Technologie EVM parallèle : une nouvelle direction pour améliorer les performances de la Blockchain

EVM et développement de contrats intelligents

Le développement de contrats intelligents est une compétence fondamentale pour les ingénieurs blockchain. Bien que les développeurs utilisent généralement des langages de haut niveau comme Solidity pour écrire des contrats, la machine virtuelle Ethereum (EVM) ne peut exécuter que des opérations de bas niveau ou du bytecode. Par conséquent, il est nécessaire de compiler le code de haut niveau en un format compréhensible par l'EVM. Certains outils peuvent automatiser ce processus de conversion, simplifiant ainsi le flux de développement.

Bien que la compilation entraîne certains frais, les ingénieurs familiarisés avec les opérations de bas niveau peuvent écrire la logique directement avec des codes d'opération pour obtenir une efficacité maximale et réduire la consommation de gas. Par exemple, le protocole d'une plateforme de trading NFT bien connue utilise largement l'assemblage en ligne pour optimiser les frais de gas des utilisateurs.

Standards et implémentation EVM

L'EVM, en tant que "couche d'exécution", est l'endroit où les contrats intelligents sont finalement exécutés. Le bytecode défini par l'EVM est devenu une norme de l'industrie, cette compatibilité permet aux développeurs de déployer efficacement des contrats sur plusieurs réseaux.

Bien que suivant la même norme de bytecode, les implémentations spécifiques de l'EVM peuvent varier considérablement. Par exemple, un client Ethereum a été implémenté en Go, tandis qu'une autre équipe de la fondation Ethereum maintient une version en C++. Cette diversité offre de l'espace pour différentes optimisations et personnalisations.

Demande de la technologie EVM parallèle

Les blockchains traditionnelles se concentrent principalement sur l'innovation des algorithmes de consensus, tandis que les améliorations de la couche d'exécution sont souvent négligées. En réalité, une blockchain haute performance nécessite une innovation simultanée dans les domaines du consensus et de l'exécution. Les chaînes EVM qui n'optimisent que le consensus nécessitent souvent du matériel plus puissant pour améliorer les performances.

La plupart des systèmes Blockchain exécutent les transactions dans l'ordre, semblable à un CPU monocœur. Cette méthode est simple mais difficile à évoluer. Passer au traitement parallèle permet de traiter plusieurs transactions simultanément, augmentant ainsi considérablement le débit. Bien sûr, l'exécution parallèle pose également de nouveaux défis d'ingénierie, comme la gestion des conflits d'écriture sur le même contrat lors de transactions concurrentes.

Innovation de l'EVM parallèle

L'EVM parallèle représente une série d'innovations optimisant la couche d'exécution de la Blockchain. Prenons un projet comme exemple, ses innovations clés incluent :

• Exécution des transactions parallèles : utilisation d'un algorithme parallèle optimiste, permettant à plusieurs transactions d'être traitées simultanément.
• Exécution différée : Retarder l'exécution des transactions dans un canal indépendant, maximiser l'utilisation du temps de bloc.
• Base de données d'état personnalisée : optimisation du stockage et de l'accès à l'état, amélioration de l'efficacité d'exécution.
• Mécanisme de consensus haute performance : amélioration de l'algorithme de consensus, prise en charge d'opérations distribuées à grande échelle.

Défis techniques de l'EVM parallèle

L'exécution parallèle introduit des conflits d'état potentiels, nécessitant une détection et une résolution des conflits. De plus, les équipes doivent généralement repenser la base de données d'état pour améliorer les performances de lecture et d'écriture, et développer des algorithmes de consensus compatibles.

Les deux principaux défis auxquels l'EVM parallèle est confronté sont : 1), la difficulté à capturer la valeur d'ingénierie à long terme, risquant d'être absorbé par d'autres projets ; 2), le problème de la centralisation des nœuds, nécessitant un compromis entre décentralisation et performance.

Aperçu du projet EVM parallèle

Actuellement, les projets EVM parallèles se divisent principalement en trois catégories :

1. En améliorant le support des réseaux Layer 1 compatibles EVM exécutant des tâches en parallèle.
2. Réseau Layer 1 compatible EVM avec exécution parallèle prise en charge nativement
3. Réseau Layer 2 utilisant une technologie de parallélisme non EVM

Les principaux projets comprennent :

• Un projet : vise à optimiser l'EVM par l'exécution parallèle et une architecture en pipeline, avec un objectif de 10 000 TPS.
• Chaîne de transaction : mise à niveau vers un EVM parallèle haute performance, TPS porté à 12 500.
• Un projet de machine virtuelle: support de l'exécution parallèle via EVM++.
• Une chaîne EVM Cosmos : prévoit d'introduire une technologie EVM parallèle.
• Une solution EVM pour Solana : réaliser la compatibilité EVM sur Solana, avec un TPS supérieur à 2 000.
• Un projet SVM sur Ethereum : introduire le Solana VM dans la couche 2 d'Ethereum.
• Certaines modules VM Layer 2 : supporte plusieurs VM haute performance comme couche d'exécution.

Résumé

Les innovations des couches d'exécution telles que l'EVM parallèle offrent de nouvelles directions pour améliorer la performance et l'évolutivité de la Blockchain. Le développement de ces technologies stimulera l'évolution de l'écosystème Blockchain, soutenant des cas d'utilisation plus variés.