM, como "camada de execução", é o local onde os códigos de operação do contrato inteligente são finalmente executados. O bytecode definido pela EVM é um padrão da indústria, permitindo que os desenvolvedores implantem contratos de forma eficiente em várias redes compatíveis.
Embora seguir o padrão de bytecode EVM torne a máquina virtual uma EVM, a forma de implementação pode variar bastante. Por exemplo, um cliente do Ethereum implementou o padrão EVM em Go, enquanto outra equipe da Fundação Ethereum mantém a implementação em C++. Essa diversidade permite diferentes otimizações e personalizações de engenharia.
Tecnologia EVM Paralela
Historicamente, a comunidade de blockchain tem se concentrado na inovação de algoritmos de consenso, e alguns projetos conhecidos são famosos por seu mecanismo de consenso. Embora esses projetos também tenham inovações na camada de execução, seu desempenho é frequentemente mal interpretado como sendo originado apenas dos algoritmos de consenso.
Na verdade, blockchains de alto desempenho necessitam de algoritmos de consenso inovadores e de uma camada de execução otimizada. Blockchains EVM que apenas melhoram o algoritmo de consenso geralmente precisam de configurações de nó mais poderosas para aumentar o desempenho. Por exemplo, uma famosa cadeia inteligente, sob um limite de gas de 2000 TPS, requer uma configuração várias vezes superior à de um nó completo do Ethereum para processar blocos. Outra rede que afirma suportar até 1000 TPS frequentemente não apresenta desempenho conforme o esperado.
necessidade de processamento paralelo
A maioria dos sistemas de blockchain executa transações em sequência, semelhante a uma CPU de núcleo único. Essa abordagem é simples, mas difícil de escalar para uma base de usuários ao nível da Internet. A transição para uma Máquina virtual de CPU multicore permite processar várias transações simultaneamente, aumentando significativamente a taxa de transferência.
A execução paralela traz desafios de engenharia, como lidar com a situação de transações concorrentes que escrevem no mesmo contrato. É necessário projetar novos mecanismos para resolver esses conflitos. A execução paralela de contratos não relacionados pode aumentar a taxa de transferência proporcionalmente ao número de threads paralelas.
Inovação da EVM paralela
A EVM paralela representa uma série de inovações que otimizam a camada de execução da blockchain. Tomando um projeto como exemplo, as suas principais inovações incluem:
Execução de transações em paralelo: utiliza um algoritmo de execução otimista em paralelo, permitindo que várias transações sejam processadas simultaneamente.
Execução retardada: atrasar a execução de transações no mecanismo de consenso, maximizando a utilização do tempo de bloco.
Banco de dados de estado personalizado: otimização do acesso ao estado armazenando diretamente a árvore de Merkle em SSD.
Mecanismo de consenso de alto desempenho: versão melhorada do consenso HotStuff, suporta a sincronização de centenas de nós globais.
Desafios da EVM Paralela
Desafios técnicos
O gargalo da execução sequencial reside no processo de leitura e escrita do estado da CPU. A execução paralela introduz conflitos de estado potenciais, necessitando de verificação de conflitos antes ou após a execução. Por exemplo, quando várias transações interagem simultaneamente com um pool DEX, é necessário um mecanismo cuidadoso de detecção e resolução de conflitos.
Além de implementar as diferenças, as equipas geralmente também precisam redesenhar o banco de dados de estado para melhorar o desempenho de leitura e escrita, e desenvolver algoritmos de consenso compatíveis.
Outras considerações
A EVM paralela enfrenta dois grandes desafios: a captura do valor de engenharia a longo prazo do Ethereum e a centralização dos nós. Atualmente, a fase de desenvolvimento não está completamente aberta para proteger a propriedade intelectual, mas os detalhes serão finalmente divulgados quando a rede de testes e a rede principal forem lançadas, enfrentando o risco de ser absorvida por outras cadeias. O rápido desenvolvimento do ecossistema será a chave para manter a vantagem competitiva.
A centralização de nós é um desafio comum a todas as blockchains de alto desempenho, sendo necessário encontrar um equilíbrio entre operações sem permissão, sem necessidade de confiança e altas demandas de desempenho. Indicadores como "TPS por requisito de hardware" podem ajudar a comparar a eficiência das blockchains sob condições de hardware específicas.
O cenário do EVM paralelo
O padrão EVM paralelo inclui várias blockchains Layer 1 e soluções Layer 2. As redes EVM paralelas existentes podem ser divididas em três categorias:
Através da atualização para suportar a execução paralela da rede Layer 1 compatível com EVM
Adotar desde o início uma rede Layer 1 compatível com EVM de execução paralela
Rede Layer 2 que utiliza tecnologia de execução paralela não EVM
Conclusão
Com o desenvolvimento da tecnologia blockchain, a otimização da camada de execução e os algoritmos de consenso são igualmente importantes. Inovações como o EVM paralelo oferecem soluções para aumentar a capacidade de processamento e eficiência, tornando a blockchain mais escalável. O desenvolvimento dessas tecnologias moldará o futuro do ecossistema blockchain, impulsionando o progresso e a aplicação neste campo.
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DeFiGrayling
· 07-10 00:37
Como quebrar a concentração de nós, estou desesperado.
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Lonely_Validator
· 07-10 00:23
Todos estão dizendo que o EVM não é útil, mas os problemas básicos ainda não foram resolvidos.
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RugPullSurvivor
· 07-09 02:45
É caro e lento, não serve para nada.
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AllInAlice
· 07-08 00:20
Em outras palavras, é sobre desempenho.
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TokenRationEater
· 07-07 02:34
Amanhã o grande bull run já se vê por aqui.
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LiquidityNinja
· 07-07 02:30
Desta vez ainda é o velho problema da centralização dos Nós.
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LayerHopper
· 07-07 02:24
Quando é que se resolve o problema da lentidão nas transferências?
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ChainWallflower
· 07-07 02:22
Com essa velocidade, ainda não conseguem processar a transferência da minha escova.
EVM paralelo quebra o gargalo de desempenho, impulsionando um novo capítulo na expansão do Blockchain.
Máquina Virtual Ethereum EVM e suas inovações
Máquina Virtual Ethereum e Solidity
O desenvolvimento de contratos inteligentes é uma habilidade básica para engenheiros de blockchain. Embora os desenvolvedores possam usar linguagens de alto nível, como Solidity, para escrever a lógica dos contratos, a EVM não pode interpretar diretamente esse código. É necessário compilá-lo em códigos de operação de baixo nível que a Máquina Virtual possa executar. Ferramentas existentes podem automatizar esse processo de conversão, aliviando a carga dos desenvolvedores.
Embora a compilação introduza algum overhead, engenheiros familiarizados com codificação de baixo nível podem usar códigos de operação diretamente em Solidity para alcançar a máxima eficiência e reduzir os custos de gas. Por exemplo, o protocolo de uma conhecida plataforma de negociação de NFTs utiliza amplamente a montagem inline para minimizar os custos de gas dos usuários.
Padrões e Implementação da Máquina Virtual Ethereum
A EVM, como "camada de execução", é o local onde os códigos de operação do contrato inteligente são finalmente executados. O bytecode definido pela EVM é um padrão da indústria, permitindo que os desenvolvedores implantem contratos de forma eficiente em várias redes compatíveis.
Embora seguir o padrão de bytecode EVM torne a máquina virtual uma EVM, a forma de implementação pode variar bastante. Por exemplo, um cliente do Ethereum implementou o padrão EVM em Go, enquanto outra equipe da Fundação Ethereum mantém a implementação em C++. Essa diversidade permite diferentes otimizações e personalizações de engenharia.
Tecnologia EVM Paralela
Historicamente, a comunidade de blockchain tem se concentrado na inovação de algoritmos de consenso, e alguns projetos conhecidos são famosos por seu mecanismo de consenso. Embora esses projetos também tenham inovações na camada de execução, seu desempenho é frequentemente mal interpretado como sendo originado apenas dos algoritmos de consenso.
Na verdade, blockchains de alto desempenho necessitam de algoritmos de consenso inovadores e de uma camada de execução otimizada. Blockchains EVM que apenas melhoram o algoritmo de consenso geralmente precisam de configurações de nó mais poderosas para aumentar o desempenho. Por exemplo, uma famosa cadeia inteligente, sob um limite de gas de 2000 TPS, requer uma configuração várias vezes superior à de um nó completo do Ethereum para processar blocos. Outra rede que afirma suportar até 1000 TPS frequentemente não apresenta desempenho conforme o esperado.
necessidade de processamento paralelo
A maioria dos sistemas de blockchain executa transações em sequência, semelhante a uma CPU de núcleo único. Essa abordagem é simples, mas difícil de escalar para uma base de usuários ao nível da Internet. A transição para uma Máquina virtual de CPU multicore permite processar várias transações simultaneamente, aumentando significativamente a taxa de transferência.
A execução paralela traz desafios de engenharia, como lidar com a situação de transações concorrentes que escrevem no mesmo contrato. É necessário projetar novos mecanismos para resolver esses conflitos. A execução paralela de contratos não relacionados pode aumentar a taxa de transferência proporcionalmente ao número de threads paralelas.
Inovação da EVM paralela
A EVM paralela representa uma série de inovações que otimizam a camada de execução da blockchain. Tomando um projeto como exemplo, as suas principais inovações incluem:
Desafios da EVM Paralela
Desafios técnicos
O gargalo da execução sequencial reside no processo de leitura e escrita do estado da CPU. A execução paralela introduz conflitos de estado potenciais, necessitando de verificação de conflitos antes ou após a execução. Por exemplo, quando várias transações interagem simultaneamente com um pool DEX, é necessário um mecanismo cuidadoso de detecção e resolução de conflitos.
Além de implementar as diferenças, as equipas geralmente também precisam redesenhar o banco de dados de estado para melhorar o desempenho de leitura e escrita, e desenvolver algoritmos de consenso compatíveis.
Outras considerações
A EVM paralela enfrenta dois grandes desafios: a captura do valor de engenharia a longo prazo do Ethereum e a centralização dos nós. Atualmente, a fase de desenvolvimento não está completamente aberta para proteger a propriedade intelectual, mas os detalhes serão finalmente divulgados quando a rede de testes e a rede principal forem lançadas, enfrentando o risco de ser absorvida por outras cadeias. O rápido desenvolvimento do ecossistema será a chave para manter a vantagem competitiva.
A centralização de nós é um desafio comum a todas as blockchains de alto desempenho, sendo necessário encontrar um equilíbrio entre operações sem permissão, sem necessidade de confiança e altas demandas de desempenho. Indicadores como "TPS por requisito de hardware" podem ajudar a comparar a eficiência das blockchains sob condições de hardware específicas.
O cenário do EVM paralelo
O padrão EVM paralelo inclui várias blockchains Layer 1 e soluções Layer 2. As redes EVM paralelas existentes podem ser divididas em três categorias:
Conclusão
Com o desenvolvimento da tecnologia blockchain, a otimização da camada de execução e os algoritmos de consenso são igualmente importantes. Inovações como o EVM paralelo oferecem soluções para aumentar a capacidade de processamento e eficiência, tornando a blockchain mais escalável. O desenvolvimento dessas tecnologias moldará o futuro do ecossistema blockchain, impulsionando o progresso e a aplicação neste campo.