Exploration de la technologie EVM parallèle et analyse de l'écosystème

Fondamentaux de l'EVM et différences de performance

L'EVM, en tant que couche d'exécution d'Ethereum, est responsable du traitement des codes d'opération des contrats intelligents. Bien que la norme EVM soit unifiée, il peut exister des différences significatives entre les différentes implémentations. Par exemple, le client Geth d'Ethereum est implémenté en Go, tandis que l'équipe Ipsilon maintient une version en C++. Cette diversité offre des opportunités pour l'optimisation des ingénieries et les implémentations personnalisées.

Besoin de traitement parallèle

La plupart des systèmes de blockchain adoptent une méthode d'exécution séquentielle des transactions, similaire à un CPU monocœur. Bien que cette méthode simple réduise la complexité du système, elle a du mal à soutenir une base d'utilisateurs à grande échelle. Passer à un mode de machine virtuelle parallèle à CPU multicœur permet de traiter plusieurs transactions simultanément, augmentant considérablement le débit. Cependant, l'exécution parallèle entraîne également certains défis d'ingénierie, tels que la gestion des conflits d'écriture des transactions concurrentes sur un même contrat intelligent.

Innovation de l'EVM parallèle

L'EVM parallèle représente une série d'innovations visant à optimiser la couche d'exécution de la blockchain. Prenons un projet en exemple, ses innovations clés incluent :

• Exécution des transactions en parallèle : utilisation d'un algorithme d'exécution parallèle optimiste, permettant à plusieurs transactions d'être traitées simultanément.
• Exécution différée : Retarder l'exécution des transactions dans le mécanisme de consensus pour maximiser l'utilisation du temps de bloc.
• Base de données d'état personnalisée : optimisation du stockage et de l'accès à l'état en stockant directement l'arbre de Merkle sur un SSD.
• Mécanisme de consensus haute performance : amélioration du mécanisme de consensus HotStuff, prenant en charge la synchronisation de centaines de nœuds répartis dans le monde.

Les défis techniques de l'EVM parallèle

L'exécution parallèle introduit des conflits d'état potentiels, nécessitant une vérification des conflits avant ou après l'exécution. Par exemple, lorsque plusieurs transactions parallèles interagissent avec le même contrat intelligent, un mécanisme de détection et de résolution des conflits doit être soigneusement mis en place. De plus, les projets EVM parallèles nécessitent généralement de redéfinir la base de données d'état pour améliorer les performances de lecture et d'écriture, ainsi que de développer des algorithmes de consensus compatibles.

Le paysage de l'EVM parallèle

Le paysage actuel de l'EVM parallèle comprend plusieurs blockchains Layer 1 et solutions Layer 2. Il existe principalement trois catégories:

1. Réseau Layer 1 compatible EVM supportant l'exécution parallèle grâce à des mises à niveau technologiques
2. Réseau Layer 1 compatible EVM utilisant la technologie d'exécution parallèle depuis sa conception.
3. Réseau Layer 2 utilisant une technologie d'exécution parallèle non EVM

Projets représentatifs

Projet A

Ce projet vise à résoudre les problèmes de scalabilité de l'EVM traditionnel en optimisant l'exécution parallèle de l'EVM et l'architecture en pipeline, avec pour objectif d'atteindre 10 000 TPS. Le projet a réalisé un financement de grande envergure, devenant ainsi le projet EVM parallèle le plus financé et le plus valorisé à ce jour. L'équipe fondatrice comprend des membres expérimentés provenant d'institutions de trading réputées. Le réseau de test interne a été lancé et devrait être ouvert au public dans quelques mois.

Projet B

Au départ, il s'agissait d'un réseau Layer 1 axé sur le trading, puis il a été entièrement mis à niveau pour devenir un EVM parallèle haute performance, augmentant le TPS à 12 500. Le testnet EVM parallèle est en ligne, permettant la migration en un clic des applications EVM. Le projet a également lancé un cadre open source, prenant en charge l'adoption de la technologie de traitement parallèle par les réseaux Layer 2 et Rollup.

Projet C

Ce projet vise à améliorer les performances de la blockchain EVM et l'efficacité d'exécution du réseau en construisant un système à double machine virtuelle EVM++(EVM + WASM). L'équipe centrale provient d'un projet blockchain connu. Le réseau de test public est en ligne et le programme d'incitation de l'écosystème a été lancé.

Projet D

Réseau Layer 1 compatible EVM construit sur Cosmos SDK, conçu spécifiquement pour les applications DeFi. Le projet a annoncé un plan de développement pour introduire la technologie d'exécution parallèle EVM afin d'améliorer les performances du réseau.

Projet E

La solution EVM parallèle basée sur une chaîne publique de haute performance est la première solution de compatibilité EVM de cette chaîne. Elle permet aux développeurs Solidity et Vyper de déployer des DApps en un clic, tout en bénéficiant d'un haut débit et de faibles frais de gas. Ce projet encapsule les transactions réseau EVM en tant qu'exécution de transactions de chaîne publique sous-jacente, avec un TPS supérieur à 2 000.

Projet F

Une solution modulaire Rollup Layer 2 soutenue par la machine virtuelle d'une certaine blockchain publique. Les données de transaction sont réglées sur Ethereum, utilisant de l'ETH comme gaz, mais le niveau d'exécution fonctionne dans l'environnement de la machine virtuelle de cette blockchain publique. Le projet a complété un financement à grande échelle et le réseau principal sera bientôt ouvert aux développeurs.

Projet G

Réseau Layer 2 modulaire construit sur OP Stack, faisant également partie de la chaîne super Optimism. Destiné à introduire des machines virtuelles haute performance ( telles que Aptos VM, Move VM et Solana VM ) dans les principaux réseaux Layer 2 Ethereum et Bitcoin existants. Prend en charge l'utilisation d'Ethereum ou de Bitcoin comme couche de règlement, la couche d'exécution pouvant utiliser plusieurs machines virtuelles parallèles.

Conclusion

Les innovations telles que l'EVM parallèle offrent des solutions prometteuses pour améliorer le débit et l'efficacité de la blockchain, ce qui pourrait rendre la blockchain plus évolutive et soutenir un public plus large. Le développement et la mise en œuvre de ces technologies façonneront l'avenir de l'écosystème blockchain, favorisant ainsi des avancées et des applications supplémentaires dans ce domaine.