Interpretación integral de proyectos EVM paralelos de un vistazo y perspectivas futuras

Autor: Xinwei, Mt Capital

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• La necesidad de EVM paralelo es que resuelve el problema de eficiencia de las transacciones tradicionales de procesamiento EVM en secuencia, y mejora significativamente el rendimiento y el rendimiento de la red al permitir que múltiples operaciones se ejecuten simultáneamente.

• Los métodos de implementación de EVM paralelo incluyen el procesamiento concurrente basado en la programación, las instancias EVM multiproceso, el fragmento a nivel de sistema y también enfrentan desafíos técnicos como marcas de tiempo poco confiables, determinismo de blockchain y orientación de ganancias de validador.

• Monad Labs tiene como objetivo mejorar significativamente la escalabilidad de blockchain y la velocidad de transacción a través de su proyecto de proyectos de capa 1, con características técnicas únicas, incluido el procesamiento de hasta 10,000 transacciones por segundo, tiempo de bloque de 1 segundo, capacidad de ejecución paralela y mecanismo de consenso de Monadbft.

• SEI V2 es una actualización importante de la red SEI, con el objetivo de ser el primer EVM totalmente paralelo, proporcionando contratos inteligentes EVM compatibles con versiones anteriores, paralelización optimista, nuevas estructuras de datos SEIDB y interoperabilidad con cadenas existentes, con el objetivo de mejorar en gran medida la velocidad y la red de procesamiento de transacciones escalabilidad.

• Neon EVM es una plataforma en Solana diseñada para proporcionar un entorno eficiente, seguro y descentralizado para los DAPP de Ethereum, lo que permite a los desarrolladores desplegar y ejecutar fácilmente DAPP mientras aprovechan el alto rendimiento de Solana y el bajo costo.

• Lumio es una solución de capa 2 desarrollada por Pontem Network.

• Eclipse es una solución Ethereum Layer 2 que utiliza SVM para acelerar el procesamiento de transacciones y adopta una arquitectura modular de acumulación que integra el asentamiento de Ethereum, los contratos inteligentes SVM, la disponibilidad de datos de Celestia y la prueba de fraude cero RISC.

• Solana utiliza su tecnología SeaLevel para lograr un procesamiento de contrato inteligente paralelo, Sui mejora el rendimiento a través de los componentes de Narwhal y Bullshark, implementa la ejecución de la transacción paralela a través del modelo UTXO, y APTOS usa el motor de STM de bloques para mejorar las capacidades de procesamiento de transacciones, que muestran la cadena de bloques de Blockchain campo.

• Los principales desafíos de adoptar el paralelismo incluyen abordar la competencia de datos y los problemas de conflicto de lectura-escritura, garantizar la compatibilidad tecnológica con los estándares existentes, adaptarse a los nuevos patrones de interacción del ecosistema y la gestión de una mayor complejidad del sistema, especialmente en términos de seguridad y asignación de recursos.

• El EVM paralelo demuestra un gran potencial para mejorar la escalabilidad y la eficiencia de blockchain, marcando una transformación importante en la tecnología de blockchain, mejorando las capacidades de procesamiento de transacciones a través de múltiples procesadores que ejecutan simultáneamente transacciones, rompiendo el límite tradicional de procesamiento de transacciones secuenciales.Si bien los EVM paralelos ofrecen un gran potencial, su implementación exitosa requiere superar desafíos técnicos complejos y garantizar la adopción generalizada del ecosistema.

El concepto básico de EVM paralelo

Introducción a EVM

Ethereum Virtual Machine (EVM) es el componente central de la cadena de bloques Ethereum y actúa como su motor informático.Es una máquina cuasi-tining-complete que proporciona un entorno operativo para la ejecución de contratos inteligentes en la red Ethereum, que es crucial para mantener la confianza y la consistencia en todo el ecosistema de Ethereum.

EVM ejecuta contratos inteligentes mediante el procesamiento de Bytecode, que es una forma más básica de compilar código de contrato inteligente que generalmente se escribe en lenguajes de programación de alto nivel, como la solidez.Estos bytecodes consisten en una serie de códigos de operación que realizan diversas funciones, incluidas las operaciones aritméticas y el almacenamiento/recuperación de datos.EVM se ejecuta como una máquina de pila y procesa las operaciones en el futuro de una manera primero.Este sistema de gas mide el esfuerzo computacional requerido para realizar operaciones, garantiza la asignación justa de recursos y evita el abuso de la red.

En Ethereum, las transacciones juegan un papel importante en la funcionalidad de EVM.Hay dos tipos de transacciones: uno es una transacción que causa llamadas de mensaje, y la otra es una transacción que causa la creación de contratos.La creación del contrato da como resultado la creación de una nueva cuenta de contrato que contiene el Bytecode de contrato inteligente compilado, que se ejecuta cuando otra cuenta hace una llamada de mensaje al contrato.

La arquitectura de EVM incluye componentes como bytecode, pila, memoria y almacenamiento.Tiene un espacio de memoria dedicado para almacenar datos temporalmente durante la ejecución y un espacio de almacenamiento persistente en la cadena de bloques para guardar datos indefinidamente.El EVM está diseñado para garantizar un entorno de ejecución seguro para contratos inteligentes, aislarlos para evitar ataques de reingreso y adoptar diversas medidas de seguridad, como los límites de profundidad de gas y pila.

Además, la influencia de EVM va más allá de Ethereum y se extiende a un rango más amplio a través de la cadena de compatibilidad EVM.Aunque son diferentes, estas cadenas mantienen la compatibilidad con las aplicaciones basadas en Ethereum, lo que les permite interactuar sin problemas con las aplicaciones básicas de Ethereum.Estas cadenas juegan un papel clave en varios campos, como Enterprise Solutions, GameFI y Defi.

Necesidad de EVM paralelo

La necesidad de EVM paralelo (máquina virtual Ethereum) se debe a su capacidad para mejorar significativamente el rendimiento y la eficiencia de las redes blockchain.Las transacciones tradicionales de procesos EVMS en secuencia, que no solo consume mucha energía, sino que también tiene mucho trabajo en validadores de red.Este enfoque a menudo conduce a altos costos de transacción e ineficiencia y se considera el principal obstáculo para la adopción generalizada de blockchains.

Paralelo EVM revoluciona el proceso de consenso al permitir que múltiples operaciones se realicen simultáneamente.La capacidad de ejecutar en paralelo mejora enormemente el rendimiento de la red, mejorando así el rendimiento y la escalabilidad de toda la cadena de bloques.Usando EVM paralelo, las redes blockchain pueden procesar más transacciones en un tiempo más corto, resolviendo efectivamente problemas de congestión comunes y un tiempo de procesamiento lento en los sistemas tradicionales de blockchain.

EVM paralelo tiene un impacto significativo en todos los aspectos de la tecnología blockchain:

• Proporciona un método de procesamiento de transacciones más eficiente en energía.Al reducir la carga de trabajo de validadores y toda la red, EVM paralelo ayuda a construir un ecosistema de cadena de bloques más sostenible.

• El aumento de la escalabilidad y el mayor rendimiento conducen directamente a tarifas de transacción más bajas.Los usuarios disfrutarán de una experiencia más económica, haciendo que la plataforma blockchain sea más atractiva para un público más amplio.

• Procesar múltiples transacciones simultáneamente en lugar de en secuencia significa que los DAPPS pueden ejecutarse más suaves incluso durante la alta demanda de la red.

Método de implementación de EVM paralelo (citado desde Siyuan.h)

En la arquitectura EVM actual, las mejores operaciones de lectura y escritura son Sload and Store, que se utilizan para leer y escribir datos de los intentos de estado, respectivamente.Por lo tanto, garantizar que diferentes hilos no entren en conflicto en estas dos operaciones es un punto de entrada simple para implementar EVM paralelo/concurrente.De hecho, hay un tipo especial de transacción en Ethereum, incluida una estructura especial llamada «Lista de acceso» que permite que las transacciones que transporten direcciones de almacenamiento se lean y modifiquen.Por lo tanto, esto proporciona un buen punto de partida para implementar un enfoque de concurrencia basado en la programación.

En términos de implementación del sistema, hay tres formas EVM paralelas/concurrentes comunes:

1. Múltiple lectura de una instancia de EVM.

2. Múltiple lectura de múltiples instancias EVM en un nodo.

3. Múltiple lectura (básicamente fragmentación a nivel de sistema) de múltiples instancias EVM en múltiples nodos.

Paralelo/concurrencia difiere de los sistemas de bases de datos en blockchains de las siguientes maneras:

• Las marcas de tiempo poco confiables hacen que los métodos de concurrencia basados ​​en la marca de tiempo sean difíciles de implementar en el mundo blockchain.

• La certeza absoluta en el sistema blockchain para garantizar que las transacciones de re-ejecución entre diferentes validadores sean las mismas.

• El objetivo final de los validadores es tener mayores rendimientos, en lugar de ejecutar transacciones más rápido.

Entonces, ¿qué necesitamos?

• Se requiere un consenso a nivel del sistema, y ​​la ejecución más rápida traerá mayores rendimientos.

• Los algoritmos de programación multivariados que tienen en cuenta las limitaciones de bloque pueden capturar más ingresos mientras pueden completar la ejecución más rápido.

• Más operaciones de datos de grano fino, que incluyen bloqueo de datos a nivel de operación, capa de caché de memoria, etc.

Proyectos principales y sus tecnologías

Mónadas Laboratorios

Mónada es EVM Layer 1, con el objetivo de mejorar significativamente la escalabilidad y la velocidad de transacción de Blockchain a través de sus características técnicas únicas.La ventaja clave de la monad es que puede manejar hasta 10,000 transacciones por segundo y tiene un tiempo de bloque de 1 segundo.Esto es gracias a su mecanismo de consenso de Monadbft y su compatibilidad con EVM, lo que le permite procesar transacciones de manera eficiente y rápida.

Una de las características más llamativas de Monad es su capacidad para ejecutar paralelo, lo que le permite procesar múltiples transacciones simultáneamente, lo que mejora en gran medida la eficiencia y el rendimiento de la red en comparación con los métodos de procesamiento secuenciales en los sistemas de blockchain tradicionales.

El desarrollo de Monad fue dirigido por Monad Labs y fue cofundado por Keone Hon, Eunice Giarta y James Hunsaker.El proyecto ha recaudado con éxito $ 19 millones en fondos iniciales y planea lanzar una NING de prueba a mediados de la 1T2024 y posteriormente lanzar la NET de Mainnet.

Mónada se ha optimizado en cuatro áreas principales para que sea una cadena de bloques de alto rendimiento:

1. Monadbft:

   Monadbft es un mecanismo de consenso de alto rendimiento de la cadena de bloques de monada, que se utiliza para lograr la consistencia en la clasificación de transacciones en condiciones de sincronización parcial en presencia de actores bizantinos.Es una versión mejorada basada en Hotstuff, adopta un algoritmo BFT de dos etapas, es optimista y receptivo, y tiene una sobrecarga de comunicación lineal en casos comunes y sobrecarga de comunicación secundaria en casos de tiempo de espera.En Monadbft, el líder envía un nuevo bloque y una ronda anterior de QC (certificado de quórum) o TC (certificado de tiempo de espera) al validador en cada ronda.El validador revisa el bloque y, si se acuerda, envía un voto «Sí» firmado a la próxima ronda de líderes.Este proceso agrega los votos «Sí» de ** 2f+1 ** Validadores a través de firmas de umbral para formar QC.En casos comunes de comunicación, el líder envía bloques al validador, y el validador envía un voto directamente al líder de la próxima ronda.Monadbft también utiliza firmas BLS basadas en emparejadas para resolver problemas de escalabilidad, que pueden agregar incrementos de firma en una firma, verificando una sola firma agregada válida para demostrar que todas las acciones asociadas con la clave pública han firmado el mensaje.Para consideraciones de rendimiento, MonadBft adopta un esquema de firma híbrida donde las firmas BLS solo se usan para los tipos de mensajes agregados (votación y tiempo de espera).La integridad y la autenticidad del mensaje todavía son proporcionadas por la firma ECDSA.Debido a estas características, Monadbft puede lograr un consenso de blockchain eficiente y robusto.

2. Ejecución retrasada:

   Esta es una innovación clave que desacopla el proceso de ejecución del proceso de consenso.Según esta arquitectura, el proceso de consenso involucra nodos que llegan a un acuerdo sobre la clasificación oficial de transacciones, mientras que la ejecución es el proceso de ejecutar estas transacciones y actualizar el estado.En este diseño, el nodo líder propone la clasificación de la transacción, pero no conoce la raíz del estado final cuando se propone la clasificación; exitosamente.

   Este diseño permite a Mónad lograr mejoras de velocidad significativas, lo que permite que las blockchains de un solo segmento escalaran a millones de usuarios.En Mónada, cada nodo ejecuta de forma independiente las transacciones en el bloque N mientras llega al consenso en el bloque N y comienza a alcanzar el consenso en el bloque N+1.Este enfoque permite un presupuesto de gas más grande, ya que la ejecución solo necesita mantenerse al día con la velocidad de consenso.Además, dado que la ejecución solo requiere un promedio de consenso en promedio, este enfoque es más tolerante a los cambios específicos en el tiempo de computación.

   Para garantizar aún más la replicación de la máquina de estado, Mónad incluye una raíz de merkle retrasada por los bloques D en la propuesta de bloque.Esta raíz de Merkle retrasada asegura que incluso si los nodos realizan errores o comportamientos maliciosos, se puede mantener la consistencia de toda la red.

   En Monadbft, la certeza final es una ranura única (1 segundo), y el resultado de la ejecución suele ser inferior a 1 segundo detrás del nodo completo.Esta finalidad de la ranura única significa que después de enviar una transacción, el usuario verá el tipo oficial de transacciones después de un solo bloque.A menos que la súper mayoría de la red sea maliciosa, no hay posibilidad de reordenar.Para los usuarios que necesitan comprender rápidamente los resultados de la transacción (por ejemplo, comerciantes de alta frecuencia), se pueden ejecutar nodos completos para minimizar la latencia.

3. Ejecución paralela:

   Permite que Mónad ejecute múltiples transacciones simultáneamente.Este enfoque parece ser diferente de la semántica de ejecución de Ethereum por primera vez, pero no lo es.Los bloques de Mónadas son los mismos que los bloques de Ethereum, y son conjuntos de transacciones clasificadas linealmente.Los resultados de la ejecución de estas transacciones son los mismos entre Mónada y Ethereum.

   Durante la ejecución paralela, Mónada utiliza un método de ejecución optimista, es decir, la ejecución de transacciones posteriores antes de completar una transacción anterior en el bloque.Esto a veces puede conducir a resultados de ejecución incorrectos.Para resolver este problema, la monad rastreando las entradas utilizadas durante la ejecución de la transacción y comparándolas con la salida de la transacción anterior.Si hay una diferencia, significa que la transacción debe volver a examinar con los datos correctos.

   Además, Monad usa un analizador de código estático al ejecutar transacciones para predecir dependencias entre transacciones para evitar la ejecución paralela no válida.En el mejor de los casos, la monad puede predecir muchas dependencias por adelantado;

   La tecnología de ejecución paralela de Monad no solo mejora la eficiencia y el rendimiento de la red, sino que también reduce las fallas de transacciones causadas por la ejecución paralela al optimizar las estrategias de ejecución.

4. MonaddB:

   MonadDB se utiliza para la optimización del almacenamiento y procesamiento de datos.Es parte de la estrategia de optimización de mónadas, diseñada para mejorar el rendimiento general de la red, especialmente en el procesamiento de datos de estado y transaccional.Dichos componentes están diseñados para mejorar la eficiencia y escalabilidad del almacenamiento de datos y mejorar la capacidad de las redes blockchain para procesar grandes cantidades de datos.Incluye mecanismos de indexación de datos mejorados, estructuras de almacenamiento más eficientes y rutas de acceso a datos optimizados.Estas optimizaciones ayudan a reducir el tiempo de acceso a los datos, mejorar la velocidad de procesamiento de transacciones y, por lo tanto, mejorar el rendimiento de toda la red blockchain.

Proyectos ecológicos

Tayaswap

Tayaswap es un DEX AMM basado en Mónadas impulsado por Sublabs, que permite el comercio de activos sin un libro de pedidos tradicional o intermediario.AMM se basa en fórmulas matemáticas y contratos inteligentes para facilitar el intercambio de tokens, determinar los precios y usar contratos inteligentes para habilitar las transacciones entre pares.

Finanzas ambientales

Ambient (anteriormente CrocSwap) es un protocolo de transacción descentralizado que permite la combinación de AMM bilaterales con liquidez de productos centralizada y constante en cualquier par de activos de blockchain.Ambient ejecuta todo el DEX en un solo contrato inteligente, donde un solo grupo de AMM es una estructura de datos liviana, en lugar de un contrato inteligente separado.

Protocolo de camarón

El camarón es un (3,3) DEX con economía de tokens de volante que apoya los activos del mundo real y está a punto de aterrizar en la monad.

Catalizador

Catalyst es una solución de liquidez sin licencia entre blockchains modulares, construida para conectar todas las cadenas, diseñada para permitir el acceso a cualquier activo en cualquier lugar.Catalyst permite a los desarrolladores conectarse automáticamente a todas las cadenas, obtener acceso a los usuarios en un ecosistema unificado, mientras que su diseño simple, descentralizado y autohospedado asegura que los proyectos puedan acceder a la liquidez de manera segura y sin problemas.

SWAAP

SWAAP es un fabricante de mercado automático (AMM) neutral en el mercado.Combina Oracle y Dynamic Spreads para proporcionar rendimientos sostenibles para los proveedores de liquidez y ofrece a los comerciantes precios más baratos.El protocolo reduce en gran medida las pérdidas impermanentes y proporciona un grupo de activos múltiples.

Elixir

Elixir es un protocolo descentralizado de fabricantes de mercado que utiliza algoritmos de fabricantes de mercado para interactuar con el comercio de activos centralizados a través de llamadas API, lo que aporta liquidez a los activos de cripto de cola larga.

Times

Timeswap es un protocolo descentralizado de mercado monetario basado en AMM que no usa oráculos o liquidadores.A diferencia de UNISWAP que puede intercambiar activos en tiempo real, tomar prestado en TimesWAP implica el comercio de tokens hasta que se complete el reembolso.El prestamista proporciona el activo A para pedir prestado mientras «protege» una cierta cantidad de activo B utilizada por el prestatario como garantía.Los usuarios pueden ajustar su perfil de riesgo para obtener tasas de interés más altas en relaciones garantizadas más bajas y viceversa.

Poply

Poply es un mercado NFT basado en la comunidad que se especializa en cadenas de monad, exhibe y empodera las colecciones NFT creadas específicamente para esta cadena, atrayendo a personas interesadas en NFT únicas mediante el uso de IA para generar interfaces artísticas y amigables con el uso de ERC-721. .

Tablero de conmutadores

La centralita es un protocolo Oracle de múltiples cadenas sin permiso, personalizable, para alimentos de datos universales y aleatoriedad verificable.Al permitir que cualquiera presione cualquier forma de datos, independientemente del tipo de datos, proporciona a los usuarios un servicio único y ayuda a impulsar la próxima generación de aplicaciones descentralizadas.

Python Network

Python Network es la solución Oracle de Precio de próxima generación de Douro Labs desarrollada por Douro Labs para proporcionar datos valiosos del mercado financiero en la cadena, incluidas las criptomonedas, las acciones, el divisas y los productos básicos a los proyectos y protocolos, así como al público a través de la tecnología de blockchain.La red agrega datos de precios de primera parte de más de 70 proveedores de datos de confianza y los publica para su uso por contratos inteligentes y otras aplicaciones de cadena o fuera de cadena.

Protocolo AIT

El protocolo AIT es una infraestructura de datos de inteligencia artificial que proporciona soluciones de inteligencia artificiales Web3.El mercado descentralizado de AIT proporciona a millones de usuarios de criptomonedas una oportunidad especial y extensa de participar en la tarea de «capacitación es ganar dinero», un concepto que les permite obtener recompensas mientras promueve activamente el desarrollo de modelos de IA y contribuir al desarrollo.

Notifi

Notifi proporciona una capa de comunicación común para todos los proyectos de Web3, planeando incrustar las capacidades de notificación y mensajería en aplicaciones descentralizadas para interactuar con los usuarios en canales digitales y en cadena.La API de Notifi permite a los desarrolladores desbloquear infraestructuras de comunicación complejas a través de simples API que proporcionan experiencia de usuario nativa para todas las aplicaciones del mundo; Ver y administrar toda la información en el mundo de la Web3;

Acríto

Acryptos es una plataforma de estrategia de cifrado avanzada, un optimizador de agregación de ingresos de múltiples cadenas y DEX, que proporciona bóveda de token individual compuesta automática, bóveda LP de token dual, bóveda de liquidez única, rama de Balancer-V2 dex e intercambio de escenario de stablecoin una variedad de productos únicos que incluyen.Originalmente lanzado en la cadena BNB en noviembre de 2020, Acryptos ahora se ha expandido a 11 cadenas con más de 100 bóvedas desplegadas para admitir usuarios y protocolos Defi.

Magmadao

Magmadao es un protocolo de apuestas líquidas controlado por DAO, diseñado para lograr la asignación de fichas justas a través de Airdrops de la competencia del ecosistema.

Intercambio de wombat

Wombat Exchange es una transacción de establo de múltiples cadenas con una piscina de liquidez abierta, un deslizamiento bajo y una participación unilateral.

Agujero

Wormhole es un protocolo de mensajería universal descentralizado que permite a los desarrolladores y usuarios de aplicaciones de cadena cruzada aprovechar múltiples ecosistemas.

Drask Finance

DeMask Finance es un protocolo AMM en cadena utilizado para transacciones entre los tokens NFT y ERC20.DeMask Finance respalda la creación de colecciones NFT y transmisores NFT: emparejado con ETH y otros tokens.Intercambio descentralizado NFT: admite ERC-1155 NFT u otros tokens para emparejar con tokens ETH y ERC-20.El Protocolo de Demask tiene como objetivo aumentar la liquidez para el mercado NFT, proporcionando una interfaz para habilitar un intercambio sin problemas entre tokens ERC20 o tokens nativos y colecciones NFT.DeMask es un sistema de contrato inteligente interconectado donde todos los usuarios pueden crear y poseer grupos de liquidez y comerciar de una manera totalmente automatizada.Cada grupo tendrá un par de activos, incluidos un token y un NFT, proporcionando un precio fijo para las transacciones instantáneas.Esto también permite que otros contratos estimen el precio promedio de ambos activos a lo largo del tiempo.Los usuarios con grupos de liquidez recibirán recompensas al intercambiar pares de activos.

SEI V2

SEI V2 es una actualización importante a la red SEI, y su objetivo es ser el primer EVM totalmente paralelo.Esta actualización le dará a SEI las siguientes características:

1. Contratos inteligentes EVM compatibles con retroceso:

   Esto significa que los desarrolladores pueden implementar contratos inteligentes auditados y compatibles con EVM en SEI sin cambiar el código.Esto es extremadamente importante para los desarrolladores, ya que simplifica su proceso de transferencia de contratos inteligentes existentes de otras cadenas de bloques, como Ethereum a SEI.

   Desde un punto de vista técnico, los nodos SEI se importarán automáticamente a GETH: la implementación GO de Ethereum Virtual Machine.Geth se utilizará para procesar las transacciones de Ethereum, y cualquier actualización resultante (incluidas las actualizaciones estatales o las llamadas a los contratos no relacionados con EVM) se realizará a través de una interfaz especial creada por SEI para el EVM.

2. Paralelización optimista:

   Permite que Blockchains admite la paralelización sin la necesidad de que los desarrolladores definan cualquier dependencia.Esto significa que todas las transacciones pueden ejecutarse en paralelo, y cuando ocurre un conflicto (por ejemplo, la transacción toca el mismo estado), la cadena rastreará la parte de almacenamiento de cada transacción tocando y volver a ejecutar las transacciones en secuencia.Este proceso continuará de manera recursiva hasta que se resuelvan todos los conflictos inexplicables.Debido a que las transacciones se organizan de manera ordenada en los bloques, este proceso es determinista y puede simplificar el flujo de trabajo del desarrollador mientras mantiene el paralelismo a nivel de cadena.

3. Seidb:

   Introducirá una nueva estructura de datos llamada SEIDB para optimizar la capa de almacenamiento de la plataforma.El objetivo principal de SEIDB es evitar el hinchazón del estado, es decir, el problema de que la red se convierte en datos demasiado pesados, al tiempo que simplifica el proceso de sincronización del estado de los nodos nuevos.Tal diseño está diseñado para mejorar el rendimiento general y la escalabilidad de la cadena de bloques SEI.

   SEI V2 logra esto transformando el árbol IAVL tradicional en un sistema de doble componente: almacenamiento en estado y compromiso de estado.Este cambio reduce significativamente la latencia y el uso del disco, y SEI V2 también planea cambiar a Pebbledb para mejorar el rendimiento de lectura y escritura para el acceso multiproceso.

4. Interoperabilidad con cadenas existentes:

   SEI V2 permite una combinación perfecta entre EVM y cualquier otro entorno de ejecución respaldado por SEI, proporcionando a los desarrolladores una experiencia más suave, donde pueden acceder fácilmente a los tokens locales y otras características de la cadena, como el replanteo.También creará un nuevo componente para admitir contratos inteligentes EVM.Estos contratos inteligentes EVM se beneficiarán de todos los cambios realizados en el consenso y la paralelización, y también podrán interactuar con los contratos inteligentes CosmwasM existentes.

Desde una perspectiva de rendimiento, SEI V2 proporcionará un rendimiento de 28,300 transacciones por lotes por segundo, al tiempo que proporciona 390 milisegundos de tiempo de bloque y 390 milisegundos.Esto permite a SEI admitir más usuarios, proporcionar una mejor experiencia interactiva que las blockchains existentes, al tiempo que proporciona costos de transacción más baratos.

El progreso de actualización principal de SEI V2 ahora está cerca de la finalización del código.Una vez completada la revisión, esta actualización se lanzará en la red de pruebas públicas en el primer trimestre de 2024 y se implementará en la red principal en la primera mitad de 2024.

Neón

Neon EVM aprovecha las capacidades de la cadena de bloques de Solana para proporcionar un entorno eficiente para las dapps de Ethereum.Se ejecuta como un contrato inteligente dentro de Solana, lo que permite a los desarrolladores implementar DAPP de Ethereum con cambios de código mínimos o ningún código y beneficiarse de las características avanzadas de Solana.La arquitectura y las operaciones de Neon EVM se centran en la seguridad, la descentralización y la sostenibilidad, proporcionando a los desarrolladores de Ethereum la oportunidad de hacer una transición sin problemas al entorno Solana.Aprovecha las bajas tarifas de Solana y las altas velocidades de transacción al permitir que las transacciones se ejecuten en paralelo, proporcionando un alto rendimiento y reduciendo los costos.Los componentes principales del ecosistema EVM de neón incluyen:

1. Programa de neón EVM:

   Es un EVM compilado en Berkeley Packet Filter Bytecode, que se ejecuta en Solana.Maneja transacciones similares a Ethereum (transacciones de neón) en Solana, siguiendo las reglas de Ethereum.Neon EVM se configura a través de una cuenta EVM de firma múltiple descentralizada, donde los participantes pueden cambiar el código de neón EVM y establecer parámetros.

   El proceso de procesamiento de transacciones por neón EVM implica varios pasos clave.Primero, los usuarios inician transacciones similares a Ethereum (N-TX) a través de billeteras compatibles con Ethereum.Estas transacciones están encapsuladas en transacciones de Solana (S-TX) a través del proxy de neón y luego se pasan al programa EVM de neón alojado en Solana.El programa Neon EVM desbloquea las transacciones, valida las firmas de usuario, carga el estado EVM (incluidos los datos de la cuenta y el código de contrato inteligente), ejecuta transacciones en el entorno Solana BPF (Filtro de paquetes de Berkeley) y actualiza el estado de Solana para reflejar el nuevo estado de neón EVM .

2. Proxy de neón: Permite que Ethereum DAPPS se acerque a Neon con una reconfiguración mínima.Neon proxy empaqueta las transacciones EVM en transacciones de Solana y se proporciona en forma de una solución contenedorizada para facilitar el uso.Los operadores que ejecutan los servidores proxy de neón facilitan la ejecución de transacciones similares a Ethereum en Solana, aceptando tokens de neón como tarifas de gas y otros pagos dentro del ecosistema de Solana.

3. Dao de neón: DAO proporciona servicios de custodia a la Fundación Neon y guía la investigación y el desarrollo futuros.Funciona como una serie de contratos en Solana, proporcionando una capa de gobierno que controla las capacidades de Neon EVM.Los titulares de tokens de neón pueden participar en actividades de DAO, incluidas las propuestas de fabricación y votación.

4. Tokens de neón: Este token práctico tiene dos funciones principales: pagar tarifas de gas y participar en el gobierno a través de DAO.

5. Integraciones y herramientas: Neon EVM admite una variedad de integraciones y herramientas de desarrollo de desarrollo.Estos incluyen navegadores de bloques (como Neonscan), envoltorios ERC-20 SPL para la transferencia de tokens, el paso de neón para transferir tokens ERC-20 entre Solana y EVM de neón, Neonfaucet proporciona tokens de prueba y compatibilidad con EVMS como la compatibilidad de la billetera Metamask.

Eclipse

Eclipse es una solución de capa 2 para Ethereum que acelera drásticamente el procesamiento de transacciones al aprovechar la máquina virtual Solana (SVM).Eclipse está diseñado para lograr una rápida y escalabilidad, adopta una arquitectura modular de rollup e integra tecnologías clave como el asentamiento Ethereum, los contratos inteligentes SVM, la disponibilidad de datos de Celestia y la seguridad RISC cero.

Específicamente, Eclipse MainNet combina los mejores componentes de la pila modular:

• Capa de asentamiento –Ethereum: Eclipse usa Ethereum como su capa de asentamiento.En este nivel, las transacciones se finalizan y se aseguran.Usar Ethereum no solo significa aprovechar su sólida seguridad y liquidez, sino que también significa usar ETH como un token de gas que paga tarifas de transacción.Dicha configuración permite a Eclipse heredar las potentes características de seguridad de Ethereum.

• Capa de ejecución –SVM: En términos de ejecución de contrato inteligente, Eclipse adopta SVM.Esto contrasta con la forma en que EVM ejecuta transacciones secuencialmente, donde SVM puede realizar el procesamiento de transacciones paralelas.La característica de su tiempo de ejecución de nivel de mar es que las transacciones que no implican estados superpuestos se pueden procesar en paralelo, lo que permite que Eclipse escala horizontalmente y mejore el rendimiento.

• Disponibilidad de datos –Celestia: para garantizar la disponibilidad oportuna y la verificación de los datos, Eclipse adopta Celestia.Celestia proporciona una plataforma escalable y segura para la liberación de datos y es un soporte importante para el alto rendimiento de Eclipse.

• Prueba de fraude – risc cero: Eclipse integra RISC cero para realizar una prueba de fraude de conocimiento cero, evitando la necesidad de serialización estatal intermedia, mejorando así la eficiencia y la seguridad del sistema.

Eclipse está diseñado para proporcionar a Ethereum una solución universal de capa 2 que se puede usar a una escala verdaderamente a gran gran.Su objetivo es abordar las limitaciones y los problemas de aislamiento y complejidad resultantes causados ​​por los pilotos en una aplicación específica que puede conducir al empeoramiento de la experiencia del usuario y el desarrollador.Eclipse proporciona una opción atractiva para la construcción de DAPPS escalables y de alto rendimiento en Ethereum a través de su sistema de rollo modular y componentes técnicos integrados.

Lumio

Lumio es una solución de capa 2 desarrollada por Pontem Network, diseñada para resolver los desafíos de escalabilidad de Ethereum y traer una experiencia similar a Web2 a Web3.Se destaca como un acurrucado único en el espacio blockchain porque es capaz de soportar las máquinas virtuales de movimiento EVM y APTOS.Esta doble compatibilidad le permite a Lumio procesar las transacciones en APTOS mientras verifica Ethereum, proporcionando una solución versátil y eficiente para los desarrolladores y usuarios de DAPP.Tiene las siguientes características clave:

1. Compatibilidad de máquina virtual dual: Lumio admite exclusivamente EVM y APTOS Move VM.Esta doble compatibilidad le permite a Lumio integrar sin problemas las capacidades de Ethereum y APTOS, aumentando la flexibilidad y la eficiencia del desarrollo y ejecución de DAPP.

2. Alto rendimiento y baja latencia: Al aprovechar las cadenas de alto rendimiento como APTOS para la clasificación de transacciones, Lumio mejora significativamente el ancho de banda de transacción.Esta integración garantiza que Lumio pueda manejar grandes cantidades de transacciones de manera eficiente mientras mantiene las características de seguridad y liquidez de Ethereum.

3. Tecnología optimista de acurrucado: Lumio utiliza una pila de operaciones de código abierto y utiliza tecnología de rollup optimista.Los acurrucados optimistas son conocidos por su eficiente procesamiento de transacciones y menores costos, adecuados para escalar aplicaciones basadas en Ethereum.

4. Modelo económico de costo de gas flexible: Lumio presenta un modelo económico de costo de gas de gas centrado en la aplicación.Este modelo permite a los desarrolladores de aplicaciones beneficiarse directamente del uso de la red y puede inspirar un desarrollo DAPP más innovador y fácil de usar.

5. Interoperabilidad e integración: Lumio puede procesar transacciones en APTOS y establecerse en Ethereum, lo que demuestra un alto grado de interoperabilidad entre diferentes ecosistemas de blockchain.Esta característica permite a los desarrolladores aprovechar al máximo Ethereum y APTOS en sus aplicaciones.

6. El equilibrio entre seguridad y escalabilidad: Combinando la poderosa seguridad de Ethereum y la escalabilidad de APTOS, proporciona a los desarrolladores una solución atractiva para construir DAPPS seguros y de alto rendimiento.La arquitectura de Lumio está diseñada para equilibrar efectivamente estos dos aspectos clave.

Lumio se encuentra actualmente en beta cerrada y planea lanzarla gradualmente a los usuarios seleccionados.Este enfoque permite pruebas integrales y mejora la plataforma en función de los comentarios de los usuarios, asegurando una plataforma robusta y fácil de usar para lanzamientos más amplios.

Otros proyectos paralelos en la industria

Solana

La tecnología SeaLevel de Solana es un componente clave de su arquitectura blockchain, con el objetivo de mejorar el rendimiento de los contratos inteligentes a través de la tecnología de procesamiento paralelo.Este enfoque es significativamente diferente del procesamiento único en otras plataformas de blockchain, como el tiempo de ejecución basado en WASM de EVM y EOS, que procesa contratos a la vez y modifica el estado de blockchain en secuencia.

SeaLevel permite que el tiempo de ejecución de Solana procese decenas de miles de contratos en paralelo, aprovechando todos los núcleos disponibles para el validador.Esta capacidad de procesamiento paralelo es posible porque las transacciones de Solana describen explícitamente todos los estados que se leerán o escribirán durante la ejecución, permiten que las transacciones no superpuestas se ejecuten simultáneamente, y solo se leen transacciones con el mismo estado.

Las capacidades centrales de SeaLevel se basan en la arquitectura única de Solana, incluidos componentes como la base de datos de cuentas de CloudBreak y el mecanismo de consenso de Prueba de Historia (POH).CloudBreak mapea las claves públicas para cuentas, saldos de mantenimiento de cuentas y datos, y programas (códigos sin estado) administran las transiciones estatales para estas cuentas.

Las transacciones en Solana especifican un vector de instrucción, cada instrucción contiene un programa, instrucciones del programa y una lista de cuentas que la transacción desea leer y escribir.Esta interfaz está inspirada en el dispositivo por la interfaz del sistema operativo de bajo nivel, lo que permite a SVM clasificar millones de transacciones pendientes y programar todas las transacciones no superpuestas para el procesamiento paralelo.Además, SeaLevel puede ordenar todas las instrucciones por identificación del programa y ejecutar el mismo programa en todas las cuentas al mismo tiempo.

SeaLevel de Solana ofrece varios beneficios que incluyen escalabilidad mejorada, latencia reducida, rentabilidad y mejor seguridad.Permite que la red Solana procese volúmenes sustancialmente más altos de transacciones por segundo, proporcionando una confirmación final casi instantánea de las transacciones y reduciendo las tarifas de transacción.Incluso durante el procesamiento paralelo, la seguridad de los contratos inteligentes se mantiene a través del poderoso protocolo de seguridad de Solana.

SeaLevel hace de Solana una poderosa plataforma de aplicación descentralizada al permitir el procesamiento paralelo de alta velocidad y un mayor rendimiento de la transacción.

Sui

Las características de tecnología paralela de Sui lo convierten en una plataforma blockchain de alta eficiencia y de alto rendimiento adecuada para una variedad de aplicaciones y casos de uso web3.Estas características importantes trabajan juntas para mejorar la eficiencia y el rendimiento de su red:

1. Componentes de Narwhal y Bullshark: Estos dos componentes son cruciales para el mecanismo de consenso de Sui.Como grupo de memoria, Narwhal es responsable de acelerar el procesamiento de transacciones, mejorar la eficiencia de la red y garantizar la disponibilidad cuando los datos se envían a Bullshark (motor de consenso).Bullshark es responsable de clasificar los datos proporcionados por Narwhal, aprovechando la tolerancia a fallas bizantinas para verificar la validez de las transacciones y asignarlos a través de la red.

2. Modelo de propiedad de activos: En la red Sui, los activos pueden ser propiedad de un solo propietario o compartido por múltiples propietarios.Los activos de un solo propietario se pueden transferir rápida y libremente en la red, mientras que los activos compartidos deben verificarse a través de un sistema de consenso.Este sistema de propiedad de activos no solo mejora la eficiencia del procesamiento de transacciones, sino que también permite a los desarrolladores crear múltiples tipos de activos para sus aplicaciones.

3. Informática distribuida: El diseño de SUI permite a la red expandir los recursos de acuerdo con las necesidades, lo que hace que sus funciones sean similares a los servicios en la nube.Esto significa que a medida que aumenta la demanda de la red SUI, los validadores de la red pueden aumentar más potencia de procesamiento, mantener la estabilidad de la red y mantener bajas tarifas de gas.

4. Lenguaje de programación Sui Move: Sui Move es el lenguaje de programación nativo de Sui diseñado para crear aplicaciones de alto rendimiento, seguras y ricas en funciones.Se basa en el lenguaje de movimiento y tiene como objetivo mejorar los defectos en el lenguaje de programación de contratos inteligentes, mejorar la seguridad de los contratos inteligentes y la eficiencia de los programadores.

5. Bloque de negociación programable (PTB): PTB en SUI es una secuencia de transacción compleja y compuesta que permite el acceso a cualquier función pública de movimiento en cadena en todos los contratos inteligentes.Este diseño proporciona una fuerte garantía para el pago o las aplicaciones orientadas a las financieras.

6. Escalabilidad horizontal: La escalabilidad de Sui no se limita al procesamiento de transacciones, pero también incluye el almacenamiento.Esto permite a los desarrolladores definir activos complejos con atributos ricos y almacenarlos directamente en la cadena sin tener que usar el almacenamiento indirecto fuera de la cadena para ahorrar tarifas de gas.

Combustible

En la red de combustible, la «ejecución paralela de transacciones» es una tecnología clave que permite a la red procesar grandes cantidades de transacciones de manera eficiente.El núcleo de esta ejecución paralela se logra mediante el uso de listas de acceso de estado estrictos basadas en el modelo UTXO (salida de transacciones sin pestañear).Este modelo es un elemento fundamental en Bitcoin y muchas otras criptomonedas.

El combustible introduce la capacidad de ejecutar transacciones paralelas en el modelo UTXO.Mediante el uso de listas de acceso de estado estrictos, el combustible puede procesar transacciones en paralelo, aprovechando más hilos y núcleos de CPU que generalmente están inactivos en blockchains de un solo subproceso.De esta manera, el combustible puede proporcionar más potencia informática, acceso de estado y rendimiento de la transacción que las cadenas de bloques de un solo subproceso.

El combustible resuelve el problema de concurrencia en los modelos UTXO.En combustible, los usuarios no firman el UTXO directamente, sino que firman la ID de contrato, lo que indica que tienen la intención de interactuar con el contrato.Por lo tanto, el usuario no cambia directamente el estado, lo que resulta en que UTXO se consuma.En cambio, el productor de bloques será responsable de manejar cómo varias transacciones en el bloque afectan el estado general, afectando así el contrato UTXO.El contrato consumido UTXO crea un nuevo UTXO con las mismas características centrales, pero actualiza el almacenamiento y el equilibrio.

Para realizar la ejecución paralela de la transacción, el combustible desarrolló una máquina virtual específica: Fuelvm.El enfoque de diseño de Fuelvm está en reducir el procesamiento de residuos en las arquitecturas tradicionales de máquinas virtuales de blockchain, al tiempo que proporciona a los desarrolladores un mayor espacio de diseño potencial.Combina lecciones aprendidas y sugerencias de mejoras del ecosistema Ethereum que no se pueden implementar en Ethereum debido a la necesidad de mantener la compatibilidad con versiones anteriores.

Apto

La cadena de bloques APTOS adopta un motor de ejecución paralelo llamado Block-STM (memoria de transacción de software) para mejorar su capacidad para procesar las transacciones.Esta técnica permite que APTOS ejecute transacciones en orden preestablecido en cada bloque y asigne transacciones a diferentes hilos de procesador durante la ejecución.La idea central de este método es registrar la ubicación de memoria modificada por la transacción al ejecutar todas las transacciones.Después de verificar todos los resultados de la transacción, si se encuentra que una transacción tiene acceso a la ubicación de memoria modificada por la transacción anterior, la transacción se invalidará.La transacción abortada se volverá a ejecutar, y este proceso se repetirá hasta que se ejecuten todas las transacciones.

A diferencia de otros motores de ejecución paralelos, Block-STM mantiene la atomicidad de las transacciones sin conocer los datos que se leerán/escribirán por adelantado.Esto facilita a los desarrolladores construir aplicaciones altamente paralelas.Block-STM admite una atomicidad más rica que otros entornos de ejecución paralelos que generalmente requieren operaciones de división en múltiples transacciones (rompiendo la atomicidad lógica).Block-STM mejora la experiencia del usuario al reducir la latencia y aumentar la eficiencia de rentabilidad.

Además, APTOS también adopta un mecanismo de consenso llamado AptoSBFTV4, un protocolo de producción de blockchain probado por corrección estricta.El protocolo optimiza la capacidad de respuesta, puede proporcionar baja latencia y alto rendimiento, aprovechando la red subyacente.AptoSBFTV4 utiliza un diseño de tubería similar al procesador que garantiza la máxima utilización de recursos en cada paso.Por lo tanto, un solo nodo puede participar en muchos aspectos del consenso, desde la selección de transacciones incluidas en el bloque hasta ejecutar otro conjunto de transacciones, escribir la salida de otro conjunto de transacciones al almacenamiento y autenticar la salida de otro conjunto de transacciones.Esto hace que el rendimiento sea limitado solo por las etapas más lentas, en lugar de la combinación secuencial de todas las etapas.

desafío

Problemas técnicos

En términos generales, los desafíos centrales de adoptar enfoques paralelos o concurrentes son problemas de competencia de datos, conflictos de lectura-escritura o problemas de riesgo de datos.Todos estos términos describen el mismo problema: diferentes hilos u operaciones intentan leer y modificar los mismos datos simultáneamente.Lograr sistemas paralelos eficientes y confiables requiere resolver problemas técnicos complejos, especialmente para garantizar operaciones paralelas predecibles y libres de conflictos en miles de nodos descentralizados.Además, el desafío de la compatibilidad técnica es garantizar que los nuevos métodos de procesamiento paralelo sean compatibles con los estándares EVM existentes y los códigos de contrato inteligentes.

Adaptabilidad del ecosistema

Para los desarrolladores, pueden necesitar aprender nuevas herramientas y métodos para maximizar los beneficios de EVM paralelo.Además, los usuarios también deben adaptarse a los nuevos modos de interacción y las características de rendimiento que pueden surgir.Esto requiere que los participantes en todo el ecosistema (incluidos los desarrolladores, usuarios y proveedores de servicios) tengan una cierta comprensión y adaptabilidad a las nuevas tecnologías.Al mismo tiempo, un ecosistema de blockchain fuerte se basa no solo en sus características técnicas, sino también en una amplia gama de soporte de desarrolladores y aplicaciones ricas.Para tener éxito en el mercado, las nuevas tecnologías como EVM paralela deben establecer suficientes efectos de red para atraer a los desarrolladores y usuarios a participar.

Aumento de la complejidad del sistema

EVM paralelo requiere una comunicación de red eficiente para admitir la sincronización de datos en múltiples nodos.La latencia de la red o la falla de sincronización pueden conducir a un procesamiento de transacciones inconsistente, aumentando la complejidad del diseño del sistema.Para utilizar de manera efectiva las ventajas del procesamiento paralelo, el sistema necesita administrar y asignar recursos informáticos de manera más inteligente.Esto puede implicar una asignación dinámica de carga entre diferentes nodos, así como optimizar el uso de memoria y almacenamiento.El desarrollo de contratos y aplicaciones inteligentes que admiten el procesamiento paralelo es más complejo que los modelos de ejecución secuencial tradicionales.Los desarrolladores deben considerar las características y limitaciones de la ejecución paralela, lo que puede dificultar el proceso de codificación y depuración.En un entorno de ejecución paralelo, las vulnerabilidades de seguridad pueden amplificarse porque un problema de seguridad puede afectar múltiples transacciones de ejecución paralela.Por lo tanto, se necesita un proceso de auditoría y prueba de seguridad más estricto.

Perspectiva futura

Los EVM paralelos muestran un gran potencial para mejorar la escalabilidad y la eficiencia de las blockchains.Estos EVM paralelos mencionados anteriormente representan una transformación importante en la tecnología blockchain, con el objetivo de mejorar las capacidades de procesamiento de transacciones mediante la ejecución de transacciones simultáneamente en múltiples procesadores.Este enfoque se rompe a través de métodos tradicionales de procesamiento de transacciones secuenciales, lo que permite un mayor rendimiento y un menor latencia, lo cual es crucial para la escalabilidad y la eficiencia de las redes blockchain.

La implementación exitosa de EVM paralelos depende en gran medida de la visión y las habilidades de los desarrolladores, especialmente en el diseño de contratos inteligentes y estructuras de datos.Estos elementos son cruciales para determinar si las transacciones se pueden ejecutar en paralelo.Los desarrolladores deben considerar el procesamiento paralelo desde el comienzo del proyecto para garantizar que sus diseños puedan impulsar diferentes transacciones para ejecutarse de forma independiente sin interrupción.

Paralelo EVM también mantiene la compatibilidad con el ecosistema Ethereum, que es crucial para los desarrolladores y usuarios que ya están involucrados en aplicaciones básicas de Ethereum.Esta compatibilidad garantiza una transición e integración sin problemas de los DAPPS existentes, que es un desafío para sistemas como tener DAG, ya que a menudo requieren modificaciones significativas en las aplicaciones existentes.

El desarrollo de EVM paralelos se considera un paso crítico para resolver las limitaciones fundamentales de la escalabilidad de blockchain.Estas innovaciones prometen prepararse para el futuro de las redes blockchain, lo que les permite mantenerse al día con la creciente demanda y convertirse en la piedra angular de la próxima generación de infraestructura Web3.Si bien los EVM paralelos ofrecen un gran potencial, su implementación exitosa requiere superar desafíos técnicos complejos y garantizar la adopción generalizada del ecosistema.

Referencias

https://github.com/hsyodyssey/awesome-parallel-blockchain

https://www.techflowpost.com/article/detail_15290.html

https://amberlabs.substack.com/p/parallel-power-unlocked