深入探討並行EVM及其生態系統

EVM概述

智能合約開發是區塊鏈工程師的基本技能。開發人員通常使用Solidity等高級語言編寫合約邏輯。然而,EVM無法直接解釋Solidity代碼,需要將其編譯成虛擬機可執行的低級操作碼。雖然這一過程會產生一些開銷,但熟悉低級編碼的工程師可以直接在Solidity中使用操作碼來優化性能,降低gas成本。

EVM作爲"執行層",是編譯後的智能合約操作碼最終執行的地方。EVM定義的字節碼已成爲行業標準,實現EVM兼容性可以讓開發者輕鬆地在多個網路上部署智能合約。盡管遵循相同的字節碼標準,不同的EVM實現可能存在顯著差異。例如,以太坊的Geth客戶端使用Go語言實現EVM,而以太坊基金會的團隊則維護着一個C++版本的實現。

並行EVM技術

歷史上,區塊鏈領域的創新主要集中在共識算法上。然而,高性能區塊鏈不僅需要創新的共識機制,還需要優化的執行層。僅僅改進共識算法的EVM區塊鏈往往需要更強大的硬件來支持性能提升。

並行處理的需求

傳統區塊鏈系統按順序執行交易,類似於單核CPU的工作方式。這種方法雖然簡單,但難以滿足大規模用戶基礎的需求。並行虛擬機允許同時處理多筆交易,可以大幅提高吞吐量。然而,並行執行也帶來了新的工程挑戰,如處理並發交易對同一智能合約的寫入衝突。

並行EVM的創新

並行EVM代表了一系列旨在優化區塊鏈執行層的創新。以某項目爲例,其關鍵創新包括:

• 並行交易執行:採用樂觀並行執行算法,允許多個交易同時處理。

• 延遲執行:在共識機制中,節點先就交易順序達成共識,而不立即執行交易。

• 自定義狀態數據庫:通過直接將Merkle樹存儲在SSD上來優化狀態存儲和訪問。

• 高性能共識機制:改進的共識算法支持數百個全球分布節點之間的高效同步。

挑戰與考量

並行EVM面臨的主要挑戰包括:

1. 技術挑戰:並行執行引入了潛在的狀態衝突,需要精心設計的衝突檢測和解決機制。

2. 長期價值捕獲:創新可能被其他區塊鏈項目吸收,快速的生態系統發展成爲保持競爭優勢的關鍵。

3. 節點去中心化:高性能區塊鏈需要在無許可、無需信任的操作和性能需求之間取得平衡。

並行EVM項目概覽

目前,並行EVM生態系統主要包括三類項目:

1. 通過技術升級支持並行執行的EVM兼容Layer 1網路
2. 從設計之初就採用並行執行技術的EVM兼容Layer 1網路
3. 採用非EVM並行執行技術的Layer網路

代表性項目

某並行EVM項目

該項目旨在通過優化EVM並行執行和流水線架構解決傳統EVM的可擴展性問題,目標是達到10,000 TPS。項目已完成大規模融資,創始團隊成員來自知名金融科技公司。內部測試網已啓動,公開測試網即將推出。

某EVM網路升級項目

該項目最初是一個專注於交易的Layer 1網路,現已宣布全面升級爲高性能並行EVM,將TPS提高到12,500。測試網已上線,支持EVM應用的一鍵遷移。主網預計今年上半年上線。

某雙虛擬機項目

該項目通過構建EVM++ (EVM + WASM)來提升EVM區塊鏈性能和網路執行效率。公測網已上線,生態系統激勵計劃已啓動。

某Solana EVM兼容性解決方案

這是首個Solana EVM兼容性解決方案,支持Solidity和Vyper開發者一鍵部署DApp到Solana網路。它將EVM類交易封裝爲Solana交易執行,TPS超過2,000。

某SVM引入以太坊項目

這是一個由Solana虛擬機(SVM)支持的Rollup Layer解決方案。它在以太坊上結算交易數據,但執行層在SVM環境中運行。項目已完成大規模融資,主網即將向開發者開放。

某模塊化VM Layer項目

該項目是一個模塊化VM Layer網路,旨在將高性能虛擬機引入現有的以太坊和比特幣Layer網路。它支持使用以太坊或比特幣作爲結算層,執行層可使用多種虛擬機進行並行執行。

結語

並行EVM等創新技術爲提高區塊鏈性能和可擴展性提供了promising解決方案。這些技術的發展和實施將推動區塊鏈生態系統的進一步發展,支持更廣泛的應用場景。