L'EVM est le cœur d'Ethereum, responsable de l'exécution des contrats intelligents et du traitement des transactions. Contrairement aux machines virtuelles courantes, l'EVM est un moteur axé sur le calcul, fournissant une abstraction pour le calcul et le stockage. Il exécute son propre ensemble d'instructions en bytecode, généralement compilé à partir de Solidity.
EVM est une machine d'état quasi-turing complète. "Quasi" signifie que toutes les étapes d'exécution consomment des ressources limitées en Gas, évitant ainsi la possibilité de boucles infinies qui pourraient entraîner l'arrêt complet de la plateforme.
L'EVM n'a pas de fonction de planification, le module d'exécution d'Ethereum extrait les transactions des blocs, et l'EVM est responsable de leur exécution séquentielle. Le processus d'exécution modifie l'état du monde, et après l'exécution d'une transaction, l'état est accumulé jusqu'à atteindre le dernier état du monde après la complétion du bloc. L'exécution du bloc suivant dépend strictement de l'état du monde après l'exécution du bloc précédent, donc le processus d'exécution linéaire des transactions d'Ethereum ne peut pas bien optimiser l'exécution parallèle.
Le protocole Ethereum stipule que les transactions sont exécutées dans l'ordre. Bien que l'exécution séquentielle garantisse que les transactions et les contrats intelligents peuvent être exécutés dans un ordre déterminé, assurant ainsi la sécurité, cela peut également entraîner des congestions et des retards du réseau en cas de forte charge, ce qui est également la raison pour laquelle Ethereum présente d'énormes goulets d'étranglement en matière de performance et nécessite une extension par des Rollups Layer 2.
La voie parallèle du Layer1 haute performance
La plupart des Layer 1 haute performance conçoivent leurs propres solutions d'optimisation basées sur le défaut de traitement parallèle d'Ethereum, en se concentrant principalement sur l'optimisation de la couche d'exécution, y compris la machine virtuelle et l'exécution parallèle.
Machine virtuelle
EVM est conçu comme une machine virtuelle de 256 bits, afin de faciliter le traitement des algorithmes de hachage d'Ethereum. Cependant, les ordinateurs exécutant réellement l'EVM doivent mapper les octets de 256 bits à l'architecture locale pour exécuter des contrats intelligents, rendant l'ensemble du système très inefficace. Par conséquent, les Layer1 à haute performance adoptent de plus en plus des machines virtuelles basées sur des bytecodes WASM, eBPF ou Move.
WASM est un format de bytecode léger, rapide à charger, portable et basé sur un mécanisme de sécurité sandbox. Les développeurs peuvent écrire des contrats intelligents dans plusieurs langages de programmation, puis les compiler en bytecode WASM et les exécuter. De nombreux projets de blockchain ont déjà adopté WASM comme standard.
eBPF est dérivé de BPF et offre un ensemble d'instructions plus riche, permettant d'intervenir et de modifier dynamiquement le comportement du noyau du système d'exploitation sans modifier le code source. Certains contrats intelligents exécutés sur des réseaux de blockchain sont compilés en bytecode basé sur eBPF et s'exécutent.
Move est un nouveau langage de programmation de contrats intelligents, axé sur la flexibilité, la sécurité et la vérifiabilité. Le langage Move vise à résoudre les problèmes de sécurité liés aux actifs et aux transactions, permettant ainsi aux actifs et aux transactions d'être strictement définis et contrôlés.
Exécution parallèle
L'exécution parallèle dans la blockchain signifie traiter simultanément des transactions non liées. Le principal défi pour réaliser l'exécution parallèle est de déterminer quelles transactions ne sont pas liées et lesquelles sont indépendantes. Les Layer1 haute performance s'appuient principalement sur deux méthodes : la méthode d'accès à l'état et le modèle de parallélisme optimiste.
La méthode d'accès à l'état nécessite de connaître à l'avance quelle partie de l'état de la blockchain chaque transaction peut accéder, afin d'analyser quelles transactions sont indépendantes. Certaines plateformes de blockchain adoptent cette méthode, exigeant que les transactions spécifient quels comptes ou objets seront accessibles, afin de planifier l'exécution parallèle des transactions non chevauchantes.
Le modèle d'exécution parallèle optimiste suppose que toutes les transactions sont indépendantes, vérifiant rétrospectivement cette hypothèse et l'ajustant si nécessaire. Certaines blockchains utilisent la méthode Block-STM pour appliquer l'exécution parallèle optimiste, les transactions étant d'abord configurées dans un bloc dans un certain ordre, puis divisées et exécutées simultanément entre différents threads de traitement.
EVM parallèle
Le concept de l'EVM parallèle a été proposé en 2021, désignant à l'origine un EVM capable de traiter plusieurs transactions simultanément. À la fin de 2023, l'EVM parallèle est redevenu un sujet d'actualité, entraînant une vague d'adoption de technologies d'exécution parallèle dans les Layer 1 compatibles avec l'EVM.
Actuellement, on peut raisonnablement définir les EVM parallèles en trois catégories :
Mise à niveau d'exécution parallèle des Layer1 compatibles EVM sans technologie d'exécution parallèle.
Layer 1 compatible avec EVM utilisant la technologie d'exécution parallèle
Solution EVM compatible pour Layer1 non EVM compatible utilisant la technologie d'exécution parallèle.
Certain projets émergents développent des solutions EVM parallèles, visant à améliorer considérablement la scalabilité et la vitesse des transactions grâce à l'exécution parallèle. Ces projets adoptent différentes solutions techniques, telles que les modèles de parallélisme optimiste, l'analyse statique de code, etc., pour réaliser le traitement parallèle des transactions.
En même temps, certaines blockchains non compatibles avec EVM explorent également des solutions de compatibilité EVM en mettant en œuvre un interpréteur EVM dans leur environnement natif pour prendre en charge l'exécution des contrats intelligents Ethereum. Ces solutions tirent parti de la capacité d'exécution parallèle de la blockchain sous-jacente, offrant de meilleures performances pour les transactions EVM.
Résumé
La technologie de parallélisme de la blockchain est un sujet de discussion récurrent, mais elle se concentre actuellement principalement sur la transformation et l'imitation du modèle d'exécution optimiste, sans percées substantielles pour le moment. À l'avenir, il pourrait y avoir plus de nouveaux projets Layer1 émergents entrant en compétition avec l'EVM parallèle, et les anciens Layer1 pourraient également réaliser une mise à niveau parallèle de l'EVM ou des solutions compatibles avec l'EVM.
En plus de l'EVM haute performance, d'autres technologies de machine virtuelle pourraient également émerger dans le domaine de la blockchain, telles que WASM, SVM et Move VM, favorisant le développement diversifié de l'ensemble de l'écosystème.
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JustHereForAirdrops
· 08-04 17:05
Les frais de gas vont encore To the moon. Ceux qui ne comprennent pas, allez-y comme bon vous semble.
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HalfBuddhaMoney
· 08-03 23:22
Le gaz est vraiment pénible, une seule commission me coûte un repas pour toute la table.
EVM parallèle : une nouvelle direction pour les percées de performance de la Blockchain et la diversification de l'écosystème
EVM : le composant central d'Ethereum
L'EVM est le cœur d'Ethereum, responsable de l'exécution des contrats intelligents et du traitement des transactions. Contrairement aux machines virtuelles courantes, l'EVM est un moteur axé sur le calcul, fournissant une abstraction pour le calcul et le stockage. Il exécute son propre ensemble d'instructions en bytecode, généralement compilé à partir de Solidity.
EVM est une machine d'état quasi-turing complète. "Quasi" signifie que toutes les étapes d'exécution consomment des ressources limitées en Gas, évitant ainsi la possibilité de boucles infinies qui pourraient entraîner l'arrêt complet de la plateforme.
L'EVM n'a pas de fonction de planification, le module d'exécution d'Ethereum extrait les transactions des blocs, et l'EVM est responsable de leur exécution séquentielle. Le processus d'exécution modifie l'état du monde, et après l'exécution d'une transaction, l'état est accumulé jusqu'à atteindre le dernier état du monde après la complétion du bloc. L'exécution du bloc suivant dépend strictement de l'état du monde après l'exécution du bloc précédent, donc le processus d'exécution linéaire des transactions d'Ethereum ne peut pas bien optimiser l'exécution parallèle.
Le protocole Ethereum stipule que les transactions sont exécutées dans l'ordre. Bien que l'exécution séquentielle garantisse que les transactions et les contrats intelligents peuvent être exécutés dans un ordre déterminé, assurant ainsi la sécurité, cela peut également entraîner des congestions et des retards du réseau en cas de forte charge, ce qui est également la raison pour laquelle Ethereum présente d'énormes goulets d'étranglement en matière de performance et nécessite une extension par des Rollups Layer 2.
La voie parallèle du Layer1 haute performance
La plupart des Layer 1 haute performance conçoivent leurs propres solutions d'optimisation basées sur le défaut de traitement parallèle d'Ethereum, en se concentrant principalement sur l'optimisation de la couche d'exécution, y compris la machine virtuelle et l'exécution parallèle.
Machine virtuelle
EVM est conçu comme une machine virtuelle de 256 bits, afin de faciliter le traitement des algorithmes de hachage d'Ethereum. Cependant, les ordinateurs exécutant réellement l'EVM doivent mapper les octets de 256 bits à l'architecture locale pour exécuter des contrats intelligents, rendant l'ensemble du système très inefficace. Par conséquent, les Layer1 à haute performance adoptent de plus en plus des machines virtuelles basées sur des bytecodes WASM, eBPF ou Move.
WASM est un format de bytecode léger, rapide à charger, portable et basé sur un mécanisme de sécurité sandbox. Les développeurs peuvent écrire des contrats intelligents dans plusieurs langages de programmation, puis les compiler en bytecode WASM et les exécuter. De nombreux projets de blockchain ont déjà adopté WASM comme standard.
eBPF est dérivé de BPF et offre un ensemble d'instructions plus riche, permettant d'intervenir et de modifier dynamiquement le comportement du noyau du système d'exploitation sans modifier le code source. Certains contrats intelligents exécutés sur des réseaux de blockchain sont compilés en bytecode basé sur eBPF et s'exécutent.
Move est un nouveau langage de programmation de contrats intelligents, axé sur la flexibilité, la sécurité et la vérifiabilité. Le langage Move vise à résoudre les problèmes de sécurité liés aux actifs et aux transactions, permettant ainsi aux actifs et aux transactions d'être strictement définis et contrôlés.
Exécution parallèle
L'exécution parallèle dans la blockchain signifie traiter simultanément des transactions non liées. Le principal défi pour réaliser l'exécution parallèle est de déterminer quelles transactions ne sont pas liées et lesquelles sont indépendantes. Les Layer1 haute performance s'appuient principalement sur deux méthodes : la méthode d'accès à l'état et le modèle de parallélisme optimiste.
La méthode d'accès à l'état nécessite de connaître à l'avance quelle partie de l'état de la blockchain chaque transaction peut accéder, afin d'analyser quelles transactions sont indépendantes. Certaines plateformes de blockchain adoptent cette méthode, exigeant que les transactions spécifient quels comptes ou objets seront accessibles, afin de planifier l'exécution parallèle des transactions non chevauchantes.
Le modèle d'exécution parallèle optimiste suppose que toutes les transactions sont indépendantes, vérifiant rétrospectivement cette hypothèse et l'ajustant si nécessaire. Certaines blockchains utilisent la méthode Block-STM pour appliquer l'exécution parallèle optimiste, les transactions étant d'abord configurées dans un bloc dans un certain ordre, puis divisées et exécutées simultanément entre différents threads de traitement.
EVM parallèle
Le concept de l'EVM parallèle a été proposé en 2021, désignant à l'origine un EVM capable de traiter plusieurs transactions simultanément. À la fin de 2023, l'EVM parallèle est redevenu un sujet d'actualité, entraînant une vague d'adoption de technologies d'exécution parallèle dans les Layer 1 compatibles avec l'EVM.
Actuellement, on peut raisonnablement définir les EVM parallèles en trois catégories :
Certain projets émergents développent des solutions EVM parallèles, visant à améliorer considérablement la scalabilité et la vitesse des transactions grâce à l'exécution parallèle. Ces projets adoptent différentes solutions techniques, telles que les modèles de parallélisme optimiste, l'analyse statique de code, etc., pour réaliser le traitement parallèle des transactions.
En même temps, certaines blockchains non compatibles avec EVM explorent également des solutions de compatibilité EVM en mettant en œuvre un interpréteur EVM dans leur environnement natif pour prendre en charge l'exécution des contrats intelligents Ethereum. Ces solutions tirent parti de la capacité d'exécution parallèle de la blockchain sous-jacente, offrant de meilleures performances pour les transactions EVM.
Résumé
La technologie de parallélisme de la blockchain est un sujet de discussion récurrent, mais elle se concentre actuellement principalement sur la transformation et l'imitation du modèle d'exécution optimiste, sans percées substantielles pour le moment. À l'avenir, il pourrait y avoir plus de nouveaux projets Layer1 émergents entrant en compétition avec l'EVM parallèle, et les anciens Layer1 pourraient également réaliser une mise à niveau parallèle de l'EVM ou des solutions compatibles avec l'EVM.
En plus de l'EVM haute performance, d'autres technologies de machine virtuelle pourraient également émerger dans le domaine de la blockchain, telles que WASM, SVM et Move VM, favorisant le développement diversifié de l'ensemble de l'écosystème.