تقنية EVM المتوازية: اتجاه جديد لتحسين أداء البلوكتشين

EVM و تطوير العقود الذكية

تطوير العقود الذكية هو المهارة الأساسية لمهندسي البلوكتشين. على الرغم من أن المطورين عادةً ما يستخدمون لغات عالية المستوى مثل Solidity لكتابة العقود، إلا أن آلة Ethereum الافتراضية (EVM) يمكنها فقط تنفيذ التعليمات البرمجية منخفضة المستوى أو بايت كود. لذلك، هناك حاجة لترجمة الكود العالي المستوى إلى تنسيق يمكن لـ EVM فهمه. بعض الأدوات يمكن أن تقوم تلقائيًا بإكمال هذه العملية، مما يبسط سير عملية التطوير.

على الرغم من أن التجميع قد يتسبب في بعض التكاليف، إلا أن المهندسين الملمين بالعمليات الأساسية يمكنهم كتابة المنطق مباشرة باستخدام رموز العمليات، من أجل تحقيق أقصى كفاءة وتقليل استهلاك الغاز. على سبيل المثال، تستخدم بروتوكولات منصة تداول NFT الشهيرة بشكل كبير التجميع الداخلي لتحسين تكاليف الغاز للمستخدمين.

! الغوص العميق في EVM الموازي ونظامه البيئي

معيار EVM والتنفيذ

EVM كنظام "الطبقة التنفيذية" هو المكان الذي يتم فيه تشغيل العقود الذكية في النهاية. الكود الثنائي الذي يعرفه EVM أصبح معيار الصناعة، وتتيح هذه التوافقية للمطورين نشر العقود بكفاءة عبر عدة شبكات.

على الرغم من اتباع نفس معيار بايت كود، إلا أن التنفيذ الفعلي لـ EVM يمكن أن يختلف بشكل كبير. على سبيل المثال، قام عميل معين من إيثريوم بتنفيذ EVM بلغة Go، بينما يقوم فريق آخر من مؤسسة إيثريوم بصيانة النسخة المكتوبة بلغة C++. توفر هذه التنوع مساحة للاختلافات في التحسينات والتخصيص.

الحاجة إلى تقنية EVM المتوازية

تتركز الابتكارات في خوارزميات الإجماع في البلوكتشين التقليدي ، بينما غالبًا ما يتم تجاهل تحسينات طبقة التنفيذ. ولكن في الواقع، يحتاج البلوكتشين عالي الأداء إلى الابتكار في كل من الإجماع والتنفيذ في نفس الوقت. غالبًا ما تتطلب سلاسل EVM التي تقوم فقط بتحسين الإجماع أجهزة أكثر قوة لتعزيز الأداء.

تقوم معظم أنظمة البلوكتشين بتنفيذ المعاملات بتسلسل، مشابه لوحدة المعالجة المركزية أحادية النواة. هذه الطريقة بسيطة ولكن يصعب توسيعها. يمكن أن يؤدي التحول إلى المعالجة المتوازية إلى معالجة عدة معاملات في وقت واحد، مما يزيد بشكل كبير من معدل النقل. بالطبع، فإن التنفيذ المتوازي يتيح أيضًا تحديات هندسية جديدة، مثل معالجة تعارضات الكتابة في المعاملات المتزامنة على نفس العقد.

الابتكار في EVM المتوازي

تمثل EVM المتوازية سلسلة من الابتكارات لتحسين طبقة تنفيذ البلوكتشين. كمثال على مشروع معين، تشمل الابتكارات الرئيسية ما يلي:

• تنفيذ المعاملات المتوازية: يستخدم خوارزمية متوازية متفائلة، مما يسمح بمعالجة معاملات متعددة في نفس الوقت.
• تنفيذ مؤجل: تأجيل تنفيذ الصفقة إلى قناة مستقلة، maximizing استغلال وقت الكتلة.
• قاعدة بيانات حالة مخصصة: تحسين تخزين الحالة والوصول إليها، وزيادة كفاءة التنفيذ.
• آلية توافق عالية الأداء: تحسين خوارزمية التوافق، ودعم العمليات الموزعة على نطاق واسع.

! الغوص العميق في EVM الموازي ونظامه البيئي

التحديات التقنية لـ EVM المتوازي

تنفيذ العمليات المتوازية أدى إلى وجود تعارضات محتملة في الحالة، مما يتطلب إجراء اكتشاف وحل التعارضات. بالإضافة إلى ذلك، تحتاج الفرق عادةً إلى إعادة تصميم قاعدة بيانات الحالة لتحسين أداء القراءة والكتابة، وتطوير خوارزميات توافق متوافقة.

التحديان الرئيسيان اللذان تواجههما EVM المتوازية هما: 1) صعوبة في التقاط القيمة الهندسية طويلة الأجل، مما يعرضها لخطر الاستيعاب من قبل مشاريع أخرى؛ 2) مشكلة تركيز العقد، مما يتطلب التوازن بين اللامركزية والأداء.

نظرة عامة على مشروع EVM المتوازي

تنقسم مشاريع EVM المتوازية حاليًا إلى ثلاث فئات:

1. من خلال ترقية الدعم لتنفيذ متوازي لشبكة Layer 1 المتوافقة مع EVM
2. شبكة Layer 1 المتوافقة مع EVM تدعم التنفيذ المتوازي بشكل أصلي
3. شبكة Layer 2 تستخدم تقنية التوازي غير EVM

المشاريع الرئيسية تشمل:

• مشروع معين: يهدف إلى تحسين EVM من خلال التنفيذ المتوازي وهندسة خطوط الأنابيب، والهدف هو الوصول إلى 10,000 TPS.
• سلسلة تداول معينة: ترقية إلى EVM متوازي عالي الأداء، وزيادة TPS إلى 12,500.
• مشروع آلة افتراضية مزدوجة: من خلال EVM++ دعم التنفيذ المتوازي.
• بعض سلاسل Cosmos EVM: تخطط لإدخال تقنية EVM المتوازية.
• خطة EVM معينة على سولانا: تحقيق التوافق مع EVM على سولانا، بمعدل معالجة يتجاوز 2,000.
• مشروع某SVM على Ethereum: إدخال Solana VM إلى Layer 2 على البلوكتشين.
• طبقة VM المعيارية Layer 2: تدعم العديد من VM عالية الأداء كطبقة تنفيذ.

! الغوص العميق في EVM الموازي ونظامه البيئي

ملخص

تقدم الابتكارات في طبقات التنفيذ مثل EVM المتوازية اتجاهات جديدة لتحسين أداء البلوكتشين وقابليته للتوسع. ستدفع هذه التطورات النظام البيئي للبلوكشين نحو مزيد من التطور، مما يدعم مجموعة أوسع من سيناريوهات التطبيق.