2024 год станет «Годом параллельной ЭВМ».
Написано: Дэвид, Shenchao TechFlow
Повествование о крипторынках всегда следует циклу причин и следствий.
В последние месяцы, поскольку Inscription продолжает бурно развиваться в экосистеме Биткойн, перелив капитала и настроения FOMO также привели к расцвету Inscription в других цепочках, но результаты также принесли и негативные последствия:
Несколько сетей блокчейнов, включая Arbitrum, Avalanche, Cronos, zkSync и The Open Network, впоследствии столкнулись с перегрузкой в производительности из-за огромного количества и разнообразия надписей.
Итак, из-за повального увлечения надписями рынок начал пересматривать проблемы производительности EVM.
В то же время начало появляться новое повествование, связанное с оптимизацией производительности EVM — Parallel EVM (Параллельный EVM).
Бывший соучредитель Polygon JD недавно заявил в социальных сетях, что у него предчувствие, что каждый L2 проведет ребрендинг в 2024 году и назовет его «Параллельный EVM»;
Технический директор Paradigm Георгиос также считает, что 2024 год станет «годом параллельного EVM», и сказал, что Paradigm также изучает и разрабатывает соответствующие технологии внутри компании.
Почему все так оптимистично относятся к параллельному EVM?
Помимо прямого триггера надписей, усугубляющих нагрузку на производительность цепочки EVM, оптимизация EVM является постоянной темой в мире шифрования — новые публичные цепочки, серия OP L2, серия ZK L2 и т. д. — все это повествования, полученные в результате оптимизации EVM. и проектов, рыночная оценка будет выше.
Однако приведенная выше история является относительно зрелой, и в связанных с ней проектах не так уж много места для спекуляций. Таким образом, параллельная EVM, новый метод оптимизации производительности EVM, может легко привлечь внимание рынка на бычьем рынке.
Возвращаясь к самой концепции: что такое параллельный EVM? Каков конкретный метод реализации? На какие еще сопутствующие проекты стоит обратить внимание заранее?
В этом выпуске мы попытаемся ответить на поставленные выше вопросы.
Параллельно, более эффективно
Итак, что же такое параллельный EVM?
Параллельная EVM (виртуальная машина Ethereum) — это концепция, разработанная для повышения производительности и эффективности существующей EVM.
Как мы все знаем, EVM является ядром Ethereum и отвечает за выполнение смарт-контрактов и обработку транзакций.
Для обеспечения согласованности и безопасности сети текущий EVM имеет очень важную особенность в своей конструкции:
Транзакции выполняются последовательно.
Последовательное выполнение гарантирует, что транзакции и смарт-контракты выполняются в детерминированном порядке, что упрощает управление и прогнозирование состояния блокчейна. Такой выбор конструкции отдает приоритет безопасности и снижает потенциальные сложности и уязвимости, связанные с параллельным выполнением.
Однако при высокой нагрузке могут возникнуть перегрузки сети и задержки.
Представьте себе первоначальную конструкцию EVM как транспортные средства, движущиеся вперед друг за другом по одной полосе. Каждое транспортное средство должно двигаться со скоростью идущего впереди транспортного средства. Как только транспортное средство (транзакция) окажется перегружено, все остальные последующие транспортные средства будут заблокированы на полосе движения. дорога;
Параллельный EVM похож на расширение этой улицы с односторонним движением до многополосного шоссе, позволяющего одновременно двигаться нескольким транспортным средствам.
С технической точки зрения, параллельный EVM позволяет одновременно выполнять различные независимые транзакции или смарт-контракты, что значительно повышает скорость обработки EVM и пропускную способность системы.
Итак, каковы способы реализации параллельного EVM?
Мы не собираемся делать особенно подробное техническое объяснение, здесь мы можем сначала дать общий метод параллельной обработки EVM:
- Разделение или сегментирование: разделение или группировка транзакций, чтобы их можно было выполнять параллельно. Это означает, что разные транзакции могут выполняться на разных процессорах одновременно, а не друг за другом. Кроме того, SVM Solana использует аналогичную логику обработки.
- Алгоритмы оптимизации: разрабатывайте новые алгоритмы планирования и методы оптимизации для эффективного управления и выполнения параллельных задач, сохраняя при этом правильность и последовательность транзакций.
- Гарантия безопасности и согласованности. Внедряйте сложные механизмы синхронизации и модели согласованности, чтобы обеспечить поддержание безопасности и согласованности данных всей системы даже в случае параллельной обработки.
Короче говоря, обрабатывая транзакции параллельно, EVM может обрабатывать больше транзакций одновременно, значительно улучшить TPS, уменьшить перегрузку сети и улучшить масштабируемость.
В настоящее время на рынке есть несколько проектов, которые начали изучать разработку параллельного EVM, но методы реализации имеют свои особенности. Далее мы дадим подробное представление и перечень связанных проектов.
Независимая фракция: самостоятельно построенный L1, спроектированный как параллельная EVM.
Поскольку текущие транзакции EVM Ethereum выполняются последовательно, первая идея выполнения параллельного EVM очень проста:
Отложите Ethereum и начните с нуля, чтобы создать независимый Layer1 для параллельного запуска EVM.
Репрезентативные проекты: Monad и Sei.
Монада: L1 со встроенным параллельным EVM
Monad — это блокчейн-проект, посвященный решению проблемы масштабируемости традиционного EVM. Он использует стратегию параллельного выполнения, совместим с Ethereum и направлен на оптимизацию производительности блокчейна за счет увеличения скорости обработки транзакций и эффективности системы.
Добившись параллельного выполнения, Monad стремится значительно увеличить пропускную способность транзакций и решить проблему перегрузки существующей цепочки EVM при высокой нагрузке.Его конечная цель — достичь предела физической пропускной способности в 400 000 TPS.
Стоит отметить, что если вы выполняете поиск непосредственно в Твиттере по ключевому слову «Параллельный EVM», первым проектом, который попадает в популярную категорию, является Monad, что также отражает способность проекта соответствовать параллельному повествованию EVM.Маркетинговые действия.
Так как же Monad реализует параллельную обработку транзакций?
Ядром стратегии параллельного выполнения Monad является ее способность идентифицировать и выполнять транзакции параллельно, не имеющие общих зависимостей. Хотя блоки Monad и Ethereum представляют собой линейно упорядоченные коллекции транзакций, Monad позволяет транзакциям выполняться параллельно, не влияя на конечный результат, благодаря оптимизированным стратегиям выполнения. Эта стратегия параллельного выполнения включает в себя следующие ключевые технологии:
- Оптимистическое решение: начинайте выполнение последующих транзакций до завершения предыдущей. Этот метод может привести к ошибкам зависимостей транзакций, но, отслеживая сравнения входных и выходных данных, при обнаружении несоответствий данных система повторно выполнит транзакцию, чтобы гарантировать правильные результаты выполнения.
- Планирование и зависимости. Чтобы уменьшить ненужное повторное выполнение, Monad прогнозирует зависимости между транзакциями с помощью статического анализатора кода и разумно планирует выполнение транзакций для оптимизации эффективности параллельного выполнения.
- Слияние состояний: хотя транзакции выполняются параллельно, состояние, обновляемое каждой транзакцией, в конечном итоге необходимо объединять последовательно, чтобы обеспечить согласованность состояния всего блока.
С точки зрения финансирования Monad также показывает хорошие результаты. В феврале этого года в официальном твите компании также было объявлено о стартовом раунде финансирования на сумму $19 млн, возглавляемом Dragonfly.
При этом основателем проекта является Кеоне Хон, бывший руководитель исследования Jump Trading. Поскольку проект еще не выпустил токен, учитывая опыт Jump Trading в торговле и создании рынков, производительность его токена, возможно, стоит с нетерпением ждать.
В сентябре этого года Monad Labs опубликовала техническую документацию проекта, в которой выяснилось, что собственный токен проекта называется MON. Но затем введение MON в документе было удалено, и есть предположения, что токен может иметь другое имя.
Большие объемы финансирования, опыт маркет-мейкеров, новая публичная сеть и параллельная EVM… эти несколько факторов в совокупности призваны привлечь широкое внимание и ожидания к Monad.
Однако производительность параллельной EVM по-прежнему требует данных тестовой сети и работы основной сети, прежде чем ее можно будет проверить.
SEI: версия V2 поставит на повестку дня параллельную EVM
Sei — это блокчейн уровня 1 с открытым исходным кодом, специально разработанный для оптимизации транзакций и предназначенный для обеспечения передовой инфраструктуры для различных торговых приложений, включая DeFi, рынки NFT и игровые DEX.
Как мы все знаем, Sei вряд ли можно назвать новым проектом. Его основная сеть была готова в августе этого года, а в предыдущей версии V1 были реализованы функции, специально оптимизированные для транзакций, такие как механизмы предотвращения опережающих транзакций и функции поддержки пакетной обработки заказов с целью повышения безопасности транзакций. эффективность.
При разработке последней версии V2 (которая, как ожидается, будет реализована в первой половине 2024 года) Sei включила в повестку дня параллельную EVM.
- Оптимистическое распараллеливание: Sei также применяет оптимистическую стратегию распараллеливания, позволяющую цепочке выполнять все транзакции параллельно. Когда транзакции достигают одного и того же состояния, система отслеживает часть памяти, которой касается каждая транзакция, и конфликтующие транзакции последовательно выполняются повторно, пока все конфликты не будут разрешены.
- Совместимость с Geth: как часть основного двоичного файла Sei, узлы Sei будут автоматически импортировать Geth, реализацию Go виртуальной машины Ethereum, для обработки транзакций Ethereum и внесения любых результирующих обновлений через специальный интерфейс Sei, созданный для EVM.
- Оптимизация хранилища SeiDB: Sei перепроектирует интерфейс хранилища, использует более эффективные структуры данных и базы данных, оптимизирует производительность чтения и записи и уменьшает расширение состояния.
Эти технологии вместе составляют ядро Sei v2, что делает его не только полностью распараллеленным EVM, но также высокопроизводительным и совместимым; в то же время Sei обеспечивает разнообразную стандартизированную среду выполнения, что еще больше расширяет сферу его применения и привлекательность.
Судя по тестовым данным, приведенным в документе, при параллельной обработке транзакций Sei пиковый тестовый TPS достигает около 28 300. Судя только по теоретическим тестовым значениям, эффективность параллельного EVM значительно выше, чем у нынешних различных типов L1, и мы также надеемся не делать слишком больших скидок, когда он будет реализован на самом деле.
В токенах SEI за последний месяц выросла на 80%, учитывая высокую рыночную стоимость проекта, такой рост уже очень впечатляет. Поскольку параллельное повествование об EVM продолжается, токен все еще может вырасти, но это будет скорее рост бета-версии.
Компромисс: станьте L2 и объедините возможности других цепочек с EVM
В отличие от вышеупомянутых самостоятельных идей L1, есть также некоторые проекты L2, которые имеют другие решения на параллельном EVM:
Заимствуйте производительность других цепочек или виртуальных машин, чтобы облегчить выполнение транзакций Ethereum.
Представительские проекты: Neon, Eclipse, Lumio.
Неон: внедрение EVM во второй уровень экосистемы Solana
Neon EVM — это первая распараллеленная виртуальная машина Ethereum, построенная на блокчейне Solana и предназначенная для повышения эффективности и масштабируемости блокчейна за счет параллельной обработки транзакций.
Самой важной особенностью этого проекта является его кросс-экологическая работа: он позволяет разработчикам использовать архитектуру параллельного выполнения Solana для расширения приложений Ethereum dApps и оптимизировать эффективность сети за счет параллельного выполнения, увеличить скорость транзакций и снизить затраты, сохраняя при этом совместимость со средой EVM. .
С точки зрения конкретной реализации, Neon преобразует транзакции Ethereum в транзакции Solana, а затем отправляет их валидатору Solana, который выполняется на Solana и обновляет статус программы Neon.Конкретный процесс можно просто понять как:
- Пользователь подписывает транзакцию, которая отправляется агенту. Агент — это учетная запись на Solana, которая запускает эмулятор EVM и отвечает за выполнение Neon-txn.
- Агент запросит статус блокчейна у Solana и протестирует запуск Neon-Txn на статусе Solana.
- На основе полученных данных агент формирует новый txn (транзакцию) по правилам Solana и отправляет его в Solana вместе с упакованными данными для обработки.
- Наконец, согласно правилам eth, транзакция отправляется обратно в Neon для проверки подписи и после проверки выполняется параллельно на Solana.
Что касается производительности токена, NEON утроился за последний месяц, но его общая рыночная стоимость значительно ниже, чем SEI. Учитывая восстановление экосистемы Solana и связанное с ней увлечение токенами, NEON, как единственная параллельная EVM в экосистеме Solana, по-прежнему заслуживает внимания из-за своей последующей деятельности на рынке.
Eclipse: внедрение SVM во второй уровень экосистемы Ethereum
Столкнувшись с проблемой недостаточной производительности, вызванной последовательным выполнением EVM, идея Неона состоит в том, чтобы внедрить EVM в Solana; но и наоборот, внедрение SVM в Ethereum также является выбором с той же целью.
Eclipse Mainnet — это такое общее решение L2, которое вводит SVM в Ethereum, сочетая в себе несколько технологий, таких как расчеты Ethereum, выполнение виртуальной машины Solana (SVM), доступность данных Celestia и доказательство с нулевым разглашением RISC Zero.
Цель проекта — предоставить среду массового параллельного выполнения, которая позволяет выполнять несколько операций одновременно, тем самым увеличивая пропускную способность и эффективность сети, одновременно снижая перегрузку и комиссию за транзакции. Благодаря этой структуре Eclipse стремится улучшить масштабируемость и удобство использования dApps.
Что касается конкретной реализации, Eclipse реализует параллельный EVM через виртуальную машину Solana (SVM) и ее среду выполнения Sealevel.
SVM позволяет различным транзакциям выполняться параллельно, особенно если эти транзакции не влияют на перекрывающиеся состояния. Таким образом, SVM напрямую масштабирует производительность по мере увеличения количества аппаратных ядер, обеспечивая оптимизированное параллельное выполнение. Такая конструкция позволяет Eclipse значительно увеличить скорость обработки и пропускную способность сети, одновременно снижая перегрузку и транзакционные издержки.
Проще говоря, логика разработки Eclipse заключается в том, что выполнение транзакций происходит в SVM Соланы, а расчет транзакций по-прежнему происходит в Ethereum.
Что касается предыстории проекта, Eclipse завершит финансирование в размере 15 миллионов долларов США в 2022 году, среди инвесторов будут Polychain, Polygon Ventures, Tribe Capital, Infinity Ventures Crypto, CoinList и т. д.
Соучредитель и генеральный директор Eclipse Нил Сомани ранее работал в Airbnb, Two Sigma, Oasis Labs и других компаниях. Коммерческий директор Виджай ранее был директором по развитию бизнеса команд Uniswap и dYdX.
13 декабря была запущена тестовая сеть Eclipse, и первые 1000 разработчиков, которые развернут контракты в тестовой сети, получат памятные награды NFT. В то же время, поскольку проект еще не выпустил токены, учитывая его высокий уровень финансирования, было бы хорошим выбором активно взаимодействовать и уделять пристальное внимание обновлениям проекта в социальных сетях, чтобы получить возможности раздачи.
Lumio: Представляем Move и Aptos для обработки транзакций второго уровня
Недавно выпущенный Lumio также является L2 и имеет определенную интеграцию с параллельным EVM при разработке продуктов.
Lumio стремится использовать Aptos в качестве Ethereum L2, который представляет собой L2, основанный на OP Rollup. Что касается функций продукта, Aptos используется для обработки транзакций, а Ethereum — для расчетов по транзакциям.
По сравнению с другими L2 в официальных материалах Lumio проводится сравнение производительности:
- Стоимость газа на 3-4 порядка ниже существующего L2 (0,1$ против 0,0006$);
- TPS на 1-2 порядка выше существующего L2 (1К против 30К);
- Высокопроизводительный и безопасный уровень выполнения, подходящий для приложений корпоративного уровня, хороший выбор для перехода традиционных приложений Web2 на Web3;
- Move и EVM вызываются на виртуальных машинах.
Что касается финансирования, то в 2021 году Pontem, организация, стоящая за проектом, получила финансирование в размере 4,5 млн долларов США от Mechanism Capital и Kenetic Capital, а также привлекла участие таких организаций, как Animoca и Bixin. Сообщается, что в ближайшем будущем для нового Lumio L2 будет объявлено новое финансирование.
Кроме того, Pontem специализируется на создании продуктов, совместимых с Move и EVM.В период существования Libra в Facebook Pontem использовал Move для разработки приложений, а также является первым участником проекта в экосистеме Aptos.
По мере восстановления других публичных сетей, если Aptos может пострадать от перетока капитала, Lumio, который связан с параллельным повествованием об EVM, также может привлечь внимание. При этом у Pontem и Lumio на данный момент нет токенов; по мере выхода тестовой сети Lumio в онлайн могут появиться возможности airdrop для активного взаимодействия.
Polygon Miden: старый L2, новая виртуальная машина
Polygon Miden — это разрабатываемый накопительный пакет с нулевым разглашением (zk), который работает на виртуальной машине Miden. Эта конструкция виртуальной машины ориентирована на удобство использования с нулевым разглашением данных, отдавая приоритет этим аспектам над прямой совместимостью с EVM. Будучи zk Rollup, он предназначен для повышения конфиденциальности транзакций и масштабируемости сети Polygon.
Судя по странице Polygon Miden на Github, там упоминается параллельное выполнение транзакций, то есть возможность параллельной обработки причинно-независимых транзакций.
Как это достигается?
В частности, Miden достигает проверяемости за счет изменения требований прозрачности традиционных блокчейнов, использования доказательств с нулевым разглашением, позволяющих пользователям выполнять смарт-контракты локально и создавать доказательства, которые затем могут быть быстро проверены сетью.
Этот метод снижает вычислительную нагрузку и позволяет естественным образом распараллеливать транзакции, повышая общую эффективность и скорость обработки.
В то же время проект Twitter показывает, что Miden все еще находится в стадии разработки, и раскрыто меньше актуальной информации. Однако, судя по общему дизайну L2 компании Polygon, он имеет множество технических решений, таких как сайдчейны, zk-STARK и SDK, и параллельный EVM — не самое важное его направление.
Учитывая, что Polygon был признан успешным L2, автор проекта Майдена полагает, что он может быть связан только с техническим повествованием о параллельном EVM. Однако сама Polygon не взяла на себя инициативу, чтобы воспользоваться этим повествовательным накалом. Кроме того, токены Matic не смогли получить преимущества Alpha, поэтому Matic может не полностью соответствовать параллельному повествованию EVM с точки зрения производительности токена.
Наконец, мы также можем использовать таблицу для сравнения всех проектов, включающих параллельные повествования об EVM, чтобы предоставить читателям ссылку.
Как уже говорилось в начале статьи, повествование всегда находится в ротации.
Нарратив о параллельном EVM демонстрирует признаки роста, но сможет ли он продолжать оставаться горячим, зависит от фактических технических прорывов различных L1 и L2, с одной стороны; с другой стороны, также необходимо обратить пристальное внимание на тенденции стороны проекта, с препятствиями, возникающими в первом квартале следующего года.Кун обновляет и оптимизирует действия Ethereum, и параллельный рассказ EVM об оптимизации его производительности также может стать кульминацией.
