Phát triển hợp đồng thông minh là kỹ năng cơ bản của kỹ sư blockchain. Mặc dù các nhà phát triển có thể viết logic hợp đồng bằng các ngôn ngữ cấp cao như Solidity, nhưng EVM không thể trực tiếp giải thích những mã này. Cần phải biên dịch chúng thành mã thao tác cấp thấp có thể thực thi bởi máy ảo. Các công cụ hiện có có thể tự động hoàn thành quá trình chuyển đổi này, giảm bớt gánh nặng cho các nhà phát triển.
Mặc dù biên dịch sẽ gây ra một số chi phí, nhưng các kỹ sư quen thuộc với lập trình cấp thấp có thể sử dụng mã vận hành trực tiếp trong Solidity để đạt được hiệu suất cao nhất và giảm chi phí gas. Ví dụ, giao thức của một nền tảng giao dịch NFT nổi tiếng đã sử dụng rất nhiều lắp ghép nội tuyến để tối thiểu hóa chi phí gas cho người dùng.
Tiêu chuẩn và thực hiện EVM
EVM như "tầng thực thi", là nơi mà mã thao tác hợp đồng thông minh cuối cùng được thực thi. Mã byte được định nghĩa bởi EVM là tiêu chuẩn ngành, cho phép các nhà phát triển triển khai hợp đồng một cách hiệu quả trên nhiều mạng tương thích.
Mặc dù việc tuân theo tiêu chuẩn mã byte EVM khiến máy ảo trở thành EVM, nhưng cách thực hiện cụ thể có thể khác nhau rất nhiều. Ví dụ, một khách hàng của Ethereum đã thực hiện tiêu chuẩn EVM bằng ngôn ngữ Go, trong khi một nhóm khác của Quỹ Ethereum duy trì phiên bản C++. Sự đa dạng này cho phép tối ưu hóa và tùy chỉnh kỹ thuật khác nhau.
Công nghệ EVM song song
Trong lịch sử, lĩnh vực blockchain chủ yếu tập trung vào đổi mới thuật toán đồng thuận, một số dự án nổi tiếng hơn cả nhờ cơ chế đồng thuận của chúng. Mặc dù những dự án này cũng có đổi mới ở tầng thực thi, nhưng hiệu suất của chúng thường bị hiểu lầm là chỉ xuất phát từ thuật toán đồng thuận.
Trên thực tế, một blockchain hiệu suất cao cần một thuật toán đồng thuận sáng tạo và một lớp thực thi được tối ưu hóa. Các blockchain EVM chỉ cải thiện thuật toán đồng thuận thường cần cấu hình nút mạnh mẽ hơn để nâng cao hiệu suất. Ví dụ, một chuỗi thông minh nổi tiếng xử lý các khối dưới giới hạn gas 2000 TPS, cần cấu hình cao gấp nhiều lần so với nút đầy đủ của Ethereum. Một mạng khác tuyên bố hỗ trợ lên tới 1000 TPS, nhưng hiệu suất thực tế thường không đạt được như mong đợi.
nhu cầu xử lý song song
Hầu hết các hệ thống blockchain thực hiện giao dịch theo thứ tự, giống như CPU đơn nhân. Cách tiếp cận này đơn giản nhưng khó mở rộng đến cơ sở người dùng cấp Internet. Chuyển sang máy ảo CPU đa nhân có thể xử lý nhiều giao dịch đồng thời, tăng đáng kể thông lượng.
Thực thi song song mang lại thách thức kỹ thuật, chẳng hạn như xử lý các giao dịch đồng thời ghi vào cùng một hợp đồng. Cần thiết kế cơ chế mới để giải quyết những xung đột này. Thực thi các hợp đồng không liên quan có thể tăng thông lượng tỷ lệ với số lượng luồng song song.
Sáng tạo EVM song song
EVM song song đại diện cho một loạt các đổi mới tối ưu hóa lớp thực thi blockchain. Lấy một dự án làm ví dụ, những đổi mới chính của nó bao gồm:
Thực thi giao dịch song song: áp dụng thuật toán thực thi song song lạc quan, cho phép nhiều giao dịch được xử lý cùng lúc.
Hoãn thi hành: Trong cơ chế đồng thuận, trì hoãn việc thực hiện giao dịch để tối đa hóa việc sử dụng thời gian khối.
Cơ sở dữ liệu trạng thái tùy chỉnh: Tối ưu hóa truy cập trạng thái bằng cách lưu trữ trực tiếp cây Merkle trên SSD.
Cơ chế đồng thuận hiệu suất cao: Đồng thuận HotStuff cải tiến, hỗ trợ hàng trăm nút toàn cầu đồng bộ.
Thách thức của EVM song song
Thách thức kỹ thuật
Nút thắt của việc thực thi tuần tự nằm ở CPU và quá trình đọc ghi trạng thái. Việc thực thi song song mang lại những xung đột trạng thái tiềm ẩn, cần kiểm tra xung đột trước hoặc sau khi thực thi. Ví dụ, khi nhiều giao dịch tương tác đồng thời với một bể DEX, cần có cơ chế phát hiện và giải quyết xung đột cẩn thận.
Ngoài việc thực hiện sự khác biệt, các đội thường cần thiết kế lại cơ sở dữ liệu trạng thái để nâng cao hiệu suất đọc và ghi, và phát triển thuật toán đồng thuận tương thích.
Các cân nhắc khác
EVM song song đối mặt với hai thách thức lớn: việc nắm bắt giá trị kỹ thuật dài hạn của Ethereum và sự tập trung hóa của các nút. Hiện tại, giai đoạn phát triển chưa hoàn toàn mã nguồn mở để bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ, nhưng chi tiết cuối cùng sẽ được công bố khi mạng thử nghiệm và mạng chính được khởi động, đối mặt với rủi ro bị các chuỗi khác hấp thụ. Phát triển sinh thái nhanh chóng sẽ là chìa khóa để duy trì lợi thế cạnh tranh.
Tập trung hóa nút là thách thức chung của tất cả các blockchain hiệu suất cao, cần đạt được sự cân bằng giữa hoạt động không cần giấy phép, không cần tin cậy và yêu cầu hiệu suất cao. Các chỉ số như "TPS theo yêu cầu phần cứng" có thể giúp so sánh hiệu quả của blockchain trong các điều kiện phần cứng cụ thể.
Cấu trúc EVM song song
Kiến trúc EVM song song bao gồm nhiều chuỗi khối Layer 1 và giải pháp Layer 2. Các mạng EVM song song hiện có có thể được chia thành ba loại:
Nâng cấp hỗ trợ mạng Layer 1 tương thích EVM thực thi song song
Sử dụng mạng Layer 1 tương thích EVM thực thi song song ngay từ đầu
Mạng Layer 2 sử dụng công nghệ thực thi song song không phải EVM
Kết luận
Với sự phát triển của công nghệ blockchain, tối ưu hóa lớp thực thi và thuật toán đồng thuận cũng quan trọng không kém. Các đổi mới như EVM song song cung cấp giải pháp nâng cao thông lượng và hiệu quả, làm cho blockchain có tính mở rộng hơn. Sự phát triển của những công nghệ này sẽ định hình tương lai của hệ sinh thái blockchain, thúc đẩy sự tiến bộ và ứng dụng trong lĩnh vực này.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
21 thích
Phần thưởng
21
8
Chia sẻ
Bình luận
0/400
DeFiGrayling
· 07-10 00:37
Nút tập trung làm sao phá được? Khẩn cấp chết người.
Xem bản gốcTrả lời0
Lonely_Validator
· 07-10 00:23
Mọi người đều nói evm là vô ích, nhưng vấn đề cơ bản vẫn chưa được giải quyết.
Xem bản gốcTrả lời0
RugPullSurvivor
· 07-09 02:45
Cả đắt cả chậm hoàn toàn không sử dụng được
Xem bản gốcTrả lời0
AllInAlice
· 07-08 00:20
Nói trắng ra là ăn hiệu suất thôi.
Xem bản gốcTrả lời0
TokenRationEater
· 07-07 02:34
Ngày mai thị trường tăng sẽ xem cái này thôi.
Xem bản gốcTrả lời0
LiquidityNinja
· 07-07 02:30
Lần này vẫn là vấn đề cũ Nút tập trung hóa
Xem bản gốcTrả lời0
LayerHopper
· 07-07 02:24
Để lại vấn đề tốc độ chuyển khoản chậm, khi nào mới kết thúc?
Xem bản gốcTrả lời0
ChainWallflower
· 07-07 02:22
Với tốc độ này vẫn không xử lý được chuyển khoản bút của tôi.
EVM song song vượt qua nút thắt hiệu suất thúc đẩy chương mới cho việc mở rộng Blockchain
Máy ảo Ethereum EVM và những đổi mới của nó
Máy ảo Ethereum và Solidity
Phát triển hợp đồng thông minh là kỹ năng cơ bản của kỹ sư blockchain. Mặc dù các nhà phát triển có thể viết logic hợp đồng bằng các ngôn ngữ cấp cao như Solidity, nhưng EVM không thể trực tiếp giải thích những mã này. Cần phải biên dịch chúng thành mã thao tác cấp thấp có thể thực thi bởi máy ảo. Các công cụ hiện có có thể tự động hoàn thành quá trình chuyển đổi này, giảm bớt gánh nặng cho các nhà phát triển.
Mặc dù biên dịch sẽ gây ra một số chi phí, nhưng các kỹ sư quen thuộc với lập trình cấp thấp có thể sử dụng mã vận hành trực tiếp trong Solidity để đạt được hiệu suất cao nhất và giảm chi phí gas. Ví dụ, giao thức của một nền tảng giao dịch NFT nổi tiếng đã sử dụng rất nhiều lắp ghép nội tuyến để tối thiểu hóa chi phí gas cho người dùng.
Tiêu chuẩn và thực hiện EVM
EVM như "tầng thực thi", là nơi mà mã thao tác hợp đồng thông minh cuối cùng được thực thi. Mã byte được định nghĩa bởi EVM là tiêu chuẩn ngành, cho phép các nhà phát triển triển khai hợp đồng một cách hiệu quả trên nhiều mạng tương thích.
Mặc dù việc tuân theo tiêu chuẩn mã byte EVM khiến máy ảo trở thành EVM, nhưng cách thực hiện cụ thể có thể khác nhau rất nhiều. Ví dụ, một khách hàng của Ethereum đã thực hiện tiêu chuẩn EVM bằng ngôn ngữ Go, trong khi một nhóm khác của Quỹ Ethereum duy trì phiên bản C++. Sự đa dạng này cho phép tối ưu hóa và tùy chỉnh kỹ thuật khác nhau.
Công nghệ EVM song song
Trong lịch sử, lĩnh vực blockchain chủ yếu tập trung vào đổi mới thuật toán đồng thuận, một số dự án nổi tiếng hơn cả nhờ cơ chế đồng thuận của chúng. Mặc dù những dự án này cũng có đổi mới ở tầng thực thi, nhưng hiệu suất của chúng thường bị hiểu lầm là chỉ xuất phát từ thuật toán đồng thuận.
Trên thực tế, một blockchain hiệu suất cao cần một thuật toán đồng thuận sáng tạo và một lớp thực thi được tối ưu hóa. Các blockchain EVM chỉ cải thiện thuật toán đồng thuận thường cần cấu hình nút mạnh mẽ hơn để nâng cao hiệu suất. Ví dụ, một chuỗi thông minh nổi tiếng xử lý các khối dưới giới hạn gas 2000 TPS, cần cấu hình cao gấp nhiều lần so với nút đầy đủ của Ethereum. Một mạng khác tuyên bố hỗ trợ lên tới 1000 TPS, nhưng hiệu suất thực tế thường không đạt được như mong đợi.
nhu cầu xử lý song song
Hầu hết các hệ thống blockchain thực hiện giao dịch theo thứ tự, giống như CPU đơn nhân. Cách tiếp cận này đơn giản nhưng khó mở rộng đến cơ sở người dùng cấp Internet. Chuyển sang máy ảo CPU đa nhân có thể xử lý nhiều giao dịch đồng thời, tăng đáng kể thông lượng.
Thực thi song song mang lại thách thức kỹ thuật, chẳng hạn như xử lý các giao dịch đồng thời ghi vào cùng một hợp đồng. Cần thiết kế cơ chế mới để giải quyết những xung đột này. Thực thi các hợp đồng không liên quan có thể tăng thông lượng tỷ lệ với số lượng luồng song song.
Sáng tạo EVM song song
EVM song song đại diện cho một loạt các đổi mới tối ưu hóa lớp thực thi blockchain. Lấy một dự án làm ví dụ, những đổi mới chính của nó bao gồm:
Thách thức của EVM song song
Thách thức kỹ thuật
Nút thắt của việc thực thi tuần tự nằm ở CPU và quá trình đọc ghi trạng thái. Việc thực thi song song mang lại những xung đột trạng thái tiềm ẩn, cần kiểm tra xung đột trước hoặc sau khi thực thi. Ví dụ, khi nhiều giao dịch tương tác đồng thời với một bể DEX, cần có cơ chế phát hiện và giải quyết xung đột cẩn thận.
Ngoài việc thực hiện sự khác biệt, các đội thường cần thiết kế lại cơ sở dữ liệu trạng thái để nâng cao hiệu suất đọc và ghi, và phát triển thuật toán đồng thuận tương thích.
Các cân nhắc khác
EVM song song đối mặt với hai thách thức lớn: việc nắm bắt giá trị kỹ thuật dài hạn của Ethereum và sự tập trung hóa của các nút. Hiện tại, giai đoạn phát triển chưa hoàn toàn mã nguồn mở để bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ, nhưng chi tiết cuối cùng sẽ được công bố khi mạng thử nghiệm và mạng chính được khởi động, đối mặt với rủi ro bị các chuỗi khác hấp thụ. Phát triển sinh thái nhanh chóng sẽ là chìa khóa để duy trì lợi thế cạnh tranh.
Tập trung hóa nút là thách thức chung của tất cả các blockchain hiệu suất cao, cần đạt được sự cân bằng giữa hoạt động không cần giấy phép, không cần tin cậy và yêu cầu hiệu suất cao. Các chỉ số như "TPS theo yêu cầu phần cứng" có thể giúp so sánh hiệu quả của blockchain trong các điều kiện phần cứng cụ thể.
Cấu trúc EVM song song
Kiến trúc EVM song song bao gồm nhiều chuỗi khối Layer 1 và giải pháp Layer 2. Các mạng EVM song song hiện có có thể được chia thành ba loại:
Kết luận
Với sự phát triển của công nghệ blockchain, tối ưu hóa lớp thực thi và thuật toán đồng thuận cũng quan trọng không kém. Các đổi mới như EVM song song cung cấp giải pháp nâng cao thông lượng và hiệu quả, làm cho blockchain có tính mở rộng hơn. Sự phát triển của những công nghệ này sẽ định hình tương lai của hệ sinh thái blockchain, thúc đẩy sự tiến bộ và ứng dụng trong lĩnh vực này.