並行 EVM 技術及其生態系統探討

EVM 概述

EVM 是以太坊虛擬機的縮寫,是智能合約執行的核心環境。開發者通常使用 Solidity 等高級語言編寫智能合約,然後將其編譯成 EVM 可執行的字節碼。盡管 EVM 標準統一,但不同實現可能存在差異。例如,以太坊的 Geth 客戶端使用 Go 語言實現 EVM,而以太坊基金會的 Ipsilon 團隊則維護了一個 C++ 實現。

並行 EVM 的需求

傳統區塊鏈系統中,交易是按順序執行的,類似單核 CPU。這種方法簡單但難以擴展到大規模用戶基礎。並行 EVM 通過同時處理多筆交易來提高吞吐量,類似多核 CPU。然而,並行執行也帶來了新的挑戰,如處理並發交易對同一智能合約的寫入衝突。

並行 EVM 的創新

以 Monad 爲例,其關鍵創新包括:

1. 並行交易執行:採用樂觀並行執行算法,允許多個交易同時處理。

2. 延遲執行:將交易執行推遲到獨立通道,最大化利用區塊時間。

3. 自定義狀態數據庫:直接將 Merkle 樹存儲在 SSD 上,優化狀態存儲和訪問。

4. 高性能共識機制:改進的 HotStuff 共識機制,支持數百個全球分布節點的同步。

並行 EVM 的挑戰

主要挑戰包括:

1. 狀態衝突:需要設計衝突檢測和解決機制。

2. 知識產權保護:在保護創新的同時,面臨被其他區塊鏈吸收的風險。

3. 節點集中化:高性能要求可能導致節點集中化,需要在去中心化和性能間平衡。

並行 EVM 項目概覽

1. Monad:領先的並行 EVM 項目,目標達到 10,000 TPS。

2. Sei:推出 Sei V2,成爲首個高性能並行 EVM。

3. Artela:通過 EVM++ 雙虛擬機增強執行層。

4. Canto:引入 Cyclone Stack 計劃,整合並行 EVM 技術。

5. Neon:Solana 上的 EVM 兼容性解決方案。

6. Eclipse:將 Solana 虛擬機引入以太坊生態。

7. Lumio:模塊化 VM Layer 網路,支持多種高性能虛擬機。

結語

並行 EVM 技術爲提高區塊鏈性能提供了新的方向。這些創新有望提升區塊鏈的吞吐量和效率,使其更具可擴展性,能夠支持更廣泛的應用場景和用戶羣體。隨着技術的不斷發展和完善,並行 EVM 將在塑造區塊鏈生態系統的未來中發揮重要作用。