Analyse de la technologie EVM parallèle et de son écosystème

EVM et Solidity

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, l'EVM ne peut pas interpréter directement ces codes. Il est nécessaire de les compiler en codes d'opération ou en bytecode de bas niveau exécutables par la machine virtuelle. Des outils existants peuvent automatiser ce processus de conversion, allégeant ainsi la charge des développeurs pour comprendre les détails de la compilation.

Bien que la conversion entraîne des frais supplémentaires, les ingénieurs familiers avec le codage de bas niveau peuvent utiliser directement les codes d'opération dans Solidity pour optimiser la logique du programme, améliorer l'efficacité et réduire la consommation de gas. Par exemple, certains protocoles connus utilisent largement l'assemblage en ligne pour minimiser les frais de gas des utilisateurs.

Différences de performance EVM

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

Bien que le respect de la norme de bytecode EVM rende la machine virtuelle appelée EVM, l'implémentation spécifique peut varier considérablement. Par exemple, différents clients peuvent utiliser différents langages de programmation pour mettre en œuvre la norme EVM, permettant ainsi diverses optimisations d'ingénierie et des mises en œuvre personnalisées.

Demande de technologie EVM parallèle

Traditionnellement, la communauté blockchain se concentrait principalement sur l'innovation des algorithmes de consensus. Cependant, les blockchains haute performance doivent optimiser à la fois l'algorithme de consensus et la couche d'exécution. Améliorer uniquement l'algorithme de consensus des blockchains EVM pourrait nécessiter du matériel plus puissant pour améliorer les performances.

La plupart des systèmes blockchain exécutent les transactions de manière séquentielle, semblable à un CPU monocœur. Bien que cette méthode soit simple, elle est difficile à étendre à l'échelle d'utilisateurs de niveau Internet. Passer à une machine virtuelle parallèle multicœur peut traiter plusieurs transactions simultanément, augmentant considérablement le débit.

L'exécution parallèle pose des défis d'ingénierie, tels que le traitement des transactions concurrentes écrivant sur le même contrat intelligent. Il est nécessaire de concevoir de nouveaux mécanismes pour résoudre ces conflits. L'exécution parallèle de contrats intelligents non liés peut augmenter le débit en proportion du nombre de threads de traitement parallèle.

Innovation de l'EVM parallèle

EVM parallèle représente une série d'innovations visant à optimiser la couche d'exécution des systèmes blockchain. Certaines des innovations clés des projets comprennent :

• Exécution de transactions parallèles : utilisation d'un algorithme d'exécution parallèle optimiste, permettant à plusieurs transactions d'être traitées simultanément.
• Exécution différée : Retarder l'exécution des transactions sur un canal indépendant pour maximiser l'utilisation du temps de bloc.
• Base de données d'état personnalisée : optimisation du stockage et de l'accès aux états, amélioration de l'efficacité d'exécution.
• Mécanisme de consensus haute performance : prend en charge la synchronisation efficace entre un grand nombre de nœuds distribués.

Défis techniques de l'EVM parallèle

L'exécution en parallèle introduit des conflits d'état potentiels, nécessitant une vérification des conflits avant ou après l'exécution. Par exemple, lorsque plusieurs transactions parallèles interagissent avec le même contrat intelligent, des conflits peuvent survenir. Cela nécessite un mécanisme de détection et de résolution des conflits soigneux.

En plus de réaliser un EVM parallèle, les équipes doivent généralement redessiner la base de données d'état pour améliorer les performances de lecture et d'écriture, et développer des algorithmes de consensus compatibles.

Le paysage de l'EVM parallèle

L'écosystème EVM parallèle comprend plusieurs types de projets :

1. Un réseau Layer 1 compatible EVM prenant en charge l'exécution parallèle grâce à une mise à niveau technologique.
2. Un réseau Layer 1 compatible EVM qui utilise la technologie d'exécution parallèle depuis sa conception.
3. Réseau Layer 2 utilisant une technologie d'exécution parallèle non-EVM

Aperçu des projets principaux

• Monad : vise à résoudre les problèmes de scalabilité en optimisant l'exécution parallèle de l'EVM et l'architecture en pipeline, avec un objectif de 10 000 TPS.
• Sei : lancement de Sei V2, devenant un EVM parallèle haute performance, TPS augmenté à 12 500.
• Artela : améliore la performance des blockchains EVM grâce à une couche d'exécution renforcée par une double machine virtuelle EVM++.
• Canto : Introduction du plan de développement Cyclone Stack, visant à réaliser une technologie EVM parallèle.
• Neon : Solution de compatibilité EVM sur Solana, permettant aux développeurs Solidity et Vyper de déployer sur Solana en un clic.
• Eclipse : Introduire la machine virtuelle Solana (SVM) dans la solution Layer 2 d'Ethereum.
• Lumio : réseau Layer 2 modulaire VM, prenant en charge plusieurs machines virtuelles haute performance.

Conclusion

Les technologies innovantes telles que l'EVM parallèle offrent des solutions prometteuses pour améliorer les performances et la scalabilité de la blockchain. Le développement et la mise en œuvre de ces technologies favoriseront des avancées supplémentaires dans l'écosystème blockchain, lui permettant de soutenir une gamme plus large d'applications et d'utilisateurs.