Les développeurs de blockchain doivent maîtriser les compétences nécessaires pour écrire des contrats intelligents. Ils peuvent utiliser Solidity ou d'autres langages de haut niveau pour mettre en œuvre la logique métier. Cependant, la Machine virtuelle ne peut pas interpréter directement le code Solidity, il doit être compilé en langage de bas niveau exécutable par la machine virtuelle ( code d'opération / bytecode ). Des outils existent pour automatiser cette conversion, allégeant ainsi la charge des développeurs dans la compréhension du processus de compilation.
Bien que la conversion entraîne des coûts supplémentaires, les ingénieurs ayant une expérience en codage de bas niveau peuvent écrire la logique des programmes directement en utilisant des codes d'opération dans Solidity, afin d'atteindre une efficacité maximale et de réduire la consommation de gas. Par exemple, le protocole d'une plateforme d'échange utilise largement l'assemblage en ligne pour minimiser les coûts en gas des utilisateurs.
La variabilité des performances de la Machine virtuelle Ethereum : normes et mises en œuvre
La couche d'exécution EVM( est l'endroit où les codes d'opération des contrats intelligents compilés sont finalement calculés et traités. Le bytecode défini par l'EVM est une norme de l'industrie. Que ce soit pour les réseaux Layer 2 d'Ethereum ou d'autres blockchains indépendantes, la compatibilité avec la norme EVM permet aux développeurs de déployer efficacement des contrats intelligents sur plusieurs réseaux.
Bien que se conformer à la norme de code binaire EVM rende la machine virtuelle EVM, les méthodes d'implémentation peuvent varier considérablement. Par exemple, un client d'Ethereum a implémenté la norme EVM en Go, tandis qu'une autre équipe de la fondation Ethereum maintient une implémentation en C++. Cette diversité permet différentes optimisations d'ingénierie et des implémentations personnalisées.
![Exploration approfondie de l'EVM parallèle et de son écosystème])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ed67f5e099ce372790173ba89f7b0005.webp(
Technologie EVM parallèle
Historiquement, la communauté blockchain s'est principalement concentrée sur l'innovation des algorithmes de consensus, certains projets étant même connus pour leur mécanisme de consensus plutôt que pour leur couche d'exécution. Bien que ces projets aient innové dans la couche d'exécution, leurs performances sont souvent à tort considérées comme provenant uniquement de l'algorithme de consensus.
En réalité, une blockchain à haute performance nécessite des algorithmes de consensus innovants et une couche d'exécution optimisée, similaire au principe du maillon le plus faible. Pour les blockchains EVM qui n'améliorent que l'algorithme de consensus, l'amélioration des performances nécessite des nœuds plus puissants. Par exemple, une certaine chaîne intelligente gérant des blocs avec une limite de gas de 2000 TPS nécessite une configuration plusieurs fois supérieure à celle d'un nœud complet Ethereum. Bien qu'un certain réseau Layer 2 prenne en charge théoriquement jusqu'à 1000 TPS, les performances réelles sont souvent inférieures aux attentes.
) Demande de traitement parallèle
Dans la plupart des systèmes de blockchain, les transactions sont exécutées séquentiellement, semblable à un CPU monocœur. Cette méthode est simple et a une faible complexité, mais ne suffit pas à soutenir une base d'utilisateurs de niveau Internet. Passer à des machines virtuelles parallèles à CPU multicœurs peut traiter plusieurs transactions en même temps, augmentant considérablement le débit.
L'exécution parallèle pose des défis d'ingénierie, tels que le traitement des écritures de transactions concurrentes dans le même contrat intelligent. Il est nécessaire de concevoir de nouveaux mécanismes pour résoudre ces conflits. L'exécution parallèle de contrats intelligents non liés peut augmenter le débit de manière proportionnelle au nombre de threads de traitement parallèle.
![Discussion approfondie sur l'EVM parallèle et son écosystème]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-878c15667183396a8132b0b898006ba0.webp(
) Innovation de l'EVM parallèle
EVM parallèle représente une série d'innovations visant à optimiser la couche d'exécution des systèmes blockchain. Prenons un projet comme exemple, ses innovations clés incluent :
Exécution des transactions en parallèle : utilise un algorithme d'exécution parallèle optimiste, permettant à plusieurs transactions d'être traitées simultanément. Cette méthode commence les transactions à partir du même état initial, suit les entrées et les sorties, et génère des résultats temporaires pour chaque transaction. Elle détermine si la prochaine transaction doit être exécutée en vérifiant si les entrées de la transaction suivante sont liées aux sorties de la transaction actuellement en cours de traitement. Cette méthode améliore considérablement les performances de traitement des transactions et réduit la latence du système.
Exécution différée : dans le mécanisme de consensus, les nœuds peuvent atteindre un ordre formel des transactions sans que le nœud principal ou les nœuds de validation n'exécutent les transactions. Au départ, le nœud principal trie les transactions et parvient à un consensus entre les nœuds. Les transactions ne sont pas exécutées immédiatement, mais l'exécution est reportée à un canal indépendant, maximisant ainsi le temps de bloc et améliorant l'efficacité globale de l'exécution.
Base de données d'état personnalisée : en stockant directement l'arbre Merkle sur SSD, l'optimisation du stockage et de l'accès à l'état est réalisée. Cette méthode de stockage direct minimise l'effet d'amplification de lecture, améliore la vitesse d'accès à l'état, rendant l'exécution des contrats intelligents plus rapide et plus efficace. En réduisant l'inefficacité des bases de données traditionnelles, elle garantit une récupération rapide des variables d'état pendant l'exécution des transactions en parallèle.
Mécanisme de consensus haute performance : version améliorée d'un certain mécanisme de consensus, prenant en charge la synchronisation entre des centaines de nœuds répartis dans le monde, avec une complexité de communication linéaire. Utilisation de phases de vote en pipeline, permettant aux différentes phases du processus de vote de se chevaucher, réduisant ainsi les délais et augmentant l'efficacité du consensus. Cette modification a considérablement amélioré la capacité du réseau à traiter des opérations distribuées à grande échelle.
![Une exploration approfondie de l'EVM parallèle et de son écosystème]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-bc250daafc4ad898e37cdae1986f1fa1.webp(
Défi
) Les défis techniques de l'EVM parallèle
Les goulets d'étranglement de l'exécution des transactions séquentielles sont liés au CPU et aux processus de lecture/écriture de l'état. L'exécution parallèle introduit des conflits d'état potentiels, nécessitant une vérification des conflits avant ou après l'exécution. Par exemple, si la Machine virtuelle prend en charge quatre threads parallèles, chaque thread traitant une transaction, des conflits peuvent survenir lorsque toutes les transactions interagissent avec le même pool de transactions. Cette situation nécessite des mécanismes de détection et de résolution des conflits soigneux pour garantir un traitement parallèle efficace.
En plus des différences techniques liées à l'EVM parallèle, les équipes repensent généralement et améliorent la performance de lecture/écriture de la base de données d'état, et développent des algorithmes de consensus compatibles.
![Discussion approfondie sur le EVM parallèle et son écosystème]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-6db9200762b3ce63c5e1245d42562687.webp(
) Défis et considérations
Les deux principaux défis de l'EVM parallèle sont la capture de valeur d'ingénierie à long terme d'Ethereum et la centralisation des nœuds. Bien que la phase de développement actuelle ne soit pas entièrement open source, afin de protéger la propriété intellectuelle, ces détails seront finalement divulgués lors du lancement du testnet et du mainnet, faisant face au risque d'être absorbés par Ethereum ou d'autres blockchains. Le développement rapide de l'écosystème sera la clé pour maintenir un avantage concurrentiel.
La centralisation des nœuds est un défi pour toutes les blockchains à haute performance, nécessitant un équilibre entre les "trois dilemmes de la blockchain" - l'opération sans permission, la confiance non nécessaire et les exigences de haute performance. Des indicateurs comme le "TPS par exigence matérielle" peuvent aider à comparer l'efficacité des blockchains dans des conditions matérielles spécifiques, car une exigence matérielle plus basse peut permettre l'activation de davantage de nœuds décentralisés.
![Discussion approfondie sur le EVM parallèle et son écosystème]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-128554840925e8feefe01ca0c9f88df0.webp(
Le paysage de l'EVM parallèle
Le modèle EVM parallèle comprend plusieurs projets, certains sont des blockchains de Layer 1, d'autres peuvent être des solutions de Layer 2. Il y a aussi des solutions compatibles avec l'EVM basées sur d'autres réseaux, ainsi que des clients open source.
La principale condition pour un EVM parallèle est un réseau compatible avec l'EVM. Certains réseaux non-EVM, bien qu'ils utilisent l'exécution parallèle, ne sont pas considérés comme des projets EVM parallèles.
Actuellement, les réseaux EVM parallèles existants peuvent être classés en trois types :
Réseau Layer 1 compatible EVM mis à niveau par la technologie d'exécution parallèle : ces réseaux n'adoptaient initialement pas l'exécution parallèle, mais ont été mis à niveau par itérations technologiques pour prendre en charge l'EVM parallèle.
Réseau Layer 1 compatible EVM utilisant la technologie d'exécution parallèle dès le départ.
Réseaux Layer 2 utilisant une technologie d'exécution parallèle non EVM : ceux-ci incluent les chaînes compatibles EVM Layer 2 orientées vers l'extension. Ces réseaux abstraient l'EVM en modules d'exécution interchangeables, permettant de sélectionner la meilleure "couche d'exécution VM" selon les besoins, ce qui permet une capacité de parallélisme.
![Approfondir l'EVM parallèle et son écosystème])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-82b4d6a31f13c7e6633f15394e1c308c.webp(
Conclusion
Avec le développement de la technologie blockchain, il est tout aussi important de se concentrer sur la couche d'exécution et les algorithmes de consensus pour atteindre des performances élevées. Des innovations telles que l'EVM parallèle offrent des solutions prometteuses pour améliorer le débit et l'efficacité, rendant la blockchain plus évolutive et capable de soutenir un large éventail d'utilisateurs. Le développement et la mise en œuvre de ces technologies façonneront l'avenir de l'écosystème blockchain, propulsant des avancées et des applications supplémentaires dans ce domaine.
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WhaleWatcher
· Il y a 16h
Est-ce que la solidité peut aussi s'occuper de mes frais de gas élevés ?
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TaxEvader
· Il y a 16h
Enseignement pour décourager les débutants en programmation
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FUD_Vaccinated
· Il y a 16h
Les rois du rouleau qui maîtrisent l'optimisation du gas passent maintenant directement à l'utilisation du code d'opération.
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SchroedingersFrontrun
· Il y a 17h
Ce n'est pas juste une optimisation de gas, il faut aussi se vanter.
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ZKProofster
· Il y a 17h
techniquement parlant, l'optimisation du gas n'est qu'un pansement. l'evm parallèle est la vraie affaire ici...
Innovation EVM parallèle : une nouvelle direction pour améliorer les performances de la Blockchain
Ethereum Virtual Machine EVM
EVM vs. Solidity
Les développeurs de blockchain doivent maîtriser les compétences nécessaires pour écrire des contrats intelligents. Ils peuvent utiliser Solidity ou d'autres langages de haut niveau pour mettre en œuvre la logique métier. Cependant, la Machine virtuelle ne peut pas interpréter directement le code Solidity, il doit être compilé en langage de bas niveau exécutable par la machine virtuelle ( code d'opération / bytecode ). Des outils existent pour automatiser cette conversion, allégeant ainsi la charge des développeurs dans la compréhension du processus de compilation.
Bien que la conversion entraîne des coûts supplémentaires, les ingénieurs ayant une expérience en codage de bas niveau peuvent écrire la logique des programmes directement en utilisant des codes d'opération dans Solidity, afin d'atteindre une efficacité maximale et de réduire la consommation de gas. Par exemple, le protocole d'une plateforme d'échange utilise largement l'assemblage en ligne pour minimiser les coûts en gas des utilisateurs.
La variabilité des performances de la Machine virtuelle Ethereum : normes et mises en œuvre
La couche d'exécution EVM( est l'endroit où les codes d'opération des contrats intelligents compilés sont finalement calculés et traités. Le bytecode défini par l'EVM est une norme de l'industrie. Que ce soit pour les réseaux Layer 2 d'Ethereum ou d'autres blockchains indépendantes, la compatibilité avec la norme EVM permet aux développeurs de déployer efficacement des contrats intelligents sur plusieurs réseaux.
Bien que se conformer à la norme de code binaire EVM rende la machine virtuelle EVM, les méthodes d'implémentation peuvent varier considérablement. Par exemple, un client d'Ethereum a implémenté la norme EVM en Go, tandis qu'une autre équipe de la fondation Ethereum maintient une implémentation en C++. Cette diversité permet différentes optimisations d'ingénierie et des implémentations personnalisées.
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Technologie EVM parallèle
Historiquement, la communauté blockchain s'est principalement concentrée sur l'innovation des algorithmes de consensus, certains projets étant même connus pour leur mécanisme de consensus plutôt que pour leur couche d'exécution. Bien que ces projets aient innové dans la couche d'exécution, leurs performances sont souvent à tort considérées comme provenant uniquement de l'algorithme de consensus.
En réalité, une blockchain à haute performance nécessite des algorithmes de consensus innovants et une couche d'exécution optimisée, similaire au principe du maillon le plus faible. Pour les blockchains EVM qui n'améliorent que l'algorithme de consensus, l'amélioration des performances nécessite des nœuds plus puissants. Par exemple, une certaine chaîne intelligente gérant des blocs avec une limite de gas de 2000 TPS nécessite une configuration plusieurs fois supérieure à celle d'un nœud complet Ethereum. Bien qu'un certain réseau Layer 2 prenne en charge théoriquement jusqu'à 1000 TPS, les performances réelles sont souvent inférieures aux attentes.
) Demande de traitement parallèle
Dans la plupart des systèmes de blockchain, les transactions sont exécutées séquentiellement, semblable à un CPU monocœur. Cette méthode est simple et a une faible complexité, mais ne suffit pas à soutenir une base d'utilisateurs de niveau Internet. Passer à des machines virtuelles parallèles à CPU multicœurs peut traiter plusieurs transactions en même temps, augmentant considérablement le débit.
L'exécution parallèle pose des défis d'ingénierie, tels que le traitement des écritures de transactions concurrentes dans le même contrat intelligent. Il est nécessaire de concevoir de nouveaux mécanismes pour résoudre ces conflits. L'exécution parallèle de contrats intelligents non liés peut augmenter le débit de manière proportionnelle au nombre de threads de traitement parallèle.
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) Innovation de l'EVM parallèle
EVM parallèle représente une série d'innovations visant à optimiser la couche d'exécution des systèmes blockchain. Prenons un projet comme exemple, ses innovations clés incluent :
Exécution des transactions en parallèle : utilise un algorithme d'exécution parallèle optimiste, permettant à plusieurs transactions d'être traitées simultanément. Cette méthode commence les transactions à partir du même état initial, suit les entrées et les sorties, et génère des résultats temporaires pour chaque transaction. Elle détermine si la prochaine transaction doit être exécutée en vérifiant si les entrées de la transaction suivante sont liées aux sorties de la transaction actuellement en cours de traitement. Cette méthode améliore considérablement les performances de traitement des transactions et réduit la latence du système.
Exécution différée : dans le mécanisme de consensus, les nœuds peuvent atteindre un ordre formel des transactions sans que le nœud principal ou les nœuds de validation n'exécutent les transactions. Au départ, le nœud principal trie les transactions et parvient à un consensus entre les nœuds. Les transactions ne sont pas exécutées immédiatement, mais l'exécution est reportée à un canal indépendant, maximisant ainsi le temps de bloc et améliorant l'efficacité globale de l'exécution.
Base de données d'état personnalisée : en stockant directement l'arbre Merkle sur SSD, l'optimisation du stockage et de l'accès à l'état est réalisée. Cette méthode de stockage direct minimise l'effet d'amplification de lecture, améliore la vitesse d'accès à l'état, rendant l'exécution des contrats intelligents plus rapide et plus efficace. En réduisant l'inefficacité des bases de données traditionnelles, elle garantit une récupération rapide des variables d'état pendant l'exécution des transactions en parallèle.
Mécanisme de consensus haute performance : version améliorée d'un certain mécanisme de consensus, prenant en charge la synchronisation entre des centaines de nœuds répartis dans le monde, avec une complexité de communication linéaire. Utilisation de phases de vote en pipeline, permettant aux différentes phases du processus de vote de se chevaucher, réduisant ainsi les délais et augmentant l'efficacité du consensus. Cette modification a considérablement amélioré la capacité du réseau à traiter des opérations distribuées à grande échelle.
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Défi
) Les défis techniques de l'EVM parallèle
Les goulets d'étranglement de l'exécution des transactions séquentielles sont liés au CPU et aux processus de lecture/écriture de l'état. L'exécution parallèle introduit des conflits d'état potentiels, nécessitant une vérification des conflits avant ou après l'exécution. Par exemple, si la Machine virtuelle prend en charge quatre threads parallèles, chaque thread traitant une transaction, des conflits peuvent survenir lorsque toutes les transactions interagissent avec le même pool de transactions. Cette situation nécessite des mécanismes de détection et de résolution des conflits soigneux pour garantir un traitement parallèle efficace.
En plus des différences techniques liées à l'EVM parallèle, les équipes repensent généralement et améliorent la performance de lecture/écriture de la base de données d'état, et développent des algorithmes de consensus compatibles.
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) Défis et considérations
Les deux principaux défis de l'EVM parallèle sont la capture de valeur d'ingénierie à long terme d'Ethereum et la centralisation des nœuds. Bien que la phase de développement actuelle ne soit pas entièrement open source, afin de protéger la propriété intellectuelle, ces détails seront finalement divulgués lors du lancement du testnet et du mainnet, faisant face au risque d'être absorbés par Ethereum ou d'autres blockchains. Le développement rapide de l'écosystème sera la clé pour maintenir un avantage concurrentiel.
La centralisation des nœuds est un défi pour toutes les blockchains à haute performance, nécessitant un équilibre entre les "trois dilemmes de la blockchain" - l'opération sans permission, la confiance non nécessaire et les exigences de haute performance. Des indicateurs comme le "TPS par exigence matérielle" peuvent aider à comparer l'efficacité des blockchains dans des conditions matérielles spécifiques, car une exigence matérielle plus basse peut permettre l'activation de davantage de nœuds décentralisés.
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Le paysage de l'EVM parallèle
Le modèle EVM parallèle comprend plusieurs projets, certains sont des blockchains de Layer 1, d'autres peuvent être des solutions de Layer 2. Il y a aussi des solutions compatibles avec l'EVM basées sur d'autres réseaux, ainsi que des clients open source.
La principale condition pour un EVM parallèle est un réseau compatible avec l'EVM. Certains réseaux non-EVM, bien qu'ils utilisent l'exécution parallèle, ne sont pas considérés comme des projets EVM parallèles.
Actuellement, les réseaux EVM parallèles existants peuvent être classés en trois types :
Réseau Layer 1 compatible EVM mis à niveau par la technologie d'exécution parallèle : ces réseaux n'adoptaient initialement pas l'exécution parallèle, mais ont été mis à niveau par itérations technologiques pour prendre en charge l'EVM parallèle.
Réseau Layer 1 compatible EVM utilisant la technologie d'exécution parallèle dès le départ.
Réseaux Layer 2 utilisant une technologie d'exécution parallèle non EVM : ceux-ci incluent les chaînes compatibles EVM Layer 2 orientées vers l'extension. Ces réseaux abstraient l'EVM en modules d'exécution interchangeables, permettant de sélectionner la meilleure "couche d'exécution VM" selon les besoins, ce qui permet une capacité de parallélisme.
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Conclusion
Avec le développement de la technologie blockchain, il est tout aussi important de se concentrer sur la couche d'exécution et les algorithmes de consensus pour atteindre des performances élevées. Des innovations telles que l'EVM parallèle offrent des solutions prometteuses pour améliorer le débit et l'efficacité, rendant la blockchain plus évolutive et capable de soutenir un large éventail d'utilisateurs. Le développement et la mise en œuvre de ces technologies façonneront l'avenir de l'écosystème blockchain, propulsant des avancées et des applications supplémentaires dans ce domaine.
![Exploration approfondie de l'EVM parallèle et de son écosystème])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-aa7c5cf9f1e6ac58177b2f5d5de19cf9.webp(
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