1. Що таке Паралельна EVM?

Parallel Ethereum Virtual Machine (Parallel EVM) - це покращена версія традиційної Ethereum Virtual Machine (EVM), яка підвищує продуктивність обробки транзакцій у блокчейні шляхом обробки одночасно кількох несуперечливих транзакцій, збільшуючи таким чином швидкість та ефективність обробки транзакцій.

Віртуальна машина Ethereum (EVM) – це механізм консенсусу та виконання мережі Ethereum, який відповідає за обробку та виконання транзакцій. У традиційному EVM транзакції та смарт-контракти виконуються послідовно. Кожна транзакція повинна оброблятися по черзі, утворюючи лінійний впорядкований процес. Хоча цей метод простий, він може призвести до вузьких місць, особливо зі збільшенням обсягів транзакцій. Кожна транзакція повинна чекати своєї черги, що може збільшити час обробки, потенційно спричиняючи затримки та вищі витрати (з точки зору плати за газ). Parallel EVM значно покращує пропускну здатність і швидкість виконання блокчейну, обробляючи кілька неконфліктних транзакцій одночасно. Наприклад, якщо Боб хоче здійснити своп, Аліса хоче викарбувати новий NFT, а Ерік хоче поставити кошти на стейкінг валідатору, ці транзакції можуть оброблятися одночасно, а не послідовно, що скорочує час і витрати на обробку транзакцій. Ця можливість паралельної обробки дозволяє блокчейну обробляти більше транзакцій за коротший час, вирішуючи проблеми перевантаження традиційних блокчейн-систем.

2. Як працює паралельний EVM?

У поточній архітектурі EVM найдрібніші операції читання та записуsloadіsstore, які використовуються для читання та запису дерева стану. Тому забезпечення того, щоб різні потоки не конфліктували на цих двох операціях, є прямим вхідним пунктом для реалізації паралельного/конкурентного EVM. Насправді, в Ethereum існує спеціальний тип транзакції, який включає спеціальну структуру, що називається «списком доступу», яка дозволяє транзакціям переносити адреси сховища, які вони будуть читати та змінювати. Це надає гарну основу для реалізації планувальника на основі конкурентного підходу. Щодо реалізації системи, існують три загальні форми паралельного/конкурентного EVM:

1. Обробка з використанням планувальника на основі конкурентності
   

• Список доступу: Перед виконанням транзакцій заздалегідь визначте адреси сховищ, які будуть читати та змінювати через список доступу. Список доступу містить всю інформацію про стан, необхідну для кожної транзакції.
• Алгоритм планування: Алгоритм планування розташовує транзакції на різних потоках на основі списку доступу, забезпечуючи, що транзакції, що виконуються одночасно, не звертаються до однакової адреси зберігання, тим самим уникнувши конфліктів.
• Паралельне виконання: Під час фактичного виконання кілька транзакцій можуть бути виконані одночасно на різних потоках, за допомогою алгоритму планування, який забезпечує, що ці транзакції не мають взаємозалежності або конфліктів.

1. Багатопотокові екземпляри EVM
   

• Створення екземплярів кількох EVM: Створіть кілька екземплярів EVM на вузлі, кожен з яких може працювати незалежно та обробляти транзакції.
• Розподіл транзакцій: Розподіл транзакцій для обробки відповідно до певної стратегії (такої як значення хешу, мітки часу тощо) на різні екземпляри EVM.
• Паралельне виконання: Кожен екземпляр EVM виконує транзакції, розподілені на нього у власному потоці, при цьому кілька екземплярів працюють одночасно для досягнення паралельної обробки.

1. Системне шарування на рівні системи
   

• Розбиття даних: Розділіть весь стан блокчейну на кілька шарів, кожен з яких містить частину загальної інформації про стан.
• Вузлі розщеплення: запустіть кілька вузлів на кожному розщепленні, при цьому кожен вузол відповідає за збереження та обробку транзакцій та станів у межах цього розщеплення.
• Комунікація між підсистемами: Забезпечення однорідності даних та глобального порядку транзакцій між різними підсистемами за допомогою протоколів комунікації між підсистемами. Комунікацію між підсистемами можна реалізувати за допомогою передачі повідомлень між підсистемами та механізмів блокування між підсистемами.
• Паралельна обробка: Вузли в межах кожного шарду можуть незалежно обробляти транзакції в межах цього шарду, тоді як кілька шардів можуть працювати паралельно, тим самим досягаючи можливості паралельної обробки для всієї системи.

3. Провідні проекти

3.1 Monad: Шар 1 з Вбудованою Паралельною EVM

Monad — це блокчейн-проєкт рівня 1 на основі EVM, спрямований на значне підвищення масштабованості блокчейну та швидкості транзакцій завдяки своїм унікальним технологічним особливостям. Monad обробляє до 10 000 транзакцій в секунду і має один секундний час блоку з миттєвою завершеністю. Така висока продуктивність пояснюється унікальним механізмом консенсусу Monadbft і сумісністю з віртуальною машиною Ethereum (EVM). Застосування паралельного ЕВМ в Монаді включає:

1. Реалізація паралельного виконання

• Оптимістичний метод виконання: Цей метод передбачає початок наступних транзакцій до завершення попередніх транзакцій у блоку, що іноді призводить до неправильних результатів виконання. Щоб вирішити цю проблему, Monad відстежує вхідні дані, використовувані під час виконання транзакції, і порівнює їх з виходами попередніх транзакцій. Якщо виявлено розбіжності, транзакції потрібно повторно виконати.
• Статичний аналіз коду: Monad використовує статичний аналізатор коду, щоб передбачити залежності між транзакціями під час виконання, уникаючи неефективного паралельного виконання. В найкращому випадку Monad може передбачити багато залежностей наперед; в найгіршому випадку Monad перейде до простого режиму виконання.

1. Механізм консенсусу Monadbft

• Ефективна комунікація: використання парних підписів BLS вирішує проблеми масштабованості, дозволяючи поступово агрегувати підписи в один підпис, що підтверджує, що повідомлення було підписано спільним публічним ключем.
• Гібридна схема підпису: підписи BLS використовуються лише для агрегованих типів повідомлень (таких як голоси та таймаути), тоді як цілісність та автентичність повідомлень все ще забезпечуються підписами ECDSA.

1. Затримане виконання

• Більша стійкість до відмов: оскільки виконання потрібно лише відповідати швидкості згоди, цей метод більш терпимий до варіацій у конкретних часах обчислення.
• Затримка кореня Меркла: Щоб забезпечити реплікацію машини стану, Monad включає корінь Меркла, затриманий на d блоків, у пропозицію блоку. Це забезпечує узгодженість мережі навіть за наявності помилок виконання вузлів або зловмисних дій.

В даний час паралельний EVM від Monad підтримує обробку 10 000 транзакцій в секунду з часом блоку всього в 1 секунду, використовуючи механізм PoS для підвищення безпеки мережі та енергоефективності. Очікується, що основна мережа буде запущена в третьому кварталі 2024 року. Офіційний обліковий запис Monad у Twitter зібрав 283 000 підписників, очоливши сповнену ентузіазму та активну спільноту. Спільнота Ethereum, зокрема, здається, дуже схвильована майбутнім запуском Monad, позиціонуючи Monad як таку, що приверне ранній ажіотаж і прийняття. Що стосується передісторії проєкту, Monad Labs завершила два раунди фінансування, у лютому 2023 року та квітні цього року. 9 квітня 2023 року вони завершили раунд на суму 225 мільйонів доларів США під керівництвом Paradigm разом з іншими інвесторами, включаючи Electric Capital. У 2023 році вони завершили початковий раунд на суму $19 млн під керівництвом Dragonfly Capital за участю Placeholder Capital, Lemniscap, Shima Capital, Finality Capital та ангельських інвесторів Naval Ravikant, Cobie та Hasu.

Команда Monad має сильний досвід, члени якої походять з провідних блокчейн-проектів і володіють надійним технічним досвідом і фінансовою підтримкою. Співзасновник і генеральний директор Monad Кеоне Хон раніше очолював відділ високочастотної торгівлі в Jump Trading. Закінчив Массачусетський технологічний інститут. Інший співзасновник, Джеймс Хунсакер, був старшим інженером-програмістом у Jump Trading і закінчив Університет Айови. Крім того, Юніс Джіарта є співзасновницею та операційною директоркою Monad з великим досвідом роботи в традиційному фінтеху. Раніше Юніс очолювала команди розробників у відділі оплати та ліцензування інфраструктури Shutterstock, а також створювала корпоративні торгові системи в Broadway Technology.

3.2 SEI Network: L1 з вбудованим паралельним EVM, версія V2 для введення паралельного EVM

SEI Network – це блокчейн рівня 1, орієнтований на інфраструктуру децентралізованих фінансів (DeFi), в першу чергу наголошуючи на розробці книг ордерів. Застосовуючи паралельний механізм EVM, SEI Network виконує паралельне зіставлення ордерів, досягаючи високої швидкості, низьких комісій і спеціалізованих функцій для підтримки різних торгових додатків. Середній час блокування SEI становить 0,46 секунди, з більш ніж 80 додатками.

Застосування паралельного EVM в мережі SEI:

1. Розумна передача блоків та оптимістична обробка блоків: шляхом надання всіх відповідних хешей транзакцій вона прискорює час обробки транзакцій, зменшує затримку і збільшує пропускну здатність.
2. Двигун нативного зведення замовлень: На відміну від звичайних систем автоматичного посередника на ринку (AMM), SEI використовує ланцюжкову книгу замовлень для зведення купівельних і продажних замовлень за конкретними цінами. Усі децентралізовані додатки (dApps), що базуються на Cosmos, можуть отримати доступ до книги замовлень та ліквідності SEI.
3. Часті аукціони партій (FBA): Об'єднує транзакції в партії та виконує замовлення одночасно в кожному блоці, щоб запобігти фронтранінгу та MEV.

SEI Network вже випустив свій власний токен, SEI. У екосистемі SEI Network токен SEI виконує різноманітні ролі, включаючи:

1. Оплата транзакційних комісій: Токени SEI використовуються для оплати транзакційних комісій в мережі SEI. Ці комісії служать як стимули для валідаторів і допомагають забезпечити безпеку мережі.
2. Стейкінг: Користувачі можуть ставити токени SEI, щоб отримувати винагороди та підвищувати загальну безпеку мережі SEI.
3. Управління: Власники токенів SEI мають можливість активно брати участь в управлінні мережею SEI. Ця участь передбачає голосування за пропозиції та вибір валідаторів.

Загальний обсяг токенів SEI становить 10 мільярдів, з яких 51% виділено спільноті SEI. З них 48% призначено для резервів екосистеми, винагороди стейкерам та учасникам, валідаторам та розробникам. Ще 3% (300 мільйонів SEI) призначені для першого сезону повітряних крапель, решта частин виділяється приватним інвесторам, фонду та команді SEI.

Станом на 30 травня ціна токенів SEI становить $0,5049, а ринкова капіталізація становить $1,476,952,630, посідаючи 63-тє місце в таблиці лідерів криптовалют. Обсяг торгів за 24 години становить $78 970 605, що свідчить про високу участь у ринку. Поточний TVL (Total Value Locked) SEI Network становить 18 мільйонів, із загальним фінансуванням приблизно 55 мільйонів доларів США, а FDV (повністю розведена оцінка) становить 8,2 мільярда доларів США. Офіційний акаунт у Twitter налічує 666 000 підписників. Співзасновник SEI Network Джефф Фенг закінчив Каліфорнійський університет у Берклі. Перш ніж приєднатися до венчурного капіталу Coatue Management, він три роки працював банкіром технологічних інвестицій у Goldman Sachs. Інший співзасновник, Джаєндра, закінчив Каліфорнійський університет у Лос-Анджелесі та був стажером з розробки програмного забезпечення у Facebook.

3.3 Екліпс: середній шлях, введення SVM в екосистему Ethereum як L2

Eclipse - це оптимістичне рішення Layer 2 нового покоління на основі Ethereum, що працює на основі віртуальної машини Solana (SVM). Інтегруючи SVM в Ethereum, воно поєднує в собі розрахунки Ethereum, виконання віртуальної машини Solana, доступність даних Celestia та докази незнання нульового рівня RISC Zero, створюючи високопаралельне середовище виконання, яке дозволяє одночасно виконувати кілька операцій. Це збільшує пропускну здатність та ефективність мережі, одночасно зменшуючи затори та витрати на транзакції. З такою структурою Eclipse має на меті покращити масштабованість та користувацький досвід децентралізованих додатків (dApps).

Основні особливості Eclipse:

1. Велика пропускна здатність транзакцій: Eclipse використовує технології SVM та паралельного виконання для досягнення дуже високої продуктивності обробки транзакцій, що підтримує одночасну обробку тисяч транзакцій.

2. Миттєва остаточність: Завдяки конвеєрному механізму згоди вона досягає миттєвого завершення та остаточності транзакцій у межах кожного блоку.

3. Сумісність з Ethereum: Eclipse повністю сумісний з віртуальною машиною Ethereum (EVM), що дозволяє розробникам легко мігрувати існуючі додатки Ethereum до Eclipse.

4. Наявність даних: Завдяки рішенням з доступу до даних Celestia, забезпечується висока пропускна здатність при збереженні безпеки та перевірки даних.

5. Докази нульового знання: Впровадження технології RISC Zero для реалізації доказів шахрайства нульового знання, що підвищує ефективність та безпеку системи.

Застосування паралельного EVM в Eclipse

Eclipse інтегрує віртуальну машину Solana (SVM), щоб досягти паралельний EVM і значно покращити швидкість та ефективність обробки транзакцій.

1. Паралельне Виконання:

• Технічний принцип: Eclipse використовує Sealevel runtime SVM, який дозволяє виконувати транзакції з неперекриваючими станами паралельно, а не послідовно.
• Реалізація: За допомогою явного опису всіх станів, які кожна транзакція буде читати або записувати під час виконання, SVM може обробляти транзакції, які не включають перекривання станів паралельно, що значно збільшує пропускну здатність.

1. Сумісність з Ethereum：

• Інтеграція Neon EVM: Для досягнення сумісності з EVM, Eclipse інтегрує Neon EVM. Це дозволяє головній мережі Eclipse підтримувати байткод Ethereum та Ethereum JSON-RPC.
• Локальний ринок комісій: Кожний екземпляр Neon EVM має свій власний локальний ринок комісій, що дозволяє додаткам розгортати свої контракти та користуватися всіма перевагами цепочки додатків, не ушкоджуючи досвід користувача, безпеку чи ліквідність.

1. Модульний дизайн Rollup:

• Інфраструктурний шар: Eclipse має на меті бути інфраструктурним шаром для екосистеми Шару 3, що підтримує високу продуктивність та масштабованість за допомогою специфічних для додатків Шару 3 роллапів.
• Дизайн логіки: Просто кажучи, виконання транзакції відбувається в SVM Solana, тоді як розрахунок транзакції залишається на Ethereum.

Щодо фону проекту, у вересні 2022 року Eclipse завершив раунд фінансування на суму $15 мільйонів з інвесторами, включаючи Polychain, Polygon Ventures, Tribe Capital, Infinity Ventures Crypto та CoinList. Крім того, 11 березня цього року він завершив раунд фінансування серії A на суму $50 мільйонів, очолюваний Placeholder та Hack VC, що принесло загальний обсяг фінансування до $65 мільйонів. Співзасновник та генеральний директор Eclipse, Ніл Сомані, має досвід роботи в компаніях, таких як Airbnb, Two Sigma та Oasis Labs, тоді як головний бізнес-офіцер Віджай раніше працював головою відділу розвитку бізнесу в Uniswap та команді dYdX.

4. Виклик

1. Змагання даних та конфлікти читання-запису: У середовищі паралельної обробки різні потоки, одночасно читаючи та змінюючи одні й ті ж дані, можуть призводити до змагань даних та конфліктів читання-запису. Ця ситуація вимагає складних технічних рішень для забезпечення послідовності даних та операцій без конфліктів.

2. Технічна сумісність: Нові методи паралельної обробки повинні бути сумісними з існуючими стандартами Ethereum Virtual Machine (EVM) та кодом розумного контракту. Ця сумісність вимагає від розробників вивчити та використовувати нові інструменти та методи, щоб повністю використовувати переваги паралельного EVM.

3. Адаптивність екосистеми: Користувачам та розробникам потрібно пристосовуватися до нових способів взаємодії та характеристик продуктивності, які принесло паралельне оброблення, що вимагає, щоб учасники всієї екосистеми мали достатнє розуміння та адаптивність до нової технології.

4. Збільшена складність системи: Паралельний EVM потребує ефективної мережевої комунікації для підтримки синхронізації даних, що збільшує складність дизайну системи. Розумне управління та розподіл обчислювальних ресурсів також є важливим викликом для забезпечення ефективного використання ресурсів під час паралельної обробки.

5. Безпека: Уразливості безпеки в паралельному середовищі виконання можуть бути посилені, оскільки одна проблема безпеки може вплинути на кілька одночасно виконуваних транзакцій. Тому потрібні більш суворі аудити безпеки та тестувальні процеси, щоб забезпечити безпеку системи.

5. Перспективи майбутнього

1. Покращення масштабованості та ефективності блокчейну: Паралельна EVM значно збільшує пропускну здатність та швидкість обробки блокчейну, виконуючи транзакції одночасно на кількох процесорах, порушуючи обмеження традиційної послідовної обробки. Це значно покращить масштабованість та ефективність блокчейн мереж.

2. Сприяння широкому впровадженню та розвитку технології блокчейн: Незважаючи на технічні проблеми, паралельний EVM має великий потенціал для значного підвищення продуктивності блокчейну та користувацького досвіду. Успішне впровадження та широке впровадження сприятиме поширенню та розвитку технології блокчейн.

3. Технологічні інновації та оптимізація: Розробка паралельних EVM буде супроводжуватися постійними технологічними інноваціями та оптимізацією, включаючи більш ефективні алгоритми паралельної обробки, розумніше управління ресурсами та більш безпечні середовища виконання. Ці інновації ще більше підвищать продуктивність і надійність паралельного EVM.

4. Підтримка більш різноманітних і складних додатків: Parallel EVM може підтримувати більш складні та різноманітні децентралізовані програми (dApps), особливо в сценаріях, що вимагають високочастотних транзакцій і низької затримки, таких як децентралізовані фінанси (DeFi), ігри та управління ланцюгами поставок.

Довідка:https://www.coinlive.com/news/comprehensive-interpretation-of-parallel-evm-project-overview-and-future-prospectshttps://medium.com/alibertaysolak/what-is-parallel-evm-70451db5f327

заявлення:

1. Ця стаття взята з [ чайна хатка], авторське право належить оригінальному авторові [Офіціант у чайній], якщо у вас є будь-які виклики щодо репринту, будь ласка, зв'яжіться з Ворота Навчаннякоманда, і команда якомога швидше вирішить це згідно з відповідними процедурами.

2. Відмова від відповідальності: погляди і думки, висловлені в цій статті, представляють лише особисті погляди автора і не становлять жодної інвестиційної поради.

3. Інші мовні версії статті перекладені командою Gate Learn і не згадуються в Gate.io, перекладена стаття не може бути відтворена, поширена або зловживана.