Paralel EVM Teknolojisi: Blok Zinciri Performansını Artırmanın Yeni Yolu

EVM ve Akıllı Sözleşme Geliştirme

Akıllı sözleşme geliştirme, blok zinciri mühendislerinin temel becerisidir. Geliştiriciler genellikle sözleşmeleri Solidity gibi yüksek seviyeli dillerle yazsalar da, Ethereum sanal makinesi (EVM) yalnızca düşük seviyeli işlem kodlarını veya bayt kodunu çalıştırabilir. Bu nedenle, yüksek seviyeli kodun EVM'nin anlayabileceği bir formata derlenmesi gerekir. Bazı araçlar bu dönüşüm sürecini otomatik olarak gerçekleştirebilir ve geliştirme sürecini basitleştirebilir.

Derleme bir miktar maliyet getirse de, alt düzey işlemleri iyi bilen mühendisler, en yüksek verimlilik için doğrudan opcode ile mantık yazabilir ve gas tüketimini azaltabilir. Örneğin, tanınmış bir NFT ticaret platformunun protokolü, kullanıcıların gas maliyetlerini optimize etmek için büyük ölçüde iç içe montaj kullanmaktadır.

EVM Standardı ve Uygulaması

EVM, "uygulama katmanı" olarak akıllı sözleşmelerin nihai olarak çalıştığı yerdir. EVM tarafından tanımlanan bytecode, endüstri standardı haline gelmiştir; bu uyumluluk, geliştiricilerin birden fazla ağda etkili bir şekilde sözleşme dağıtmasını sağlar.

Aynı bytecode standartlarını takip etmesine rağmen, EVM'nin belirli uygulamaları büyük farklılıklar gösterebilir. Örneğin, Ethereum'un belirli bir istemcisi EVM'yi Go dili ile uygularken, Ethereum Vakfı'nın başka bir ekibi C++ versiyonunu sürdürmektedir. Bu çeşitlilik, farklı optimizasyonlar ve özelleştirmeler için alan sağlamaktadır.

Paralel EVM Teknolojisinin Gereksinimi

Geleneksel blok zincirleri genellikle konsensüs algoritması yeniliklerine odaklanırken, yürütme katmanındaki iyileştirmeler genellikle göz ardı edilir. Ancak gerçekte, yüksek performanslı blok zincirleri hem konsensüs hem de yürütme alanlarında aynı anda yenilik yapmayı gerektirir. Sadece konsensüsü optimize eden EVM zincirleri genellikle performansı artırmak için daha güçlü donanımlara ihtiyaç duyar.

Çoğu Blok Zinciri sistemi, tek çekirdekli CPU'ya benzer şekilde, işlemleri sırayla gerçekleştirir. Bu yaklaşım basit ama ölçeklenmesi zordur. Paralel işleme geçişi, aynı anda birden fazla işlemi işleyerek, önemli ölçüde verimliliği artırabilir. Elbette, paralel yürütme de aynı sözleşmeye yapılan eşzamanlı işlemler için yazma çakışmalarını yönetmek gibi yeni mühendislik zorlukları getirmektedir.

Paralel EVM'in İnovasyonu

Paralel EVM, blok zinciri yürütme katmanını optimize eden bir dizi yeniliği temsil etmektedir. Bir projeyi örnek alırsak, ana yenilikleri şunlardır:

• Paralel işlem yürütme: Optimistik paralel algoritmayı kullanarak, birden fazla işlemin aynı anda işlenmesine izin verir.
• Gecikmiş İcra: İşlemi bağımsız kanala erteleyerek blok zamanını en üst düzeye çıkarmak.
• Özelleştirilmiş durum veritabanı: Durum depolama ve erişimini optimize ederek, yürütme verimliliğini artırır.
• Yüksek Performanslı Konsensüs Mekanizması: Konsensüs algoritmasını geliştirir, büyük ölçekli dağıtık işlemleri destekler.

Paralel EVM'nin Teknik Zorlukları

Paralel yürütme, potansiyel durum çatışmalarını beraberinde getirir, bu nedenle çatışma tespiti ve çözümü gereklidir. Ayrıca, ekiplerin genellikle okuma/yazma performansını artırmak için durum veritabanını yeniden tasarlamaları ve uyumlu bir konsensüs algoritması geliştirmeleri gerekir.

Paralel EVM'nin karşılaştığı iki ana zorluk şunlardır: 1) uzun vadeli mühendislik değerinin yakalanmasının zor olması ve diğer projeler tarafından absorbe edilme riski; 2) düğüm merkezileşme sorunu, merkeziyetsizlik ve performans arasında bir denge sağlamayı gerektiriyor.

Paralel EVM Proje Genel Görünümü

Şu anda paralel EVM projeleri üç ana kategoriye ayrılmaktadır:

1. Paralel yürütmeyi destekleyen EVM uyumlu Layer 1 ağının yükseltilmesi yoluyla
2. Yerel olarak paralel yürütmeyi destekleyen EVM uyumlu Layer 1 ağı
3. EVM dışı paralel teknolojiyi kullanan Layer 2 ağı

Ana projeler şunlardır:

• Bir proje: EVM'yi paralel yürütme ve boru hattı mimarisi ile optimize etmeyi amaçlıyor, hedef 10.000 TPS'ye ulaşmak.
• Belirli bir işlem zinciri: Yüksek performanslı paralel EVM'ye yükseltildi, TPS 12.500'e yükseltildi.
• Belirli bir sanal makine projesi: EVM++ ile paralel yürütmeyi destekler.
• Bir Cosmos EVM zinciri: Paralel EVM teknolojisini tanıtmayı planlıyor.
• Bir Solana EVM çözümü: Solana üzerinde EVM uyumluluğu sağlamak, TPS 2,000'i aşıyor.
• Ethereum'deki bir SVM projesi: Solana VM'yi Ethereum Layer 2'ye entegre etmek.
• Modüler VM Katmanı 2: Birden fazla yüksek performanslı VM'yi yürütme katmanı olarak destekler.

Özet

Paralel EVM gibi yürütme katmanı yenilikleri, blok zincirinin performansını ve ölçeklenebilirliğini artırmak için yeni yönler sunmaktadır. Bu teknolojilerin gelişimi, blok zinciri ekosisteminin daha da gelişmesini sağlayacak ve daha geniş uygulama senaryolarını destekleyecektir.