Teknologi EVM Paralel: Arah Baru untuk Meningkatkan Kinerja Blockchain

EVM dan Pengembangan Kontrak Pintar

Pengembangan kontrak pintar adalah keterampilan dasar bagi insinyur blockchain. Meskipun pengembang biasanya menggunakan bahasa tingkat tinggi seperti Solidity untuk menulis kontrak, mesin virtual Ethereum (EVM) hanya dapat menjalankan opcode atau bytecode tingkat rendah. Oleh karena itu, perlu untuk mengkompilasi kode tingkat tinggi menjadi format yang dapat dipahami oleh EVM. Beberapa alat dapat secara otomatis menyelesaikan proses konversi ini, menyederhanakan alur pengembangan.

Meskipun kompilasi akan membawa biaya tertentu, insinyur yang familiar dengan operasi dasar dapat langsung menulis logika dengan kode operasi untuk mencapai efisiensi maksimum dan mengurangi konsumsi gas. Misalnya, protokol dari platform perdagangan NFT terkenal menggunakan assembly inline secara besar-besaran untuk mengoptimalkan biaya gas pengguna.

Standar dan Implementasi EVM

EVM sebagai "lapisan eksekusi" adalah tempat di mana kontrak pintar akhirnya dijalankan. Bytecode yang didefinisikan oleh EVM telah menjadi standar industri, kompatibilitas ini memungkinkan pengembang untuk secara efisien menerapkan kontrak di berbagai jaringan.

Meskipun mengikuti standar bytecode yang sama, implementasi spesifik EVM dapat sangat bervariasi. Misalnya, salah satu klien Ethereum mengimplementasikan EVM menggunakan bahasa Go, sementara tim lain dari Yayasan Ethereum memelihara versi C++. Keberagaman ini memberikan ruang untuk berbagai optimasi dan kustomisasi.

Permintaan Teknologi EVM Paralel

Blockchain tradisional terutama fokus pada inovasi algoritma konsensus, sementara perbaikan lapisan eksekusi sering diabaikan. Namun kenyataannya, blockchain berkinerja tinggi memerlukan inovasi di kedua sisi, konsensus dan eksekusi. Rantai EVM yang hanya mengoptimalkan konsensus sering kali memerlukan perangkat keras yang lebih kuat untuk meningkatkan kinerja.

Sebagian besar sistem Blockchain mengeksekusi transaksi secara berurutan, mirip dengan CPU tunggal. Metode ini sederhana tetapi sulit untuk diperluas. Beralih ke pemrosesan paralel dapat memproses banyak transaksi sekaligus, secara signifikan meningkatkan throughput. Tentu saja, eksekusi paralel juga membawa tantangan rekayasa baru, seperti menangani konflik penulisan transaksi yang bersamaan pada kontrak yang sama.

Inovasi EVM Paralel

EVM paralel mewakili serangkaian inovasi untuk mengoptimalkan lapisan eksekusi Blockchain. Sebagai contoh proyek tertentu, inovasi kunci mereka termasuk:

• Eksekusi transaksi paralel: menggunakan algoritma paralel optimis, memungkinkan beberapa transaksi diproses secara bersamaan.
• Penundaan Eksekusi: Menunda pelaksanaan transaksi ke saluran independen, memaksimalkan pemanfaatan waktu blok.
• Database status kustom: mengoptimalkan penyimpanan dan akses status, meningkatkan efisiensi eksekusi.
• Mekanisme konsensus berkinerja tinggi: perbaikan algoritma konsensus, mendukung operasi terdistribusi berskala besar.

Tantangan Teknologi EVM Paralel

Eksekusi paralel memperkenalkan potensi konflik status, yang memerlukan deteksi dan resolusi konflik. Selain itu, setiap tim biasanya perlu merancang ulang basis data status untuk meningkatkan kinerja baca-tulis, serta mengembangkan algoritma konsensus yang kompatibel.

Dua tantangan utama yang dihadapi oleh EVM paralel adalah: 1) nilai rekayasa jangka panjang yang sulit ditangkap, menghadapi risiko diserap oleh proyek lain; 2) masalah sentralisasi node, perlu menyeimbangkan antara desentralisasi dan kinerja.

Tinjauan Proyek EVM Paralel

Saat ini, proyek EVM paralel dibagi menjadi tiga kategori:

1. Mendukung eksekusi paralel melalui peningkatan jaringan Layer 1 yang kompatibel dengan EVM
2. Jaringan Layer 1 yang kompatibel dengan EVM yang mendukung eksekusi paralel secara native
3. Menggunakan teknologi Layer 2 non-EVM paralel

Proyek utama meliputi:

• Proyek tertentu: bertujuan untuk mengoptimalkan EVM melalui eksekusi paralel dan arsitektur pipeline, dengan target mencapai 10.000 TPS.
• Suatu rantai transaksi: ditingkatkan menjadi EVM paralel berkinerja tinggi, TPS meningkat menjadi 12.500.
• Proyek mesin virtual ganda: mendukung eksekusi paralel melalui EVM++.
• Sebuah Cosmos EVM Chain: berencana untuk memperkenalkan teknologi EVM paralel.
• Suatu solusi EVM Solana: Mewujudkan kompatibilitas EVM di Solana, TPS lebih dari 2.000.
• Proyek SVM tertentu di Ethereum: Memperkenalkan Solana VM ke Layer 2 Ethereum.
• Beberapa modul VM Layer 2: mendukung berbagai VM berkinerja tinggi sebagai lapisan eksekusi.

Ringkasan

Inovasi lapisan eksekusi seperti EVM paralel memberikan arah baru untuk meningkatkan kinerja dan skalabilitas Blockchain. Perkembangan teknologi ini akan mendorong ekosistem Blockchain untuk berkembang lebih lanjut, mendukung lebih banyak skenario aplikasi.