Analisis Teknologi EVM Paralel dan Ekosistemnya

EVM dan Solidity

Pengembangan kontrak pintar adalah keterampilan dasar bagi insinyur blockchain. Meskipun pengembang biasanya menggunakan bahasa tingkat tinggi seperti Solidity untuk menulis kontrak, EVM tidak dapat langsung menafsirkan kode-kode tersebut. Kode tersebut perlu dikompilasi menjadi opcode atau bytecode tingkat rendah yang dapat dieksekusi oleh mesin virtual. Alat yang ada dapat secara otomatis menyelesaikan proses konversi ini, mengurangi beban pengembang dalam memahami detail kompilasi.

Meskipun konversi dapat membawa beberapa biaya tambahan, insinyur yang terbiasa dengan pengkodean tingkat rendah dapat langsung menggunakan opcode di Solidity untuk mengoptimalkan logika program, meningkatkan efisiensi, dan mengurangi konsumsi gas. Misalnya, beberapa protokol terkenal secara luas menggunakan assembly inline untuk meminimalkan biaya gas pengguna.

Perbedaan Kinerja EVM

EVM sebagai "lapisan eksekusi", adalah tempat di mana opcode kontrak pintar yang telah dikompilasi dieksekusi pada akhirnya. Bytecode yang ditentukan oleh EVM telah menjadi standar industri, memungkinkan pengembang untuk dengan efisien menerapkan kontrak di berbagai jaringan yang kompatibel.

Meskipun mengikuti standar bytecode EVM membuat mesin virtual disebut EVM, implementasi spesifiknya bisa sangat berbeda. Misalnya, klien yang berbeda mungkin menggunakan bahasa pemrograman yang berbeda untuk mengimplementasikan standar EVM, memungkinkan berbagai optimasi rekayasa dan implementasi kustom.

Permintaan Teknologi EVM Paralel

Secara tradisional, komunitas blockchain terutama fokus pada inovasi algoritma konsensus. Namun, blockchain berkinerja tinggi perlu mengoptimalkan algoritma konsensus dan lapisan eksekusi secara bersamaan. Blockchain EVM yang hanya memperbaiki algoritma konsensus mungkin memerlukan perangkat keras yang lebih kuat untuk meningkatkan kinerja.

Sebagian besar sistem blockchain menjalankan transaksi secara berurutan, mirip dengan CPU tunggal. Meskipun pendekatan ini sederhana, sulit untuk memperluasnya ke skala pengguna tingkat internet. Beralih ke CPU multi-core dan mesin virtual paralel dapat memproses beberapa transaksi secara bersamaan, secara signifikan meningkatkan throughput.

Eksekusi paralel membawa tantangan rekayasa, seperti menangani transaksi bersamaan yang menulis ke kontrak pintar yang sama. Mekanisme baru perlu dirancang untuk menyelesaikan konflik ini. Eksekusi paralel dari kontrak pintar yang tidak terkait dapat meningkatkan throughput secara proporsional dengan jumlah thread pemrosesan paralel.

Inovasi EVM Paralel

EVM paralel mewakili serangkaian inovasi yang bertujuan untuk mengoptimalkan lapisan eksekusi sistem blockchain. Beberapa inovasi kunci dari proyek ini termasuk:

• Eksekusi perdagangan paralel: menggunakan algoritma eksekusi paralel optimis, memungkinkan beberapa perdagangan diproses secara bersamaan.
• Pelaksanaan Tertunda: Menunda eksekusi transaksi ke saluran terpisah, memaksimalkan penggunaan waktu blok.
• Basis data status kustom: mengoptimalkan penyimpanan dan akses status, meningkatkan efisiensi eksekusi.
• Mekanisme konsensus berkinerja tinggi: Mendukung sinkronisasi efisien antara node terdistribusi skala besar.

Tantangan teknis EVM paralel

Eksekusi paralel memperkenalkan potensi konflik status, yang memerlukan pemeriksaan konflik sebelum atau setelah eksekusi. Misalnya, ketika beberapa transaksi paralel berinteraksi dengan kontrak pintar yang sama, konflik mungkin terjadi. Ini memerlukan mekanisme deteksi dan resolusi konflik yang cermat.

Selain mengimplementasikan EVM paralel, tim biasanya juga perlu merancang ulang basis data status untuk meningkatkan kinerja baca-tulis, dan mengembangkan algoritma konsensus yang kompatibel.

Pola EVM Paralel

Ekosistem EVM paralel mencakup berbagai jenis proyek:

1. Jaringan Layer 1 yang kompatibel EVM yang mendukung eksekusi paralel melalui peningkatan teknologi
2. Jaringan Layer 1 yang kompatibel dengan EVM yang sejak awal desain telah menggunakan teknologi eksekusi paralel
3. Jaringan Layer 2 yang menggunakan teknologi eksekusi paralel non-EVM

Tinjauan Proyek Utama

• Monad: Bertujuan untuk mengatasi masalah skalabilitas dengan mengoptimalkan eksekusi paralel EVM dan arsitektur pipeline, dengan target mencapai 10.000 TPS.
• Sei: Meluncurkan Sei V2, menjadi EVM paralel berkinerja tinggi, TPS meningkat menjadi 12.500.
• Artela: Meningkatkan lapisan eksekusi melalui dual virtual machine EVM++, meningkatkan kinerja blockchain EVM.
• Canto: Memperkenalkan rencana pengembangan Cyclone Stack, bertujuan untuk mewujudkan teknologi EVM paralel.
• Neon: Solusi kompatibilitas EVM di Solana, mendukung pengembang Solidity dan Vyper untuk melakukan penyebaran ke Solana dengan satu klik.
• Eclipse: Memperkenalkan Solana Virtual Machine (SVM) ke dalam solusi Layer 2 Ethereum.
• Lumio: Jaringan Layer 2 VM modular, mendukung berbagai mesin virtual berkinerja tinggi.

Kesimpulan

Teknologi inovatif seperti EVM paralel menawarkan solusi menjanjikan untuk meningkatkan kinerja dan skalabilitas blockchain. Perkembangan dan penerapan teknologi ini akan mendorong kemajuan lebih lanjut dalam ekosistem blockchain, memungkinkan mendukung aplikasi dan kelompok pengguna yang lebih luas.