Ethereum Virtual Machine EVM dan Inovasinya

EVM dan Solidity

Pengembangan kontrak pintar adalah keterampilan inti bagi insinyur blockchain. Pengembang biasanya menggunakan bahasa tingkat tinggi seperti Solidity untuk menulis logika kontrak, tetapi EVM tidak dapat memahami kode ini secara langsung. Kode tersebut perlu dikompilasi menjadi opcode tingkat rendah yang dapat dieksekusi oleh mesin virtual. Meskipun ada alat yang dapat secara otomatis menyelesaikan proses ini, memahami mekanisme dasar membantu dalam mengoptimalkan kinerja.

Insinyur berpengalaman dapat langsung menggunakan opcode untuk menulis logika program, untuk mencapai efisiensi maksimum dan mengurangi biaya gas. Misalnya, suatu protokol perdagangan NFT terkenal menggunakan banyak inline assembly untuk meminimalkan pengeluaran gas pengguna.

Standar dan Implementasi EVM

EVM sebagai "lapisan eksekusi", adalah tempat di mana kontrak pintar yang telah dikompilasi akhirnya dijalankan. Bytecode yang didefinisikan oleh EVM adalah standar industri, memungkinkan pengembang untuk secara efisien menerapkan kontrak di berbagai jaringan yang kompatibel.

Meskipun mengikuti standar bytecode EVM, implementasi spesifik dapat bervariasi secara signifikan. Misalnya, salah satu klien Ethereum utama mengimplementasikan EVM dalam bahasa Go, sementara tim lain memelihara versi C++. Keragaman ini memungkinkan berbagai optimasi dan kustomisasi.

Teknologi EVM Paralel

Sepanjang sejarah, komunitas blockchain terutama fokus pada inovasi algoritma konsensus. Beberapa blockchain publik berkinerja tinggi terkenal karena mekanisme konsensusnya, tetapi inovasi lapisan eksekusinya sering diabaikan. Sebenarnya, blockchain berkinerja tinggi membutuhkan konsensus yang inovatif dan lapisan eksekusi yang dioptimalkan.

Rantai publik EVM yang hanya meningkatkan konsensus sering kali memerlukan node yang lebih kuat untuk meningkatkan kinerja. Misalnya, sebuah rantai cerdas terkenal membutuhkan konfigurasi yang beberapa kali lebih tinggi daripada node penuh Ethereum pada TPS tinggi. Meskipun Layer 2 terkenal lainnya secara teori mendukung TPS yang sangat tinggi, tetapi kinerja aktual sering kali tidak sesuai harapan.

kebutuhan pemrosesan paralel

Sebagian besar sistem blockchain mengeksekusi transaksi secara berurutan, mirip dengan CPU tunggal. Pendekatan ini sederhana tetapi sulit untuk diperluas. Beralih ke Virtual Machine paralel dapat memproses beberapa transaksi secara bersamaan, secara signifikan meningkatkan throughput.

Eksekusi paralel membawa tantangan rekayasa, seperti menangani konflik penulisan transaksi bersamaan ke dalam kontrak yang sama. Namun, pemrosesan kontrak yang tidak terkait dapat meningkatkan throughput sesuai dengan jumlah utas.

inovasi EVM paralel

EVM paralel mewakili serangkaian inovasi optimasi lapisan eksekusi. Sebagai contoh, proyek baru muncul ini memiliki inovasi kunci yang meliputi:

• Eksekusi transaksi paralel: menggunakan algoritma paralel optimis, memungkinkan beberapa transaksi diproses secara bersamaan.
• Penundaan Eksekusi: Menunda pelaksanaan transaksi ke saluran independen, memaksimalkan penggunaan waktu blok.
• Basis data status kustom: menyimpan pohon Merkle langsung di SSD, mengoptimalkan akses status.
• Mekanisme konsensus berkinerja tinggi: versi yang ditingkatkan dari HotStuff, mendukung operasi terdistribusi skala besar.

Tantangan Teknologi

Pelaksanaan paralel menyebabkan potensi konflik status, yang memerlukan mekanisme deteksi dan resolusi konflik. Setiap tim biasanya juga perlu mendesain ulang basis data status dan mengembangkan algoritma konsensus yang kompatibel.

Tantangan utama termasuk penangkapan nilai teknik jangka panjang Ethereum dan sentralisasi node. Perkembangan ekosistem yang cepat adalah kunci untuk mempertahankan keunggulan kompetitif. Diperlukan keseimbangan antara desentralisasi dan kinerja.

Pola EVM Paralel

EVM paralel terutama melibatkan jaringan yang kompatibel dengan EVM. Saat ini terdapat tiga kategori:

1. Melalui peningkatan untuk mendukung eksekusi paralel pada blockchain publik EVM yang ada
2. Blockchain publik EVM baru yang mendukung eksekusi paralel secara native
3. Jaringan Layer 2 yang menggunakan teknologi paralel non-EVM

Proyek Tipikal

sebuah proyek EVM paralel terkemuka

Proyek ini bertujuan untuk menyelesaikan masalah skalabilitas EVM dengan mengoptimalkan eksekusi paralel, dengan target 10.000 TPS. Baru-baru ini menyelesaikan pembiayaan besar-besaran, dengan valuasi mencapai miliaran dolar. Tim pendiri berasal dari pembuat pasar terkemuka, dan jaringan pengujian internal telah diluncurkan.

rantai publik khusus untuk perdagangan tertentu

Jaringan Layer 1 yang awalnya fokus pada perdagangan, baru-baru ini ditingkatkan menjadi EVM paralel berkinerja tinggi, dengan TPS meningkat hingga 12.500. Jaringan uji telah diluncurkan, mendukung migrasi aplikasi EVM dengan satu klik.

Proyek Peningkatan Mesin Virtual Tertentu

Dengan membangun EVM++(EVM + WASM) untuk meningkatkan kinerja dan efisiensi eksekusi. Tim inti berasal dari proyek blockchain terkenal, jaringan pengujian publik telah diluncurkan.

suatu blockchain publik EVM ekosistem Cosmos

Layer 1 yang kompatibel dengan EVM yang dibangun di atas Cosmos SDK, baru-baru ini mengumumkan rencana teknologi EVM paralel.

Sebuah solusi kompatibel EVM Solana

Solusi pertama yang kompatibel dengan EVM Solana, mendukung pengembang Solidity untuk menyebarkan ke Solana dengan satu klik. TPS lebih dari 2.000.

Beberapa Layer 2 Ethereum yang memperkenalkan SVM

Menggunakan Solana Virtual Machine (SVM) sebagai lapisan eksekusi, tetapi menyelesaikan skema Layer 2 di Ethereum. Baru-baru ini menyelesaikan pendanaan besar-besaran.

Modul VM Layer 2

Dibangun di atas OP Stack, mendukung berbagai VM berkinerja tinggi sebagai lapisan eksekusi, menggunakan Ethereum atau Bitcoin sebagai lapisan penyelesaian.

Ringkasan

Inovasi lapisan eksekusi seperti EVM paralel memberikan solusi yang menjanjikan untuk meningkatkan kinerja dan skalabilitas blockchain. Perkembangan teknologi ini akan mendorong kemajuan dan penerapan ekosistem blockchain lebih lanjut.