並行EVM技術解析:ブロックチェーン性能を向上させる重要なイノベーション

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並行EVMとそのエコシステムについての詳細な考察

EVM vs 堅牢性

スマートコントラクトの開発は、ブロックチェーンエンジニアの基本的なスキルです。開発者は通常、Solidityなどの高級言語を使用して契約ロジックを記述します。しかし、EVMはSolidityコードを直接解釈することができず、それを仮想マシンが実行可能な低級言語(オペコード/バイトコード)にコンパイルする必要があります。この変換プロセスを自動的に行うツールはありますが、基礎的なメカニズムを理解することは依然として非常に価値があります。

変換プロセスは、一部の追加コストを引き起こすことがあります。低レベルのプログラミング経験を持つエンジニアは、最高の効率を実現し、ガス消費を削減するために、Solidityでオペコードを直接使用してプログラムロジックを記述できます。たとえば、特定の著名なプロトコルは、ユーザーのガスコストを最小限に抑えるために、インラインアセンブリを広く使用しています。

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EVMのパフォーマンスの差異

EVMは「実行層」として、コンパイルされたスマートコントラクトのオペコードが最終的に実行される場所です。EVMが定義するバイトコードは業界標準となっています。Ethereum Layer 2ネットワークであれ、他の独立したブロックチェーンであれ、EVM標準との互換性により、開発者は複数のネットワーク上で効率的にスマートコントラクトを展開することができます。

EVMバイトコード標準に従うことで仮想マシンはEVMになりますが、具体的な実装方法は大きく異なる場合があります。例えば、Ethereumの一部のクライアントはGo言語でEVM標準を実装しており、他のチームはC++実装を維持しています。この多様性は、さまざまなエンジニアリングの最適化とカスタマイズされた実装を可能にします。

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パラレルEVM技術

歴史的に、ブロックチェーンコミュニティは主にコンセンサスアルゴリズムの革新に焦点を当てており、一部の有名なプロジェクトはそのコンセンサスメカニズムによって知られていますが、実行レイヤーではありません。これらのプロジェクトは実行レイヤーにも革新をもたらしていますが、その性能はしばしば単にコンセンサスアルゴリズムから来ていると誤解されがちです。

実際、高性能ブロックチェーンには革新的なコンセンサスアルゴリズムと最適化された実行層が必要です。コンセンサスアルゴリズムを改善したEVMブロックチェーンが性能を向上させるためには、しばしばより強力なノード構成が必要です。例えば、あるブロックチェーンは高TPSでブロックを処理するために、従来のフルノードよりも数倍高いハードウェア構成が必要です。理論的には非常に高いTPSをサポートするネットワークもありますが、実際の性能はしばしば期待外れです。

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並列処理の必要性

ほとんどのブロックチェーンシステムでは、取引は単核CPUのように順番に実行されます。この方法はシンプルですが、インターネット規模のユーザーベースにスケールするのは難しいです。マルチコアCPUの並列仮想マシンに移行することで、同時に複数の取引を処理でき、スループットを大幅に向上させることができます。

並行実行は、同じスマートコントラクトに対する同時トランザクションの書き込みを処理するなどのエンジニアリング上の課題をもたらしました。これらの衝突を解決するための新しいメカニズムを設計する必要があります。無関係なスマートコントラクトの並行実行は、並行処理スレッド数に比例してスループットを向上させることができます。

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パラレルEVMの革新

並行EVMは、ブロックチェーンシステムの実行層を最適化する一連の革新を表しています。特定のプロジェクトを例に挙げると、その重要な革新には次のようなものがあります:

  • 並行取引実行:楽観的並行実行アルゴリズムを採用し、複数の取引を同時に処理できるようにします。
  • 遅延実行:コンセンサス機構において、ノードは最初に取引の順序に関するコンセンサスを達成し、その後取引を実行します。
  • カスタムステータスデータベース:SSDにMerkleツリーを直接保存することで、ステータスの保存とアクセスを最適化します。
  • 高性能コンセンサスメカニズム:既存のコンセンサスメカニズムを改善し、世界中に分散した数百のノード間での効率的な同期をサポートします。

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パラレルEVMの技術的課題

並行実行は潜在的な状態の競合を引き起こすため、実行前または実行後の競合チェックが必要です。例えば、複数の並行トランザクションが同じスマートコントラクトと相互作用する場合、競合が発生する可能性があります。これには効率的な並行処理を確保するための慎重な競合検出と解決メカニズムが必要です。

並行EVMの技術的な差異を実現することに加えて、各チームは通常、状態データベースの読み取り/書き込み性能を再設計し強化し、互換性のあるコンセンサスアルゴリズムを開発する必要があります。

チャレンジと考慮

並行EVMは、イーサリアムの長期的なエンジニアリング価値の捕獲とノードの集中化という2つの主要な課題に直面しています。現在の開発段階では完全にオープンソースになっていないかもしれませんが、これらの詳細は最終的にテストネットとメインネットの開始時に公開されるでしょう。迅速なエコシステムの発展が競争優位性を維持する鍵となります。

ノードの集中化は、すべての高性能ブロックチェーンの共通の課題であり、分散化、安全性、パフォーマンスの間でバランスを取る必要があります。"各ハードウェア要求のTPS"などの指標は、特定のハードウェア条件下での異なるブロックチェーンの効率を比較するのに役立ちます。

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パラレルEVMの構造

並行EVMの構造には、複数のLayer 1ブロックチェーンとLayer 2ソリューションが含まれます。一部のプロジェクトは、技術的なアップグレードを通じて既存のネットワークを並行EVMでサポートし、他のプロジェクトは最初から並行実行技術を採用しています。また、一部のLayer 2ネットワークは、非EVM並行実行技術を採用し、EVMをプラグイン可能な実行モジュールとして抽象化しています。

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プロジェクト概要

) 先進的な並列EVMプロジェクト

このプロジェクトは、EVMの並列実行とパイプラインアーキテクチャの最適化を通じて、従来のEVMのスケーラビリティ問題を解決することを目的としており、目標は10,000 TPSです。最近、大規模な資金調達を完了し、資金調達額が最も多く、評価額が最も高い並列EVMプロジェクトとなりました。創設チームには、著名な取引機関からのベテランメンバーが含まれています。内部テストネットはすでに開始されており、近いうちに一般に公開される予定です。

パラレルEVMネットワークを立ち上げる取引に特化したプロジェクト

最初は取引に特化したLayer 1ネットワークでしたが、現在は高性能の並列EVMにアップグレードされ、TPSが12,500に向上しました。テストネットは稼働中で、EVMアプリケーションのワンクリック移行をサポートしています。メインネットは今年の上半期に稼働予定です。このプロジェクトは、Layer 2とRollupネットワークの採用を並列処理技術でサポートするオープンソースフレームワークも発表しました。

ダブルバーチャルマシン強化実行層のプロジェクト

EVM++###EVM + WASM(を構築することで、このプロジェクトはEVMブロックチェーンの性能とネットワーク実行効率を向上させることを目指しています。コアチームは有名なブロックチェーンプロジェクトから来ています。パブリックテストネットはオンラインで、エコシステムインセンティブプログラムが進行中です。

) パラレルEVM技術を導入したCosmosエコシステムプロジェクト

Cosmos SDKに基づいて構築されたEVM互換のLayer 1ネットワークで、DeFiアプリケーション向けに設計されています。最近、ネットワーク性能を向上させることを目的としたEVMの並行実行技術の導入計画が発表されました。

SolanaのEVM互換ソリューション

Solanaネットワーク上に構築された並行EVMは、初のSolana EVM互換ソリューションです。SolidityとVyper EVM開発者は、ワンクリックでDAppをSolanaにデプロイし、高スループットと低ガス料金を享受できます。EVM類の取引をSolana取引実行にカプセル化し、TPSは2,000を超えます。

SVMをイーサリアムのプロジェクトに導入する

Solana仮想マシン###SVM(によってサポートされているRollup Layer 2のモジュラーソリューション。Ethereum上で取引データを決済し、ETHをガスとして使用しますが、実行層はSVM環境で動作します。最近、大規模な資金調達を完了し、メインネットが開発者に開放される予定です。

) モジュラーVMレイヤー2プロジェクト

OPスタックに基づいて構築されたモジュラーVM Layer 2ネットワークは、Optimismオーバーチェーンの一部です。既存の主要なEthereumおよびBitcoin Layer 2ネットワークに高性能な仮想マシンを導入することを目的としています。EthereumまたはBitcoinを決済レイヤーとして使用することをサポートし、実行レイヤーはさまざまな高性能仮想マシンを使用して並列実行できます。

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まとめ

ブロックチェーン技術の発展に伴い、実行層とコンセンサスアルゴリズムに同等の重要性を持たせることが、高性能を実現するために必要です。パラレルEVMなどの革新は、スループットと効率を向上させるための有望なソリューションを提供し、ブロックチェーンのスケーラビリティを高め、広範なユーザーベースをサポートすることができます。これらの技術の発展と実施は、ブロックチェーンエコシステムの未来を形作り、この分野のさらなる進展と応用を促進するでしょう。

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コメント
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rug_connoisseurvip
· 07-10 11:45
オンチェーンは感動的だ 地面から1センチ
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ser_ngmivip
· 07-08 07:17
長い間話しても、結局は無駄なことだ。
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BearEatsAllvip
· 07-08 07:11
感じはビットコインのようだ
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NFT_Therapyvip
· 07-08 07:04
パフォーマンスが命だ。高い同時接続を解決することが王道だ。
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