Pesquisa Reforge: Somente EVM paralelo pode salvar Ethereum, e o futuro é brilhante

Este artigo vem de: Reforge Research

Compilado por: Odaily Planet Daily Wenser

Nota do editor: Ethereum tem sido criticado há muito tempo por seus altos custos de gás e riscos de segurança. Além disso, a recente discussão sobre EVM paralelo atraiu grande atenção na indústria.A Reforge Research conduziu intercâmbios aprofundados com muitos membros seniores da indústria, como a rede ecológica EVM L1, a indústria AMM e os protocolos de cadeia cruzada para compreender as diferentes visões de diferentes ecossistemas sobre este tema.Odaily Planet Daily compilou este artigo para sua referência e estudo.

introduzir

Nos sistemas de computador atuais, processar tarefas de forma mais rápida e eficiente geralmente significa processá-las em paralelo, em vez de sequencialmente. Esse fenômeno gerado pela arquitetura de processador multinúcleo dos computadores modernos é chamado de “paralelização”, como o nome sugere. As tarefas que tradicionalmente eram realizadas em etapas agora são realizadas simultaneamente, maximizando o desempenho do processador. Da mesma forma, em uma rede blockchain, este princípio de execução de múltiplas operações simultaneamente também se aplica a operações de transação, embora em vez de utilizar múltiplos processadores para operar, seja utilizado o poder de verificação coletiva de muitos nós na rede. Alguns exemplos iniciais incluem:

• Em 2015, a Nano (XNO) adotou uma estrutura de blocos, permitindo que cada conta tivesse seu próprio blockchain para permitir o processamento paralelo e eliminar a necessidade de confirmações de transações em toda a rede.
• Em 2018, o papel do mecanismo de execução paralela Block-STM (Software Transaction Memory) da rede blockchain foi publicado oficialmente. Polkdot alcançou a paralelização por meio de uma arquitetura multi-chain, e a EOS lançou seu mecanismo de processamento multi-threaded.
• Em 2020, o Avalanche introduziu um mecanismo de processamento paralelo para sua camada de consenso (em vez da cadeia C EVM serializada), e Solana adicionou inovações semelhantes ao Sealevel.

Para o EVM, desde o seu início, as transações e a execução de contratos inteligentes foram processadas sequencialmente. Esse design de execução de thread único limita o rendimento e a escalabilidade do sistema geral, uma falha que fica particularmente evidente quando as demandas da rede estão sobrecarregadas. À medida que os nós da rede enfrentam cargas de trabalho cada vez mais pesadas, as redes blockchain inevitavelmente desacelerarão e os usuários enfrentarão custos mais elevados. Para priorizar as transações em um ambiente de rede lotado, eles terão que fornecer lances mais altos.

Desde a proposta EIP de Vitalik em 2017, a comunidade Ethereum tem explorado o processamento paralelo como uma solução. A intenção original era alcançar a paralelização por meio de blockchains ou sharding tradicionais. No entanto, o rápido desenvolvimento e adoção do L2 Rollup, que oferece benefícios de escalabilidade mais simples e imediatos, mudou o foco de desenvolvimento do Ethereum da fragmentação para o que agora é chamado de “danksharding”. Com o danksharding, os shards servem principalmente como uma camada de disponibilidade de dados, em vez de executar transações em paralelo. No entanto, como o danksharding ainda não foi totalmente implementado, a atenção se voltou para várias redes L1 paralelizadas alternativas importantes com compatibilidade com EVM (notadamente Monad, Neon EVM e Sei).

Dado o legado da engenharia de sistemas de software e o sucesso de outras escalabilidades de rede, avanços paralelos em EVM são inevitáveis. Aguardamos esta transição com fé inabalável e a direção futura, embora pouco clara, está cheia de esperança. Isto terá um enorme impacto no maior ecossistema de desenvolvedores de contratos inteligentes do mundo (atualmente com mais de US$ 80 bilhões em TVL). O que acontece quando os custos do gás são reduzidos a uma fracção de cêntimo através da optimização do acesso estatal? Para desenvolvedores da camada de aplicação, qual é a amplitude do espaço de design? Aqui está nossa opinião sobre o que será possível em um mundo EVM pós-paralelo.

A paralelização é um meio, não um fim

O dimensionamento do blockchain é um problema multidimensional, e a execução paralela abre caminho para o desenvolvimento de infraestruturas mais críticas, como o armazenamento de estado do blockchain.

Um grande desafio para projetos executados em EVMs paralelos não é apenas permitir que os cálculos ocorram simultaneamente, mas também garantir que o acesso e a modificação do estado ideal possam ser alcançados em um ambiente paralelizado. O cerne da questão reside em duas questões principais:

1. O cliente Ethereum e o próprio Ethereum usam estruturas de dados de armazenamento diferentes (árvore B/árvore LSM e árvore Merkle), resultando em baixo desempenho ao incorporar uma estrutura de dados em outra.
2. Na execução paralela, a capacidade de entrada/saída assíncrona (referida como E/S assíncrona) para leitura e atualização de transações é crucial: os processos de operação ficam parados aguardando as reações uns dos outros, desperdiçando todos os ganhos de velocidade.

As tarefas computacionais adicionais de adição de um grande número de hashes ou cálculos SHA-3 extras são menores em comparação com o custo de recuperação ou configuração do valor armazenado. Para reduzir o tempo de processamento de transações e os custos de gás, a própria infraestrutura do banco de dados deve ser melhorada. Não se trata apenas de adotar arquiteturas de banco de dados tradicionais como alternativas aos armazenamentos brutos de valores-chave, como bancos de dados SQL. A implementação do estado EVM usando um modelo relacional adiciona complexidade e sobrecarga desnecessárias em comparação ao uso de um armazenamento básico de valores-chave, resultando em operações de "carregamento" e "armazenamento" mais caras. O estado EVM não requer recursos como classificação, varreduras de intervalo ou semântica interativa porque ele executa apenas operações de leitura e gravação de pontos, e as gravações ocorrem individualmente no final de cada bloco. Por sua vez, a necessidade dessas melhorias deve se concentrar em abordar considerações importantes, como escalabilidade, leituras e gravações de baixa latência, controle eficiente de simultaneidade, remoção e arquivamento de estado e integração perfeita com o EVM. Por exemplo, Monad está construindo um banco de dados de estado personalizado do zero, chamado MonadDB. Ele aproveitará o suporte mais recente do kernel para operações assíncronas enquanto implementa a estrutura de dados em árvore Merkle nativamente no disco e na memória.

Esperamos ver mais melhorias no banco de dados de valores-chave subjacente, bem como melhorias significativas na infraestrutura de terceiros que suporta grande parte dos recursos de armazenamento do blockchain.

Torne os pCLOBs excelentes novamente

À medida que o DeFi transita para um estado de maior fidelidade, os CLOBs (Centered Limit Order Books) se tornarão o principal método de design para transações.

Desde a sua estreia em 2017, os criadores de mercado automatizados (AMMs) tornaram-se uma pedra angular do DeFi, proporcionando simplicidade operacional e a capacidade única de canalizar liquidez. Ao aproveitar pools de liquidez e algoritmos de preços, os AMMs revolucionaram o DeFi e se tornaram a melhor alternativa aos sistemas de negociação tradicionais, como as carteiras de pedidos. Apesar de ser um alicerce fundamental das finanças tradicionais, quando os livros centrais de pedidos com limite (CLOBs) foram introduzidos no Ethereum, o mecanismo foi limitado pela escalabilidade do blockchain. Eles exigem um grande número de transações, pois cada envio, execução, cancelamento ou modificação de ordem requer uma nova transação na rede. Como os esforços de escalabilidade do Ethereum ainda são imaturos, o custo baseado neste requisito tornou os CLOBs inadequados nos estágios iniciais do DeFi, o que por sua vez levou ao fracasso das tentativas iniciais (como o EtherDelta). No entanto, embora os AMMs sejam populares, eles enfrentam as suas próprias limitações inerentes. À medida que o DeFi amadurece e atrai cada vez mais traders experientes e instituições estabelecidas, estas deficiências tornam-se cada vez mais óbvias.

Depois de reconhecer a superioridade dos CLOBs, as tentativas de incorporar exchanges baseadas em CLOBs no DeFi começaram a se tornar mais comuns em redes blockchain alternativas e mais escaláveis. Protocolos como Kujira, Serum (RIP, o projeto está offline), Demex, dYdX, Dexalot e, mais recentemente, Aori e Hyperliquid visam fornecer uma melhor experiência de negociação em cadeia do que concorrentes como AMM. No entanto, com exceção de projetos direcionados a nichos específicos (como dYdX e Hyperliquid para contratos perpétuos), os CLOBs nestas redes alternativas enfrentam um conjunto de desafios que vão além da escalabilidade:

• Fragmentação de liquidez: Os efeitos de rede possibilitados pelos protocolos DeFi altamente combináveis e perfeitamente integrados no Ethereum tornam difícil para CLOBs em outras cadeias atrair liquidez e volume de negociação suficientes, afetando assim sua futura adoção e usabilidade.
• Memecoins: direcionar a liquidez em CLOBs on-chain requer o estabelecimento de ordens de limite, o que é um problema do “ovo ou da galinha” mais desafiador, visto que novos ativos como Memecoins são relativamente desconhecidos.

CLOBs com blobs

Anúncio da rede principal Dencun

Como funciona o L2?

Comparado com a rede principal Ethereum, o Ethereum L2 existente melhorou significativamente tanto no rendimento das transações quanto nas taxas de gás, especialmente após o recente hard fork Dencun (atualização de Cancun). Ao substituir dados de chamadas com uso intensivo de gás por objetos binários grandes e leves (blobs), os custos do gás são significativamente reduzidos.

De acordo com dados do Growthepie, em 1º de abril, as taxas de gás das redes Arbitrum e OP eram de US$ 0,028 e US$ 0,064, respectivamente, sendo a rede Mantle a mais barata, com apenas US$ 0,015. Isto está muito longe dos custos do gás antes da actualização de Cancún, porque o custo das chamadas de dados representava anteriormente 70%-90% do custo do gás. Infelizmente, isso não é barato o suficiente e a taxa de originação/cancelamento de cerca de US$ 0,01 ainda é um pouco alta.

Por exemplo, os traders institucionais e os criadores de mercado colocam grandes encomendas em relação ao número de negociações que são efetivamente executadas e, portanto, normalmente têm um elevado rácio de encomendas por negociação. Mesmo com os atuais preços de taxas L2, o pagamento de taxas de envio de pedidos e subsequente modificação ou cancelamento desses pedidos na carteira de pedidos pode ter um impacto significativo na lucratividade e nas decisões estratégicas dos participantes institucionais. Imagine o seguinte exemplo:

Empresa A: 10.000 envios de pedidos, 1.000 negociações e 9.000 cancelamentos ou modificações por hora é uma referência relativamente padrão. Se a empresa operar com 100 carteiras de pedidos ao longo do dia, mesmo que uma negociação custe menos de US$ 0,01, a operação geral incorrerá facilmente em taxas superiores a US$ 150.000.

Nova solução: O pCLOB

Com o surgimento de EVMs paralelos, esperamos um aumento na atividade DeFi graças à viabilidade dos CLOBs liderarem na cadeia. Mas não são apenas CLOBs – livros de pedidos com limite central programável (pCLOBs, para abreviar). Dada a capacidade de composição inerente do DeFi, podemos interagir com inúmeros protocolos (limitados apenas pelo gás) para criar um grande número de pares de negociação. Aproveitando esse princípio, o pCLOB permite lógica personalizada incorporada durante o processo de envio de pedidos. Essa lógica pode ser chamada antes ou depois do envio do pedido. Por exemplo, um contrato inteligente pCLOB pode conter lógica personalizada para implementar:

• Validar parâmetros de pedidos (por exemplo, preço e quantidade) com base em regras predefinidas ou condições de mercado

-Realizar verificações de risco em tempo real (por exemplo, garantindo margem ou garantia adequada para negociações alavancadas)

-Aplicar cálculos de taxas dinâmicas com base em parâmetros arbitrários (por exemplo, tipo de pedido, volume de negociação, volatilidade do mercado, etc.)

• Execute ordens condicionais com base em condições de gatilho especificadas

…e ainda assim ser um negócio melhor do que os projetos de negócios existentes.

O conceito de just-in-time (JIT) ilustra bem isso. A liquidez não fica ociosa em nenhuma bolsa, mas os rendimentos são gerados em outros lugares até o momento em que uma ordem é correspondida e a liquidez é retirada da plataforma subjacente. Quem não quer obter o último lucro no MakerDAO antes de acessar a liquidez comercial? A abordagem inovadora de “citação como código” possibilitada pelo Mangrove Exchange sugere o potencial deste mecanismo. Quando uma cotação na carteira de pedidos é correspondida, a parte do código incorporada nela é executada e sua única tarefa é encontrar a liquidez solicitada pelo tomador da ordem. Ainda assim, os desafios relacionados com a escalabilidade e o custo L2 permanecem.

O EVM paralelo também aprimora fundamentalmente o mecanismo de correspondência para pCLOBs. pCLOB agora pode implementar um mecanismo de correspondência paralela que utiliza vários “canais” para processar simultaneamente pedidos recebidos e realizar cálculos de correspondência. Cada canal pode processar um subconjunto da carteira de pedidos, portanto a prioridade preço-tempo não é restrita e só será executada quando uma correspondência for encontrada. A latência reduzida entre o envio, execução e modificação de pedidos torna as atualizações da carteira de pedidos mais eficientes.

“Devido à sua capacidade de sustentar a criação de mercado em condições ilíquidas, os AMMs provavelmente continuarão a ser amplamente utilizados em ativos de cauda longa; no entanto, para ativos ‘blue chip’, os pCLOBs dominarão.”

——Keone, cofundador e CEO da Monad

Keone, cofundador e CEO da Monad, disse em uma discussão conosco que acredita que podemos esperar o surgimento de vários pCLOBs em diferentes ecossistemas de alto rendimento. Keone enfatizou que esses pCLOBs terão um impacto significativo no ecossistema DeFi maior devido às taxas operacionais mais baixas.

Mesmo com apenas algumas dessas melhorias, esperamos que os pCLOBs tenham um impacto significativo na melhoria da eficiência do capital e no desbloqueio de novas categorias no DeFi.

Entendi, precisamos de mais aplicativos, mas primeiro...

Os aplicativos novos e existentes precisam ser arquitetados de uma forma que aproveite ao máximo o paralelismo subjacente.

Com exceção dos pCLOBs, as aplicações descentralizadas atuais não são paralelas – suas interações com o blockchain são de natureza sequencial. No entanto, a história mostra que as tecnologias e aplicações aproveitam naturalmente os novos avanços para impulsionar o seu próprio crescimento, mesmo que não tenham sido originalmente concebidas com estes factores em mente.

"Quando o primeiro iPhone foi lançado, os aplicativos projetados para ele pareciam muito com aplicativos de computador ruins. É a mesma história aqui. Assim como estamos adicionando vários núcleos ao blockchain, serão aplicativos melhores."

**——Disse Steven Landers, arquiteto blockchain do Ecossistema Sei. **

Desde a exibição como catálogo de revistas na Internet até a existência de um forte mercado bilateral, o desenvolvimento do comércio eletrônico é um exemplo típico. À medida que as EVMs paralelas se tornarem realidade, testemunharemos uma mudança semelhante nas aplicações descentralizadas. Isto destaca uma limitação importante: os aplicativos que não são projetados com o paralelismo em mente não se beneficiarão dos ganhos de eficiência do EVM paralelo. Portanto, não basta apenas ter paralelismo na camada de infraestrutura sem redesenhar a camada de aplicação, eles devem ser arquiteturalmente consistentes.

Contenção de status

Sem fazer nenhuma alteração no aplicativo em si, ainda esperaríamos uma melhoria de desempenho de 2 a 4x, mas por que parar aí quando ele pode funcionar novamente? Esta mudança representa um desafio fundamental: as aplicações precisam ser redesenhadas fundamentalmente para acomodar as nuances do processamento paralelo.

"Se quiser aproveitar a taxa de transferência, você precisa limitar a contenção entre as transações."

**——Disse Steven Landers, arquiteto blockchain do Ecossistema Sei. **

Mais especificamente, podem surgir conflitos entre múltiplas transações numa aplicação descentralizada quando tentam modificar o mesmo estado ao mesmo tempo. A resolução de conflitos de transação requer processá-los sequencialmente, o que anula os benefícios da paralelização.

Há muitas maneiras de resolver esse conflito, que não entraremos em detalhes neste momento, mas o número de possíveis conflitos encontrados durante a implementação depende muito do desenvolvedor do aplicativo. Olhando para as aplicações descentralizadas, mesmo os protocolos mais populares como o Uniswap não levaram em consideração esta limitação durante o processo inicial de concepção e implementação. 0xTaker, cofundador do Aori, um sistema de carteira de pedidos fora da cadeia de alta frequência para formadores de mercado, conversou conosco em profundidade sobre as principais controvérsias estatais que ocorrerão no mundo paralelizado. Para a AMM, devido ao seu modelo peer-to-pool, muitos traders podem realizar operações de negociação para um único pool ao mesmo tempo. De algumas transações a centenas de transações, todas essas operações competirão pela prioridade das transações, portanto, os projetistas de AMM terão que considerar cuidadosamente como a liquidez é alocada e gerenciada para maximizar os benefícios do pool de liquidez.

Steven, um dos principais desenvolvedores do ecossistema Sei da rede EVM L1 paralela, enfatizou a importância de considerar a contenção de estado no desenvolvimento multithread e destacou que Sei está pesquisando ativamente o que significa paralelização e como garantir que os recursos sejam totalmente utilizados.

Previsibilidade de desempenho

Yilong, cofundador e CEO da MegaETH, também enfatizou para nós a importância das aplicações descentralizadas que buscam previsibilidade de desempenho.

A previsibilidade de desempenho significa que uma aplicação descentralizada é sempre capaz de executar transações dentro de um determinado período de tempo, independentemente do congestionamento da rede ou de outros fatores. Uma maneira de conseguir isso é por meio de cadeias específicas de aplicativos; no entanto, embora as cadeias específicas de aplicativos forneçam desempenho previsível, elas sacrificam a capacidade de composição.

"A paralelização fornece uma maneira de experimentar mercados de taxas locais para minimizar a contenção estadual."

**Disse 0xTaker, cofundador da Aori. **

Além disso, o paralelismo avançado e os mecanismos de cobrança multidimensionais podem permitir que um único blockchain forneça desempenho mais determinístico para cada aplicativo, mantendo a capacidade de composição geral.

Solana tem um bom sistema de mercado de taxas localizado, portanto, se vários usuários visitarem o mesmo estado, será cobrada uma taxa mais alta (preço de pico) em vez de fazer lances entre si em um mercado de taxas global. Essa abordagem é particularmente benéfica para protocolos pouco conectados que exigem previsibilidade de desempenho e capacidade de composição.

Para entender o conceito, pense nele como um sistema rodoviário com múltiplas faixas e pedágio dinâmico. Durante os horários de pico, as rodovias podem alocar faixas expressas exclusivas para veículos dispostos a pagar pedágios mais altos. Essas vias expressas garantem tempos de viagem previsíveis e mais rápidos para aqueles que priorizam a velocidade e estão dispostos a pagar mais. Ao mesmo tempo, as faixas gerais estão abertas a todos os veículos, mantendo a conectividade geral do sistema rodoviário.

Várias imaginações de possibilidades

Embora a necessidade de reestruturar protocolos para se alinharem ao paralelismo subjacente possa parecer extremamente desafiadora, o possível espaço de design para DeFi e outros setores verticais se expandirá significativamente. Podemos esperar ver uma nova geração de aplicações mais complexas e eficientes focadas na resolução de casos de uso que antes eram impraticáveis devido a limitações de desempenho.

"Em 1995, o único plano de internet era pagar US$ 0,10 por 1 MB de dados baixados - você escolheria qual site acessar com cuidado. Imagine as mudanças daquela época para o Infinito, observe como as pessoas lidariam com isso e o que se tornaria possível."

** disse Keone Hon, cofundador e CEO da Monad. **

É possível que possamos regressar a um cenário semelhante aos primeiros dias das exchanges centralizadas – uma guerra de aquisição de utilizadores em que as aplicações DeFi, especialmente as exchanges descentralizadas, oferecem programas de referência (por exemplo, pontos, airdrops) e uma experiência de utilizador superior como armas. Poderíamos ver um mundo de jogos em cadeia onde existiria qualquer interatividade razoável, e seria muito diferente. Livros de pedidos híbridos - AMMs já existem, mas em vez de configurar o sequenciador CLOB fora da cadeia como um nó independente e depois descentralizá-lo através da governança, podemos movê-lo para a cadeia, tornando-o mais descentralizado e reduzindo a latência, e melhorando a sua composibilidade. A interação social inteiramente on-chain agora também é possível. Francamente, qualquer cenário com um grande número de atores ou agentes operando simultaneamente pode agora ser trazido à luz e discutido.

Além dos humanos, os agentes inteligentes provavelmente dominarão o fluxo de transações em cadeia ainda mais do que agora. Como jogadores neste jogo, o papel dos robôs de arbitragem e da IA com capacidade de executar transações de forma autônoma já existe há muito tempo, mas sua participação crescerá exponencialmente no futuro. Nossa opinião é que qualquer forma de participação na rede será aumentada até certo ponto pela IA. Os requisitos de latência para transações de agências serão mais importantes do que imaginamos hoje.

Em última análise, o progresso tecnológico é apenas o facilitador fundamental. Em última análise, o vencedor dependerá de quem conseguir atrair usuários e canalizar volume/liquidez melhor do que seus concorrentes. A diferença é que agora os desenvolvedores precisam fazer mais.

A experiência do usuário do Crypto App é uma droga... Agora, está prestes a melhorar

A consistência da experiência do usuário (UXU) não é apenas possível, é necessária – e a indústria está definitivamente caminhando para torná-la uma realidade.

Obrigado, cara do GPT

A experiência atual do usuário do blockchain é fragmentada e complicada - os usuários precisam alternar entre vários blockchains, carteiras e protocolos, aguardando a conclusão das transações, enquanto enfrentam o risco de violações de segurança ou hackers. O futuro ideal é aquele em que os usuários possam interagir perfeitamente com seus ativos de forma segura, sem precisar se preocupar com a infraestrutura blockchain subjacente. Este processo de transição da atual experiência de usuário fragmentada para uma experiência unificada e simplificada é o que chamamos de Unificação da Experiência do Usuário (UXU).

Essencialmente, melhorar o desempenho do blockchain, especialmente através de menor latência e taxas mais baixas, pode resolver significativamente os problemas de experiência do usuário. Historicamente, os avanços no desempenho tendem a impactar positivamente todos os aspectos da experiência digital do usuário. Por exemplo, velocidades mais rápidas da Internet não só permitem interações online contínuas, mas também criam procura por conteúdos digitais mais ricos e envolventes. O advento das tecnologias de banda larga e fibra óptica permitiu streaming de baixa latência de vídeo de alta definição e jogos online em tempo real, aumentando as expectativas dos usuários em relação às plataformas digitais. Essa necessidade crescente de profundidade e qualidade leva muitas empresas a continuar inovando no desenvolvimento do próximo grande e envolvente produto – desde conteúdo web interativo avançado até serviços sofisticados baseados em nuvem e experiência realista virtual/aumentada. O aumento da velocidade da rede não apenas melhora a experiência online em si, mas também expande ainda mais o escopo das necessidades dos usuários.

Da mesma forma, as melhorias no desempenho do blockchain não só melhorarão diretamente a experiência do usuário, reduzindo a latência, mas também contribuirão indiretamente para o surgimento de protocolos que unifiquem e melhorem a experiência geral do usuário. O desempenho é um fator chave em sua existência. Em particular, redes como a EVM paralela têm melhor desempenho e custos de gás mais baixos. Para os utilizadores, isto significa operações em cadeia mais suaves, o que pode atrair mais programadores para construir um ecossistema. Em nossa conversa com Sergey, cofundador da rede de interoperabilidade cross-chain Axelar, ele imagina um mundo que seja interoperável e simbiótico.

"Se você tem uma lógica complexa que precisa ser implementada em uma cadeia de alto rendimento (ou seja, EVM paralela), e dado o alto desempenho da própria cadeia, ela pode "absorver" essa lógica e necessidades de rendimento, então você pode usar soluções de interoperabilidade para exportar esta funcionalidade para outras cadeias de forma eficiente."

** - disse Sergey Gorbunov, cofundador da Axelar. **

À medida que os problemas de escalabilidade forem resolvidos e a interoperabilidade entre diferentes ecossistemas aumentar, veremos o surgimento de protocolos que equiparam a experiência do usuário Web3 à Web2. Por exemplo, inclui versões v2 de protocolos baseados em intenção, infraestrutura RPC avançada, suporte de abstração de cadeia e infraestrutura de computação aberta aprimorada por inteligência artificial.

“À medida que a rede de rendimento aumenta, a orquestração do estado pelos nossos nós será acelerada porque o solucionador pode entender nossas intenções muito rapidamente.”

——Felix Madutsa, cofundador da Orb Labs

Estrelas em ascensão possivelmente prósperas

À medida que os requisitos de desempenho aumentam, o mercado de oráculos se tornará extremamente próspero.

EVM paralelo significa maiores requisitos de desempenho para oráculos, que têm sido uma vertical extremamente subdesenvolvida nos últimos anos. A forte demanda da camada de aplicação revitalizará este mercado inexplorado, repleto de produtos com desempenho e segurança insatisfatórios, o que é fundamental para melhorar a capacidade de composição do DeFi. Por exemplo, a profundidade do mercado e o volume de negociações são indicadores poderosos para muitos pioneiros do DeFi. Esperamos que grandes players como Chainlink e Pyth se adaptem rapidamente à medida que novos players desafiam sua participação no mercado. Após uma conversa com um membro sênior da Chainlink, nossos pensamentos estão alinhados: “O consenso [dentro da Chainlink] é que se EVMs paralelos ganharem domínio, podemos querer redesenhar nossos contratos inteligentes para capturar valor deles (por exemplo, reduzindo dependências entre contratos para que as transações/chamadas não dependam desnecessariamente da execução e, portanto, sejam atacadas pelo MEV) Mas como o EVM paralelo visa melhorar a transparência e o rendimento das aplicações já em execução no EVM, não deve afetar a estabilidade da rede."

Isto mostra que a Chainlink compreende o impacto da execução paralela no seu produto e, como mencionado anteriormente, para tirar partido da paralelização, terão de redesenhar os seus contratos inteligentes.

Esta não é uma festa exclusiva para L1. A Parallel EVM L2 também quer participar.

Do ponto de vista técnico, é mais fácil criar uma solução EVM L2 paralela de alto desempenho do que desenvolver L1. Isso ocorre porque, em uma rede L2, a configuração do sequenciador é mais simples do que o mecanismo baseado em consenso usado em sistemas L1 tradicionais (como o Tendermint e suas variantes). Esta simplicidade resulta do fato de que o sequenciador em uma configuração EVM L2 paralela só precisa manter a ordem das transações, em vez da necessidade de muitos nós concordarem sobre a ordem das transações, como em sistemas L1 baseados em consenso.

Mais especificamente, esperamos que, no curto prazo, o EVM L2 paralelo baseado em rede OP domine em comparação com a série ZK. Em última análise, estamos extremamente ansiosos pela transição de Rollups baseados em OP para ZK-Rollups por meio da transição para uma estrutura ZK de uso geral como RISC0, em vez da abordagem tradicional usada em outros ZK-Rollups. É só uma questão de tempo.

As vantagens da linguagem Rust ainda existem?

A escolha da linguagem de programação desempenhará um papel importante no desenvolvimento desses sistemas. Preferimos a implementação Rust do Ethereum, Reth, a outras alternativas. Essa preferência não é arbitrária, pois Rust tem muitas vantagens sobre outras linguagens, incluindo segurança de memória sem coleta de lixo, abstração de custo zero e um sistema rico.

Ferrugem Sim！

Como você e eu podemos ver, a competição entre Rust e C++ está se tornando uma competição importante entre a nova geração de linguagens de desenvolvimento de blockchain. Embora esta competição seja frequentemente esquecida, não deveria ser. A escolha da linguagem de desenvolvimento é crucial porque afeta a eficiência, segurança e flexibilidade com que os desenvolvedores constroem sistemas.

Os desenvolvedores são os implementadores desses sistemas e suas preferências e conhecimentos são essenciais para o rumo da indústria. Acreditamos firmemente que Rust acabará por sair vitorioso. No entanto, transferir um aplicativo completo para outro está longe de ser fácil. Isto requer recursos, tempo e experiência significativos, o que destaca ainda mais a importância de escolher a linguagem de desenvolvimento certa desde o início.

No contexto da execução paralela, não podemos deixar de mencionar a linguagem Move.

Embora Rust e C++ sejam frequentemente o foco da discussão, a linguagem Move possui alguns recursos que a tornam igualmente adequada neste caso.

• Move introduz o conceito de “recursos”, que só podem ser criados, movidos ou destruídos, mas não podem ser copiados. Isso garante que os recursos sejam sempre de propriedade exclusiva, evitando problemas comuns que podem surgir na execução paralela, como condições de corrida e corridas de dados.
• Verificação formal e digitação estática: Move é uma linguagem de digitação estática que presta muita atenção à segurança. Inclui recursos como inferência de tipo, rastreamento de propriedade e verificação de overflow para ajudar a evitar erros e vulnerabilidades comuns de programação. Estas características de segurança são particularmente importantes no contexto da execução paralela, onde os erros podem ser mais difíceis de detectar e reproduzir. A semântica e o sistema de tipos da linguagem são baseados em lógica linear, semelhante a Rust e Haskell, o que torna mais fácil raciocinar sobre a correção dos programas Move, portanto a verificação formal pode ajudar a garantir que a execução paralela seja segura e correta.
• Move defende uma abordagem de design modular, onde os contratos inteligentes são compostos de módulos menores e reutilizáveis. Essa estrutura modular facilita o raciocínio sobre o comportamento de componentes individuais e pode facilitar a execução paralela, permitindo que diferentes módulos sejam executados simultaneamente.

Considerações futuras: EVM deve erradicar sua insegurança

Embora pintemos um quadro incrivelmente otimista de um EVM pós-paralelo no universo on-chain, tudo isso não significa nada se as falhas no EVM e na segurança dos contratos inteligentes não forem resolvidas.

Diferentemente da economia de rede e da segurança de consenso, os hackers exploraram vulnerabilidades de segurança de contratos inteligentes no protocolo Ethereum DeFi e roubaram mais de US$ 1,3 bilhão somente em 2023. Portanto, os usuários estão mais inclinados a usar CEXs (trocas centralizadas) como jardins murados ou protocolos “descentralizados” que misturam nós centralizados – sacrificando a descentralização para melhorar a experiência na cadeia e optando por ser considerado um sistema centralizado mais seguro (e de alto desempenho). experiência.

**A questão é: os usuários comuns se preocuparão com o grau de descentralização? **

A falta de recursos de segurança inerentes ao design do EVM é a causa raiz dessas vulnerabilidades.

Semelhante à indústria aeroespacial, padrões rígidos de segurança tornam as viagens aéreas muito seguras, mas a abordagem de segurança do mundo blockchain contrasta fortemente. Tal como as pessoas valorizam as suas vidas acima de tudo, a segurança dos seus activos financeiros é igualmente crítica. Práticas-chave, como testes exaustivos, redundância, tolerância a falhas e padrões de desenvolvimento rigorosos, sustentam o histórico de segurança da aviação, mas esses recursos-chave estão atualmente faltando nos EVMs e, na maioria dos casos, em outros sistemas de máquinas virtuais.

Uma solução potencial é adotar uma configuração de máquina virtual dupla, onde uma máquina virtual separada (como CosmWasm) é usada para monitorar a execução em tempo real do contrato inteligente EVM, assim como o software antivírus faz no sistema operacional. Essa estrutura permite inspeções avançadas, como inspeções de pilha de chamadas, projetadas especificamente para reduzir incidentes de hackers. No entanto, esta abordagem exigiria atualizações significativas nos sistemas blockchain existentes. Esperamos soluções mais novas e melhores, como Arbitrum Stylus e Artela, para implementar esta arquitetura desde o início.

Os mecanismos de segurança existentes no mercado tendem a ser reativos, respondendo a ameaças recebidas ou tentadas, verificando pools de memória ou auditorias/revisões de códigos de contratos inteligentes. Embora estes mecanismos sejam úteis, não conseguem resolver potenciais vulnerabilidades em designs de máquinas virtuais, pelo que é necessária uma abordagem mais produtiva e proactiva para melhorar e reforçar a segurança das redes blockchain e das suas camadas de aplicação.

Defendemos uma revisão fundamental da arquitetura VM blockchain para incorporar proteção em tempo real e outros recursos críticos de segurança, possivelmente por meio de configurações duplas de VM que foram comprovadas com sucesso em setores como o aeroespacial. No futuro, apoiamos fortemente melhorias de infraestrutura que enfatizem uma abordagem preventiva para garantir que os avanços na segurança correspondam aos avanços do setor no desempenho (ou seja, EVM paralelo).

para concluir

O surgimento do EVM paralelo é um importante ponto de viragem na evolução da tecnologia blockchain. Ao permitir a execução simultânea de transações e otimizar o acesso estatal, o EVM paralelo abre uma nova era de possibilidades para aplicações descentralizadas. Desde o ressurgimento de CLOBs programáveis até o surgimento de aplicações mais complexas e de alto desempenho, o EVM paralelo lançou as bases para um ecossistema blockchain unificado e fácil de usar.

À medida que a indústria abraça esta mudança de paradigma, podemos esperar uma onda de inovação que irá ultrapassar os limites da tecnologia descentralizada. Em última análise, o sucesso desta transformação dependerá da capacidade dos promotores, dos fornecedores de infra-estruturas e da comunidade em geral de se adaptarem e seguirem os princípios da execução paralela, conduzindo a um novo futuro onde a tecnologia está perfeitamente integrada nas nossas vidas quotidianas.

O surgimento do EVM paralelo tem o potencial de remodelar o cenário das aplicações descentralizadas e da experiência do usuário. Ao resolver as limitações de escalabilidade e desempenho que há muito impedem o crescimento de setores-chave como DeFi, o Parallel EVM abre a possibilidade de um futuro onde aplicações complexas de alto rendimento podem ser desenvolvidas sem sacrificar o “dilema triplo”.

A concretização desta visão exigirá mais do que apenas avanços na infra-estrutura. Os programadores também devem repensar fundamentalmente a arquitectura das suas aplicações para se alinharem com os princípios do processamento paralelo, minimizarem a contenção de estado e maximizarem a previsibilidade do desempenho. Mesmo assim, embora haja um futuro brilhante pela frente, devemos enfatizar que a segurança deve ser priorizada tanto quanto a escalabilidade.