EVM المتوازي: تجاوز التسلسل، كسر قيود أداء البلوكتشين
أصبحت الأداء عنق الزجاجة في تطوير صناعة البلوكتشين. تخلق شبكة البلوكتشين أساسًا جديدًا ولامركزيًا للثقة للأفراد والشركات لإجراء المعاملات.
أحدثت الشبكات الأولى من البلوكتشين الممثلة بالبيتكوين ثورة في نموذج جديد لتداول العملات الإلكترونية اللامركزية من خلال تقنية السجل الموزع، مما أطلق عصرًا جديدًا. بينما استغلت الشبكات الثانية من البلوكتشين الممثلة بالإيثيريوم الخيال بشكل كامل، واقترحت تحقيق التطبيقات اللامركزية (dApp) من خلال استخدام آلة حالة موزعة.
منذ ذلك الحين، بدأ شبكة البلوكتشين تاريخها الذي يمتد لأكثر من عقد من الزمان من التطور السريع، بدءًا من بنية Web3 التحتية إلى مجموعة متنوعة من المجالات التي تمثلها DeFi و NFT و الشبكات الاجتماعية و GameFi، ولدت العديد من الابتكارات التقنية أو نماذج الأعمال. يتطلب ازدهار الصناعة جذب مستخدمين جدد باستمرار للمشاركة في بناء بيئة التطبيقات اللامركزية، مما يفرض بدوره متطلبات أعلى على تجربة المنتج.
وعلى الرغم من أن Web3 هو "شكل جديد من المنتجات لم يسبقه أحد"، إلا أنه يجب أن يكون هناك ابتكار في تلبية احتياجات المستخدمين (الاحتياجات الوظيفية)، بالإضافة إلى التفكير في كيفية تحقيق التوازن بين الأمان والأداء (الاحتياجات غير الوظيفية). منذ نشأته، قدم الناس مجموعة متنوعة من الحلول لمحاولة حل مشاكل الأداء.
يمكن تقسيم هذه الحلول بشكل عام إلى فئتين: الفئة الأولى هي حلول توسيع على السلسلة، مثل التجزئة (sharding) والرسم البياني الدائري الموجه (DAG)؛ والفئة الثانية هي حلول توسيع خارج السلسلة، مثل Plasma، شبكة Lightning، السلاسل الجانبية و Rollups. لكن هذا لا يزال بعيدًا عن مواكبة النمو السريع في المعاملات على السلسلة.
خاصة بعد تجربة صيف DeFi في عام 2020 والانفجار المستمر للإبداعات في نظام البيتكوين البيئي في نهاية عام 2023، تحتاج الصناعة بشدة إلى حلول جديدة لتحسين الأداء لتلبية متطلبات "أداء عالي، ورسوم منخفضة". وُلدت البلوكتشين المتوازية في هذا السياق.
نظرة عامة على سرد EVM المتوازي
تشير رواية EVM المتوازية إلى تشكيل وضع تنافسي بين قوتين في مجال البلوكتشين المتوازي. معالجة إيثيريوم للمعاملات هي تسلسلية، حيث يجب تنفيذ المعاملات واحدة تلو الأخرى، مما يؤدي إلى انخفاض استخدام الموارد. إذا تم تحويل طريقة المعالجة التسلسلية إلى معالجة متوازية، فسوف يؤدي ذلك إلى تحسين كبير في الأداء.
تعتبر المنافسة مثل سولانا وأبتوس وسوي من منافسي الإيثريوم حيث تتمتع جميعها بقدرات معالجة متوازية، كما أن أنظمتها البيئية تتطور بشكل جيد، حيث تصل القيمة السوقية للرموز إلى 45 مليار و3.3 مليار و1.9 مليار دولار على التوالي، وقد شكلت هذه الأنظمة مجموعة غير EVM المتوازية. في مواجهة التحديات، لا تتأخر بيئة الإيثريوم، حيث خرجت لتدعم EVM، وقد شكلت مجموعة EVM المتوازية.
Sei في اقتراح ترقية النسخة v2 الخاص بها أعلنت بفخر أنها ستصبح "أول بلوكتشين EVM متوازي"، القيمة السوقية المتداولة الحالية 2.1 مليار دولار، ومن المتوقع أن يكون هناك المزيد من التطور. في الوقت الحالي، تحظى Monad، وهي بلوكتشين جديدة متوازية EVM، بأكبر حماس تسويقي وتلقى إعجاب المستثمرين، ولا يمكن التقليل من إمكانياتها. كما أعلنت بلوكتشين Canto العامة من المستوى 1 التي تبلغ قيمتها السوقية 170 مليون دولار وتقدم بنية تحتية عامة مجانية عن اقتراح ترقية EVM المتوازي الخاص بها.
بالإضافة إلى ذلك، لا تزال مجموعة من مشاريع L2 في مرحلة مبكرة تقدم تحسينات في الأداء عبر الأنظمة البيئية من خلال دمج قدرات متعددة من سلاسل L1. بخلاف Neon التي حققت قيمة سوقية متداولة تبلغ 69 مليون دولار، تفتقر المشاريع الأخرى إلى البيانات ذات الصلة. نعتقد أنه سيظهر المزيد من مشاريع L1 و L2 في ساحة البلوكتشين المتوازية في المستقبل.
لا يوجد فقط مجال كبير لنمو السوق في سرد EVM المتوازي، ولكن أيضًا في قطاع البلوكتشين المتوازي الذي ينتمي إليه سرد EVM المتوازي، لذا فإن آفاق السوق واسعة.
حاليًا، تبلغ القيمة السوقية الإجمالية لـ L1 و L2 7521.23 مليار دولار، بينما تبلغ القيمة السوقية للبلوكتشين المتوازية 525.39 مليار دولار، والتي تمثل حوالي 7% فقط. ومن بين هذه القيمة، تبلغ القيمة السوقية لمشاريع السرد المرتبطة بـ EVM المتوازية 23.39 مليار دولار، والتي تمثل 4% فقط من القيمة السوقية للبلوكتشين المتوازية.
تتكون مشاريع السرد المتوازية EVM بشكل رئيسي من البلوكتشين الأحادي والبلوكتشين المعياري، حيث ينقسم البلوكتشين الأحادي إلى L1 و L2. من خلال العدد الإجمالي للمشاريع وتطور عدة مجالات رئيسية، يمكن ملاحظة أن بيئات البلوكتشين العامة L1 المتوازية EVM لا تزال لديها مساحة كبيرة للنمو مقارنة ببيئة الإيثريوم.
تتطلب ساحة DeFi "سرعة عالية ورسوم منخفضة"، بينما تتطلب ساحة الألعاب "تفاعل قوي في الوقت الحقيقي"، وكلاهما يتطلب سرعة تنفيذ معينة. من المؤكد أن EVM المتوازي سيمنح هذه المشاريع تجربة مستخدم أفضل، مما يدفع تطوير الصناعة إلى مرحلة جديدة.
L1 هو بلوكتشين جديد مزود بقدرات التنفيذ المتوازي، وهو بنية تحتية عالية الأداء. تمثل مشاريع Sei v2 وMonad وCanto في هذه الفئة من L1، حيث تم تصميم EVM المتوازي بشكل مستقل، مما يضمن التوافق مع نظام إيثيريوم البيئي ويوفر قدرة معالجة معاملات عالية.
تقدم L2 القدرة على التوسع من خلال دمج قدرات سلاسل L1 الأخرى، مما يوفر القدرة على التعاون عبر النظام البيئي، وهو الاتجاه الواضح في rollup. في هذا المجال من L2، تعتبر Neon محاكي EVM على شبكة Solana، بينما تستخدم Eclipse شبكة Solana لتنفيذ المعاملات ولكنها تقوم بالتسوية على EVM. Lumio مشابهة لـ Eclipse، فقط استبدلت طبقة التنفيذ بـ Aptos.
بجانب حلول البلوكتشين الأحادية المذكورة أعلاه، قدمت Fuel فكرتها الخاصة بالبلوكتشين المعيارية. ستقوم بتحديد موقع نفسها كنظام تشغيل rollup للإيثريوم في الإصدار الثاني، مما يوفر قدرة تنفيذ معيارية أكثر مرونة وشمولاً.
تتركز Fuel على تنفيذ المعاملات، بينما يتم تفويض باقي الأمور إلى بلوكتشين مستقل أو أكثر، مما يحقق تركيبة أكثر مرونة: يمكن أن تكون L2، أو L1، أو حتى سلسلة جانبية أو قناة حالة. حالياً، يحتوي نظام Fuel البيئي على 17 مشروعاً، تتركز بشكل رئيسي في مجالات DeFi، وNFT، والبنية التحتية.
مبدأ تقنية EVM المتوازية
لتحقيق تنفيذ المعاملات اللامركزية، يجب على شبكة البلوكتشين أن تؤدي 4 مهام:
التنفيذ: تنفيذ والتحقق من المعاملات
توفر البيانات: توزيع الكتل الجديدة على جميع العقد في شبكة البلوكتشين
آلية الإجماع: التحقق من الكتل، التوصل إلى توافق
التسوية: تسوية وتسجيل الحالة النهائية للمعاملة
تعتبر EVM المتوازية تحسينًا لأداء طبقة التنفيذ. وهذا ينقسم إلى نوعين من الحلول: الحلول على مستوى الشبكة الأولى (L1) وحلول على مستوى الشبكة الثانية (L2). الحلول على مستوى L1 تقدم آلية تنفيذ المعاملات بشكل متوازي، مما يسمح بتنفيذ المعاملات في الآلة الافتراضية بشكل متوازي قدر الإمكان. بينما الحلول على مستوى L2 تعتمد أساسًا على استخدام الآلة الافتراضية L1 التي تم تحويلها إلى معالج متوازي لتحقيق درجة معينة من "التنفيذ خارج السلسلة + التسوية على السلسلة".
لذا لفهم المبادئ التقنية لـ EVM المتوازي، يجب تفكيكها: أولاً ابدأ بفهم ما هي الآلة الافتراضية (virtual machine) ثم افهم ما هو التنفيذ المتوازي (parallel execution).
آلة افتراضية
في علم الحاسوب، تشير الآلة الافتراضية إلى الافتراضية (virtualization) أو المحاكاة (emulation) لنظام الكمبيوتر.
تنقسم الآلة الافتراضية إلى نوعين، أحدهما يسمى آلة افتراضية نظامية (system virtual machine)، يمكنه تحويل جهاز مادي إلى عدة أجهزة، وتشغيل أنظمة تشغيل متعددة، مما يزيد من كفاءة استخدام الموارد. والنوع الآخر يسمى آلة افتراضية عملية (process virtual machine)، يوفر تجريدًا لبعض لغات البرمجة المتقدمة، مما يسمح للبرامج المكتوبة بهذه اللغة بالتشغيل بطريقة غير مرتبطة بالمنصة على منصات مختلفة.
JVM هو نوع من الآلات الافتراضية للعمليات المصممة للغة برمجة Java. يتم تجميع البرامج المكتوبة بلغة Java أولاً إلى بايت كود Java (وهو رمز ثنائي في حالة وسيطة)، يتم تفسير بايت كود Java وتنفيذه بواسطة JVM: يقوم JVM بإرسال بايت كود إلى المترجم، الذي يترجم إلى كود الآلة على آلات مختلفة، ثم يتم تشغيله على الآلة.
البلوكتشين الافتراضية هي نوع من الآلات الافتراضية للعمليات. في سياق البلوكتشين، تشير الآلة الافتراضية إلى الافتراضية لآلة الحالة الموزعة، المستخدمة لتنفيذ العقود بشكل موزع، وتشغيل التطبيقات اللامركزية. بالمقارنة مع JVM، فإن EVM هي نوع من الآلات الافتراضية للعمليات المصممة للغة Solidity، حيث يتم أولاً تجميع العقود الذكية إلى كود بايت opcode، ثم يتم تفسيرها وتنفيذها بواسطة EVM.
تستخدم سلاسل الكتل الجديدة الناشئة خارج الإيثريوم، عند تنفيذ الآلة الافتراضية الخاصة بها، بشكل متزايد آلات افتراضية قائمة على كود بايت WASM أو eBPF. يعد WASM تنسيق كود بايت صغير الحجم وسريع التحميل وقابل للنقل ويعتمد على آلية أمان صندوق الرمل، حيث يمكن للمطورين استخدام لغات برمجة متعددة (C، C++، Rust، Go، Python، Java وحتى TypeScript وغيرها) لكتابة العقود الذكية، ثم تجميعها إلى كود بايت WASM وتنفيذها. العقود الذكية التي تنفذ على سلسلة الكتل Sei تستخدم بالفعل هذا التنسيق للكود البايت.
eBPF هو تطور لـ BPF (Berkeley Packet Filter، مرشح حزم بيركلي) ، والذي كان أصلاً مصمماً لتصفية حزم البيانات الشبكية بكفاءة، ثم تطور ليشكل eBPF، مما يوفر مجموعة تعليمات أغنى.
إنها تقنية ثورية تسمح بالتدخل الديناميكي في نواة نظام التشغيل وتعديل سلوكها دون تغيير الكود المصدري. بعد ذلك، خرجت هذه التقنية من النواة، وظهرت بيئة تشغيل eBPF في وضع المستخدم، والتي تتمتع بأداء عالي وأمان وقابلية للنقل. يتم تجميع العقود الذكية التي يتم تنفيذها على سولانا إلى بايت كود eBPF وتعمل على شبكة البلوكتشين الخاصة بها.
بينما تستخدم سلاسل الكتل العامة الأخرى من المستوى الأول، Aptos و Sui، لغة البرمجة لعقود Move الذكية، والتي يتم تجميعها إلى بايت كود خاص للتنفيذ على آلة Move الافتراضية. قامت Monad بتصميم آلة افتراضية متوافقة مع بايت كود opcode EVM (تفرع شنغهاي).
التنفيذ المتوازي
التنفيذ المتوازي هو تقنية من هذا النوع:
القدرة على الاستفادة من مزايا المعالجات متعددة النواة لمعالجة مهام متعددة في نفس الوقت، مما يزيد من سعة النظام.
تأكد من أن نتائج المعاملات التي تم الحصول عليها تتطابق تمامًا مع تلك التي تم تنفيذها بالتسلسل.
تستخدم شبكة البلوكتشين عادةً TPS (عدد المعاملات المعالجة في الثانية) كمؤشر تقني لقياس سرعة المعالجة. آلية التنفيذ المتوازي معقدة نسبيًا، وتتطلب مستوى عالٍ من مهارات المطورين، لذا فإن شرحها ليس بالأمر السهل. سنبدأ من مثال "البنك" لشرح ما هو التنفيذ المتوازي.
أولاً، ما هو التنفيذ التسلسلي؟
الحالة 1: إذا اعتبرنا النظام كبنك، واعتبرنا CPU التي تعالج المهام كعدّاد، فإن تنفيذ المهام بشكل متسلسل يشبه وجود عدّاد واحد فقط في هذا البنك لمعالجة الأعمال. في هذه الحالة، يمكن للعملاء (المهام) الذين يأتون إلى البنك لإنهاء الأعمال أن يقفوا في طابور طويل، ويتعاملوا واحدًا تلو الآخر. بالنسبة لكل عميل، يجب على موظف العدّاد تكرار نفس الإجراءات (تنفيذ التعليمات) لإنهاء الأعمال للعميل. عندما لا يحين دور العميل، يجب عليه الانتظار، مما يؤدي إلى زيادة وقت المعاملات.
ما هو التنفيذ المتوازي؟
السيناريو 2: في هذه الحالة، ترى البنك أنه مزدحم جداً، لذا قامت بفتح المزيد من النوافذ لمعالجة المعاملات، حيث يعمل 4 موظفين في النوافذ في نفس الوقت، مما يجعل السرعة أسرع بنحو 4 مرات مقارنة بالسابق، وبالتالي يتم تقليص وقت انتظار العملاء إلى حوالي 1/4 من الوقت الأصلي، وزادت سرعة معالجة البنك للمعاملات.
إذا لم يتم اتخاذ الاحتياطات، ماذا سيحدث من أخطاء إذا قام شخصان بتحويل الأموال في نفس الوقت إلى شخص آخر؟
الحالة 3: A و B و C ثلاثة أشخاص، لديهم في حساباتهم 2 ETH و 1 ETH على التوالي.
شاهد النسخة الأصلية
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
تسجيلات الإعجاب 10
أعجبني
10
7
إعادة النشر
مشاركة
تعليق
0/400
GasGasGasBro
· منذ 21 س
غاز又要 ارتفع咯
شاهد النسخة الأصليةرد0
0xTherapist
· منذ 21 س
غاز真高呢
شاهد النسخة الأصليةرد0
LiquidationAlert
· منذ 21 س
هل ستنخفض رسوم الغاز أخيرًا؟
شاهد النسخة الأصليةرد0
BlockchainArchaeologist
· منذ 21 س
كيف أشعر أن اللامركزية مقيدة بالعوائق بدلاً من ذلك
EVM المتوازي: فصل جديد من البلوكتشين عالي الأداء
EVM المتوازي: تجاوز التسلسل، كسر قيود أداء البلوكتشين
أصبحت الأداء عنق الزجاجة في تطوير صناعة البلوكتشين. تخلق شبكة البلوكتشين أساسًا جديدًا ولامركزيًا للثقة للأفراد والشركات لإجراء المعاملات.
أحدثت الشبكات الأولى من البلوكتشين الممثلة بالبيتكوين ثورة في نموذج جديد لتداول العملات الإلكترونية اللامركزية من خلال تقنية السجل الموزع، مما أطلق عصرًا جديدًا. بينما استغلت الشبكات الثانية من البلوكتشين الممثلة بالإيثيريوم الخيال بشكل كامل، واقترحت تحقيق التطبيقات اللامركزية (dApp) من خلال استخدام آلة حالة موزعة.
منذ ذلك الحين، بدأ شبكة البلوكتشين تاريخها الذي يمتد لأكثر من عقد من الزمان من التطور السريع، بدءًا من بنية Web3 التحتية إلى مجموعة متنوعة من المجالات التي تمثلها DeFi و NFT و الشبكات الاجتماعية و GameFi، ولدت العديد من الابتكارات التقنية أو نماذج الأعمال. يتطلب ازدهار الصناعة جذب مستخدمين جدد باستمرار للمشاركة في بناء بيئة التطبيقات اللامركزية، مما يفرض بدوره متطلبات أعلى على تجربة المنتج.
وعلى الرغم من أن Web3 هو "شكل جديد من المنتجات لم يسبقه أحد"، إلا أنه يجب أن يكون هناك ابتكار في تلبية احتياجات المستخدمين (الاحتياجات الوظيفية)، بالإضافة إلى التفكير في كيفية تحقيق التوازن بين الأمان والأداء (الاحتياجات غير الوظيفية). منذ نشأته، قدم الناس مجموعة متنوعة من الحلول لمحاولة حل مشاكل الأداء.
يمكن تقسيم هذه الحلول بشكل عام إلى فئتين: الفئة الأولى هي حلول توسيع على السلسلة، مثل التجزئة (sharding) والرسم البياني الدائري الموجه (DAG)؛ والفئة الثانية هي حلول توسيع خارج السلسلة، مثل Plasma، شبكة Lightning، السلاسل الجانبية و Rollups. لكن هذا لا يزال بعيدًا عن مواكبة النمو السريع في المعاملات على السلسلة.
خاصة بعد تجربة صيف DeFi في عام 2020 والانفجار المستمر للإبداعات في نظام البيتكوين البيئي في نهاية عام 2023، تحتاج الصناعة بشدة إلى حلول جديدة لتحسين الأداء لتلبية متطلبات "أداء عالي، ورسوم منخفضة". وُلدت البلوكتشين المتوازية في هذا السياق.
نظرة عامة على سرد EVM المتوازي
تشير رواية EVM المتوازية إلى تشكيل وضع تنافسي بين قوتين في مجال البلوكتشين المتوازي. معالجة إيثيريوم للمعاملات هي تسلسلية، حيث يجب تنفيذ المعاملات واحدة تلو الأخرى، مما يؤدي إلى انخفاض استخدام الموارد. إذا تم تحويل طريقة المعالجة التسلسلية إلى معالجة متوازية، فسوف يؤدي ذلك إلى تحسين كبير في الأداء.
تعتبر المنافسة مثل سولانا وأبتوس وسوي من منافسي الإيثريوم حيث تتمتع جميعها بقدرات معالجة متوازية، كما أن أنظمتها البيئية تتطور بشكل جيد، حيث تصل القيمة السوقية للرموز إلى 45 مليار و3.3 مليار و1.9 مليار دولار على التوالي، وقد شكلت هذه الأنظمة مجموعة غير EVM المتوازية. في مواجهة التحديات، لا تتأخر بيئة الإيثريوم، حيث خرجت لتدعم EVM، وقد شكلت مجموعة EVM المتوازية.
Sei في اقتراح ترقية النسخة v2 الخاص بها أعلنت بفخر أنها ستصبح "أول بلوكتشين EVM متوازي"، القيمة السوقية المتداولة الحالية 2.1 مليار دولار، ومن المتوقع أن يكون هناك المزيد من التطور. في الوقت الحالي، تحظى Monad، وهي بلوكتشين جديدة متوازية EVM، بأكبر حماس تسويقي وتلقى إعجاب المستثمرين، ولا يمكن التقليل من إمكانياتها. كما أعلنت بلوكتشين Canto العامة من المستوى 1 التي تبلغ قيمتها السوقية 170 مليون دولار وتقدم بنية تحتية عامة مجانية عن اقتراح ترقية EVM المتوازي الخاص بها.
بالإضافة إلى ذلك، لا تزال مجموعة من مشاريع L2 في مرحلة مبكرة تقدم تحسينات في الأداء عبر الأنظمة البيئية من خلال دمج قدرات متعددة من سلاسل L1. بخلاف Neon التي حققت قيمة سوقية متداولة تبلغ 69 مليون دولار، تفتقر المشاريع الأخرى إلى البيانات ذات الصلة. نعتقد أنه سيظهر المزيد من مشاريع L1 و L2 في ساحة البلوكتشين المتوازية في المستقبل.
لا يوجد فقط مجال كبير لنمو السوق في سرد EVM المتوازي، ولكن أيضًا في قطاع البلوكتشين المتوازي الذي ينتمي إليه سرد EVM المتوازي، لذا فإن آفاق السوق واسعة.
حاليًا، تبلغ القيمة السوقية الإجمالية لـ L1 و L2 7521.23 مليار دولار، بينما تبلغ القيمة السوقية للبلوكتشين المتوازية 525.39 مليار دولار، والتي تمثل حوالي 7% فقط. ومن بين هذه القيمة، تبلغ القيمة السوقية لمشاريع السرد المرتبطة بـ EVM المتوازية 23.39 مليار دولار، والتي تمثل 4% فقط من القيمة السوقية للبلوكتشين المتوازية.
تتكون مشاريع السرد المتوازية EVM بشكل رئيسي من البلوكتشين الأحادي والبلوكتشين المعياري، حيث ينقسم البلوكتشين الأحادي إلى L1 و L2. من خلال العدد الإجمالي للمشاريع وتطور عدة مجالات رئيسية، يمكن ملاحظة أن بيئات البلوكتشين العامة L1 المتوازية EVM لا تزال لديها مساحة كبيرة للنمو مقارنة ببيئة الإيثريوم.
تتطلب ساحة DeFi "سرعة عالية ورسوم منخفضة"، بينما تتطلب ساحة الألعاب "تفاعل قوي في الوقت الحقيقي"، وكلاهما يتطلب سرعة تنفيذ معينة. من المؤكد أن EVM المتوازي سيمنح هذه المشاريع تجربة مستخدم أفضل، مما يدفع تطوير الصناعة إلى مرحلة جديدة.
L1 هو بلوكتشين جديد مزود بقدرات التنفيذ المتوازي، وهو بنية تحتية عالية الأداء. تمثل مشاريع Sei v2 وMonad وCanto في هذه الفئة من L1، حيث تم تصميم EVM المتوازي بشكل مستقل، مما يضمن التوافق مع نظام إيثيريوم البيئي ويوفر قدرة معالجة معاملات عالية.
تقدم L2 القدرة على التوسع من خلال دمج قدرات سلاسل L1 الأخرى، مما يوفر القدرة على التعاون عبر النظام البيئي، وهو الاتجاه الواضح في rollup. في هذا المجال من L2، تعتبر Neon محاكي EVM على شبكة Solana، بينما تستخدم Eclipse شبكة Solana لتنفيذ المعاملات ولكنها تقوم بالتسوية على EVM. Lumio مشابهة لـ Eclipse، فقط استبدلت طبقة التنفيذ بـ Aptos.
بجانب حلول البلوكتشين الأحادية المذكورة أعلاه، قدمت Fuel فكرتها الخاصة بالبلوكتشين المعيارية. ستقوم بتحديد موقع نفسها كنظام تشغيل rollup للإيثريوم في الإصدار الثاني، مما يوفر قدرة تنفيذ معيارية أكثر مرونة وشمولاً.
تتركز Fuel على تنفيذ المعاملات، بينما يتم تفويض باقي الأمور إلى بلوكتشين مستقل أو أكثر، مما يحقق تركيبة أكثر مرونة: يمكن أن تكون L2، أو L1، أو حتى سلسلة جانبية أو قناة حالة. حالياً، يحتوي نظام Fuel البيئي على 17 مشروعاً، تتركز بشكل رئيسي في مجالات DeFi، وNFT، والبنية التحتية.
مبدأ تقنية EVM المتوازية
لتحقيق تنفيذ المعاملات اللامركزية، يجب على شبكة البلوكتشين أن تؤدي 4 مهام:
تعتبر EVM المتوازية تحسينًا لأداء طبقة التنفيذ. وهذا ينقسم إلى نوعين من الحلول: الحلول على مستوى الشبكة الأولى (L1) وحلول على مستوى الشبكة الثانية (L2). الحلول على مستوى L1 تقدم آلية تنفيذ المعاملات بشكل متوازي، مما يسمح بتنفيذ المعاملات في الآلة الافتراضية بشكل متوازي قدر الإمكان. بينما الحلول على مستوى L2 تعتمد أساسًا على استخدام الآلة الافتراضية L1 التي تم تحويلها إلى معالج متوازي لتحقيق درجة معينة من "التنفيذ خارج السلسلة + التسوية على السلسلة".
لذا لفهم المبادئ التقنية لـ EVM المتوازي، يجب تفكيكها: أولاً ابدأ بفهم ما هي الآلة الافتراضية (virtual machine) ثم افهم ما هو التنفيذ المتوازي (parallel execution).
آلة افتراضية
في علم الحاسوب، تشير الآلة الافتراضية إلى الافتراضية (virtualization) أو المحاكاة (emulation) لنظام الكمبيوتر.
تنقسم الآلة الافتراضية إلى نوعين، أحدهما يسمى آلة افتراضية نظامية (system virtual machine)، يمكنه تحويل جهاز مادي إلى عدة أجهزة، وتشغيل أنظمة تشغيل متعددة، مما يزيد من كفاءة استخدام الموارد. والنوع الآخر يسمى آلة افتراضية عملية (process virtual machine)، يوفر تجريدًا لبعض لغات البرمجة المتقدمة، مما يسمح للبرامج المكتوبة بهذه اللغة بالتشغيل بطريقة غير مرتبطة بالمنصة على منصات مختلفة.
JVM هو نوع من الآلات الافتراضية للعمليات المصممة للغة برمجة Java. يتم تجميع البرامج المكتوبة بلغة Java أولاً إلى بايت كود Java (وهو رمز ثنائي في حالة وسيطة)، يتم تفسير بايت كود Java وتنفيذه بواسطة JVM: يقوم JVM بإرسال بايت كود إلى المترجم، الذي يترجم إلى كود الآلة على آلات مختلفة، ثم يتم تشغيله على الآلة.
البلوكتشين الافتراضية هي نوع من الآلات الافتراضية للعمليات. في سياق البلوكتشين، تشير الآلة الافتراضية إلى الافتراضية لآلة الحالة الموزعة، المستخدمة لتنفيذ العقود بشكل موزع، وتشغيل التطبيقات اللامركزية. بالمقارنة مع JVM، فإن EVM هي نوع من الآلات الافتراضية للعمليات المصممة للغة Solidity، حيث يتم أولاً تجميع العقود الذكية إلى كود بايت opcode، ثم يتم تفسيرها وتنفيذها بواسطة EVM.
تستخدم سلاسل الكتل الجديدة الناشئة خارج الإيثريوم، عند تنفيذ الآلة الافتراضية الخاصة بها، بشكل متزايد آلات افتراضية قائمة على كود بايت WASM أو eBPF. يعد WASM تنسيق كود بايت صغير الحجم وسريع التحميل وقابل للنقل ويعتمد على آلية أمان صندوق الرمل، حيث يمكن للمطورين استخدام لغات برمجة متعددة (C، C++، Rust، Go، Python، Java وحتى TypeScript وغيرها) لكتابة العقود الذكية، ثم تجميعها إلى كود بايت WASM وتنفيذها. العقود الذكية التي تنفذ على سلسلة الكتل Sei تستخدم بالفعل هذا التنسيق للكود البايت.
eBPF هو تطور لـ BPF (Berkeley Packet Filter، مرشح حزم بيركلي) ، والذي كان أصلاً مصمماً لتصفية حزم البيانات الشبكية بكفاءة، ثم تطور ليشكل eBPF، مما يوفر مجموعة تعليمات أغنى.
إنها تقنية ثورية تسمح بالتدخل الديناميكي في نواة نظام التشغيل وتعديل سلوكها دون تغيير الكود المصدري. بعد ذلك، خرجت هذه التقنية من النواة، وظهرت بيئة تشغيل eBPF في وضع المستخدم، والتي تتمتع بأداء عالي وأمان وقابلية للنقل. يتم تجميع العقود الذكية التي يتم تنفيذها على سولانا إلى بايت كود eBPF وتعمل على شبكة البلوكتشين الخاصة بها.
بينما تستخدم سلاسل الكتل العامة الأخرى من المستوى الأول، Aptos و Sui، لغة البرمجة لعقود Move الذكية، والتي يتم تجميعها إلى بايت كود خاص للتنفيذ على آلة Move الافتراضية. قامت Monad بتصميم آلة افتراضية متوافقة مع بايت كود opcode EVM (تفرع شنغهاي).
التنفيذ المتوازي
التنفيذ المتوازي هو تقنية من هذا النوع:
تستخدم شبكة البلوكتشين عادةً TPS (عدد المعاملات المعالجة في الثانية) كمؤشر تقني لقياس سرعة المعالجة. آلية التنفيذ المتوازي معقدة نسبيًا، وتتطلب مستوى عالٍ من مهارات المطورين، لذا فإن شرحها ليس بالأمر السهل. سنبدأ من مثال "البنك" لشرح ما هو التنفيذ المتوازي.
أولاً، ما هو التنفيذ التسلسلي؟
الحالة 1: إذا اعتبرنا النظام كبنك، واعتبرنا CPU التي تعالج المهام كعدّاد، فإن تنفيذ المهام بشكل متسلسل يشبه وجود عدّاد واحد فقط في هذا البنك لمعالجة الأعمال. في هذه الحالة، يمكن للعملاء (المهام) الذين يأتون إلى البنك لإنهاء الأعمال أن يقفوا في طابور طويل، ويتعاملوا واحدًا تلو الآخر. بالنسبة لكل عميل، يجب على موظف العدّاد تكرار نفس الإجراءات (تنفيذ التعليمات) لإنهاء الأعمال للعميل. عندما لا يحين دور العميل، يجب عليه الانتظار، مما يؤدي إلى زيادة وقت المعاملات.
ما هو التنفيذ المتوازي؟
السيناريو 2: في هذه الحالة، ترى البنك أنه مزدحم جداً، لذا قامت بفتح المزيد من النوافذ لمعالجة المعاملات، حيث يعمل 4 موظفين في النوافذ في نفس الوقت، مما يجعل السرعة أسرع بنحو 4 مرات مقارنة بالسابق، وبالتالي يتم تقليص وقت انتظار العملاء إلى حوالي 1/4 من الوقت الأصلي، وزادت سرعة معالجة البنك للمعاملات.
إذا لم يتم اتخاذ الاحتياطات، ماذا سيحدث من أخطاء إذا قام شخصان بتحويل الأموال في نفس الوقت إلى شخص آخر؟
الحالة 3: A و B و C ثلاثة أشخاص، لديهم في حساباتهم 2 ETH و 1 ETH على التوالي.