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注:原文来自@tmel0211发布的长推文。
近日,Paradigm重注,领投Monad 2.25亿美元巨额融资,引发市场对“并行EVM”的强烈关注。 那么,“并行EVM”解决了什么问题呢? 开发并行EVM的瓶颈和关键是什么? 在我看来,“并行EVM”是EVM链对抗高性能Layer 1链的最后一步,关系到以太坊EVM生态的生存之战。 为什么? 接下来说说我的理解:
由于以太坊EVM虚拟机只能“串行”交易,因此EVM兼容的layer1链和EVM兼容的layer2链也受到相应的性能约束,因为它们本质上是基于同一套框架处理状态和交易。 最终性。
然而,注重高性能的Layer 1如Solana、Sui、Aptos等具有可并行化的先天优势。 在此背景下,EVM基因链想要面对Battle高性能1层公链的冲击,就必须弥补“并行”能力的先天不足。 怎么做? 说到技术原理和细节,我以并行EVM尖端链@Artela_Network为例进行讲解:
1)以Monad、Artela、SEI等为代表的增强型EVM Layer1链,在高度兼容EVM的基础上将大幅提升TPS,并能够赋予伪EVM环境下的交易并行能力。 这种独立并行的EVM Layer1链,具有独立的共识机制和技术特性,但仍会以兼容和扩展EVM生态为目标,相当于以“换血”的方式重构了EVM链,服务于EVM生态。 EVM生态系统;
2)以Eclipse、MegaETH等为代表的可扩展的layer2 EVM兼容链,利用layer2链的独立共识和交易“预处理”能力,可以在大批量交易批量到主网之前对交易状态进行筛选和筛选。 处理,以及任何其他链的执行层可以同时选择以最终确定交易状态。 相当于将EVM抽象为可插拔的执行模块,可以根据需要选择最佳的“执行层”,从而实现并行能力; 然而,此类解决方案可以服务于EVM,但超出了EVM框架的范围;
3)以Polygon、BSC等为代表的等价Alt-layer1链,一定程度上实现了EVM的并行处理能力,但只优化了算法层,没有进行深层共识层和存储层。 优化,所以这类并行能力更多地可以看作是一种特定的Feature,但并没有完全解决EVM的并行问题。
4)差分非EVM并行链,以Aptos、Sui、Fuel等为代表,某种程度上它们并不实现EVM链,而是依靠其先天的高并发执行能力,然后通过某种中间软件或者编码解析实现与EVM环境兼容的方法。 我们看到 Starknet 就是这种情况,它是以太坊的第二层。 由于Starknet具有Cario语言和帐户抽象,因此它也具有并行能力,但其与EVM的兼容性需要特殊的管道。 当这些非 EVM 链的并行能力与 EVM 链一致时,基本上都会遇到这个问题。
以上四种解决方案各有侧重。 例如:具有并行能力的layer2注重“执行层”链模块化组合的灵活性; 而EVM-Compatible链则凸显了特定功能的定制化特点; 至于其他非EVM链,EVM兼容功能更多是为了增加以太坊的流动性; 真正的目标是彻底整合EVM生态系统,并自下而上改变并行能力。 只有增强型 EVM Layer1 轨道。
那么,构建增强型并行EVM Layer1公链的关键是什么? 如何重构EVM链,服务EVM生态? 有两个关键点:
1. 能够访问状态I/O磁盘以读取和输出信息。 由于读写数据需要时间,单纯对事务进行排序和调度并不能从根本上提高并行处理能力。 缓存和数据切片甚至分布式存储技术等,从根本的状态存储和读取过程中平衡读取速度和状态冲突的可能性;
2)高效的网络通信、数据同步、算法优化、虚拟机增强以及共识机制层的各种组件优化如计算和IO任务分离等,需要从底层组件牵一发而动全身架构和协作。 流程等方面的全面优化和改进,最终能够实现响应速度快、计算消耗可控、准确率高的并行交易;
具体到并行EVM Layer1链项目本身,需要进行哪些技术创新和框架优化才能实现“并行EVM”?
为了从底层架构层彻底实现资源协调和优化的“并行EVM”能力,Artela引入了弹性计算(ElasticComputing)和弹性块空间(ElasticBlockSpace)。 怎么理解呢? 弹性计算,网络可以根据需求和负载动态分配和调整计算资源; 弹性区块空间,区块大小可根据网络中交易数量和数据大小动态调整; 整个弹性设计的工作原理就像商场自动感应人流、工作用的自动扶梯一样,非常Make Sense;
如前所述,状态 I/O 磁盘读取性能对于并行 EVM 至关重要。 Polygon、BSC等EVM兼容链通过算法的“并行”能力也能实现2-4倍的效率提升,但它们只是算法。 对于层的优化,共识层和存储层还没有深度优化。 真正的深度优化会是什么样的?
针对这一点,Artela借鉴了数据库技术方案,在状态读取和写入方面进行了改进。 在写入状态方面,它采用了write-before-log(WAL)技术。 当要写入状态变化时,首先将变化记录写入日志并提交到内存中,就可以认为“写”操作完成了。 这样实际上实现了异步操作,避免了状态变化时写入时立即进行磁盘写操作,从而减少了磁盘写操作。 I/O 操作。 就状态读取而言,本质上也是异步操作。 采用预加载策略来提高读取效率。 根据合约的历史执行记录,预测下一次特定合约调用将使用哪些状态,并预加载到内存中,从而提高性能。 提高磁盘 I/O 请求效率。
简而言之,这是一种用内存空间换取执行时间的算法,从而从根本上提高EVM虚拟机的并行处理能力,从根本上优化状态冲突问题。
此外,Artela还引入了Aspect模块化编程能力,以更好地管理复杂性,提高开发效率:引入了WASM编码解析,增强编程灵活性; 同时还具备底层API访问权限,实现执行层的安全隔离。 这使得开发者可以在Artela环境中高效地开发、调试和部署智能合约,从而激活开发者社区的自定义扩展能力。 特别是,还将鼓励开发者在智能合约代码层向并行性方向优化代码。 毕竟,要减少状态冲突的概率,每个智能合约的调用逻辑和算法尤为关键。
多于
不难看出,“并行EVM”的概念本质上是在优化事务状态的执行过程。 @monad_xyz 声称能够实现每秒 10,000 笔交易。 它的技术核心无非就是专用数据库、开发者友好性、延迟执行。 利用共识、超标量管道技术等实现大规模交易的并行处理。 这与Artela的弹性计算和I/O异步操作的本质逻辑没有太大区别。
但我其实想表达的是,这种高性能并行EVM链实际上是结合web2产品和技术能力的结果。 它确实采用了web2成熟应用市场中“技术处理”的本质,不时在高流量负载下运行。
如果我们放眼Mass Adoption的遥远未来,“并行EVM”确实是EVM生态下一步面向更广阔的web2市场的基础设施,资本市场如此看好也在情理之中。
注:我更喜欢layer2带来Mass Adoption,但现在看来我只能跳到技术上更硬核的“并行EVM”赛道上继续滚动infra。 如果您想快速浏览更多行业分析内容,请在简介页面订阅我的个人Substack专栏。 谢谢你们。