EVM est le composant central d'Ethereum, responsable de l'exécution des contrats intelligents et du traitement des transactions. C'est un moteur de calcul qui fournit une abstraction de calcul et de stockage, similaire à la machine virtuelle Java. L'EVM exécute son propre ensemble d'instructions bytecode, généralement compilé à partir de Solidity.
En tant que machine d'état quasi-Turing complète, toutes les étapes d'exécution de l'EVM consomment du Gas, évitant ainsi les éventuelles boucles infinies. L'EVM n'a pas de fonction de planification, mais exécute les transactions dans le bloc de manière séquentielle et modifie l'état du monde. Cette méthode d'exécution linéaire rend difficile l'optimisation parallèle, ce qui entraîne des goulets d'étranglement en matière de performance pour Ethereum, nécessitant des solutions d'extension Layer2.
Solution parallèle Layer1 haute performance
La plupart des Layer 1 à haute performance, qui ne peuvent pas traiter en parallèle, ont conçu leurs propres solutions d'optimisation pour Ethereum, principalement en se concentrant sur la machine virtuelle et l'exécution parallèle.
Choix de la machine virtuelle
Les Layer1 hautes performances utilisent souvent des machines virtuelles basées sur WASM, eBPF ou le bytecode Move, plutôt que sur l'EVM. WASM présente des avantages tels que sa petite taille, son chargement rapide et sa portabilité, et est utilisé par des projets comme EOS et Polkadot. eBPF permet de modifier dynamiquement le comportement du noyau du système d'exploitation, et Solana utilise SBF basé sur eBPF. Le langage Move met l'accent sur la sécurité et la vérifiabilité, et est adopté par Aptos et Sui.
Exécution parallèle
Le principal défi de l'exécution parallèle est de déterminer quelles transactions sont indépendantes. Les deux méthodes courantes sont :
Méthode d'accès à l'état : connaître à l'avance chaque partie de l'état accessible par la transaction, analyser les transactions indépendantes. Solana et Sui utilisent cette méthode.
Modèle d'optimisme parallèle : Supposer que toutes les transactions sont indépendantes, vérification et ajustement a posteriori. Aptos utilise Block-STM pour réaliser ce modèle.
Le développement de l'EVM parallèle
L'EVM parallèle a été proposé dès 2021, désignant à l'origine un EVM capable de traiter plusieurs transactions simultanément. À la fin de 2023, le concept d'EVM parallèle a de nouveau suscité l'intérêt, plusieurs projets affirmant avoir réalisé l'EVM parallèle.
Une définition raisonnable de l'EVM parallèle comprend :
Mise à niveau d'exécution parallèle de Layer1 compatible EVM, comme BSC, Polygon
Adoption d'un Layer1 compatible EVM avec exécution parallèle, comme Monand, Sei V2, Artela
Solutions compatibles avec l'EVM pour Layer1 non compatibles avec l'EVM, comme Solana Neon
Monad, Sei V2 et Artela utilisent tous un modèle de parallélisme optimiste pour réaliser l'exécution parallèle de l'EVM. Solana Neon, quant à lui, implémente un interpréteur EVM sur Solana, tirant parti de la capacité d'exécution parallèle de Solana.
De plus, Near Aurora et EOS EVM+ adoptent également une solution similaire à Solana Neon pour réaliser la compatibilité EVM. Movement Labs développe des solutions EVM compatibles non invasives pour Aptos et Sui.
Résumé
La technologie de parallélisme blockchain est un sujet récurrent, actuellement principalement axé sur la transformation et l'imitation des modèles d'exécution optimistes, manquant de percées substantielles. À l'avenir, il pourrait y avoir davantage de nouveaux projets rejoignant la concurrence des EVM parallèles, et les anciens projets mettront également en œuvre des mises à niveau de parallélisme EVM ou des solutions de compatibilité.
En plus d'un EVM haute performance, l'industrie espère également voir le développement de technologies plus diversifiées telles que WASM, SVM et Move VM.
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Analyse de l'exécution parallèle de l'EVM : percées et défis de la nouvelle génération de chaînes publiques à haute performance
EVM: le composant central d'Ethereum
EVM est le composant central d'Ethereum, responsable de l'exécution des contrats intelligents et du traitement des transactions. C'est un moteur de calcul qui fournit une abstraction de calcul et de stockage, similaire à la machine virtuelle Java. L'EVM exécute son propre ensemble d'instructions bytecode, généralement compilé à partir de Solidity.
En tant que machine d'état quasi-Turing complète, toutes les étapes d'exécution de l'EVM consomment du Gas, évitant ainsi les éventuelles boucles infinies. L'EVM n'a pas de fonction de planification, mais exécute les transactions dans le bloc de manière séquentielle et modifie l'état du monde. Cette méthode d'exécution linéaire rend difficile l'optimisation parallèle, ce qui entraîne des goulets d'étranglement en matière de performance pour Ethereum, nécessitant des solutions d'extension Layer2.
Solution parallèle Layer1 haute performance
La plupart des Layer 1 à haute performance, qui ne peuvent pas traiter en parallèle, ont conçu leurs propres solutions d'optimisation pour Ethereum, principalement en se concentrant sur la machine virtuelle et l'exécution parallèle.
Choix de la machine virtuelle
Les Layer1 hautes performances utilisent souvent des machines virtuelles basées sur WASM, eBPF ou le bytecode Move, plutôt que sur l'EVM. WASM présente des avantages tels que sa petite taille, son chargement rapide et sa portabilité, et est utilisé par des projets comme EOS et Polkadot. eBPF permet de modifier dynamiquement le comportement du noyau du système d'exploitation, et Solana utilise SBF basé sur eBPF. Le langage Move met l'accent sur la sécurité et la vérifiabilité, et est adopté par Aptos et Sui.
Exécution parallèle
Le principal défi de l'exécution parallèle est de déterminer quelles transactions sont indépendantes. Les deux méthodes courantes sont :
Méthode d'accès à l'état : connaître à l'avance chaque partie de l'état accessible par la transaction, analyser les transactions indépendantes. Solana et Sui utilisent cette méthode.
Modèle d'optimisme parallèle : Supposer que toutes les transactions sont indépendantes, vérification et ajustement a posteriori. Aptos utilise Block-STM pour réaliser ce modèle.
Le développement de l'EVM parallèle
L'EVM parallèle a été proposé dès 2021, désignant à l'origine un EVM capable de traiter plusieurs transactions simultanément. À la fin de 2023, le concept d'EVM parallèle a de nouveau suscité l'intérêt, plusieurs projets affirmant avoir réalisé l'EVM parallèle.
Une définition raisonnable de l'EVM parallèle comprend :
Monad, Sei V2 et Artela utilisent tous un modèle de parallélisme optimiste pour réaliser l'exécution parallèle de l'EVM. Solana Neon, quant à lui, implémente un interpréteur EVM sur Solana, tirant parti de la capacité d'exécution parallèle de Solana.
De plus, Near Aurora et EOS EVM+ adoptent également une solution similaire à Solana Neon pour réaliser la compatibilité EVM. Movement Labs développe des solutions EVM compatibles non invasives pour Aptos et Sui.
Résumé
La technologie de parallélisme blockchain est un sujet récurrent, actuellement principalement axé sur la transformation et l'imitation des modèles d'exécution optimistes, manquant de percées substantielles. À l'avenir, il pourrait y avoir davantage de nouveaux projets rejoignant la concurrence des EVM parallèles, et les anciens projets mettront également en œuvre des mises à niveau de parallélisme EVM ou des solutions de compatibilité.
En plus d'un EVM haute performance, l'industrie espère également voir le développement de technologies plus diversifiées telles que WASM, SVM et Move VM.