آلة الإيثريوم الافتراضية EVM وتقنيات التوازي الخاصة بها

آلة الإيثريوم الافتراضية وSolidity

تطوير العقود الذكية هو المهارة الأساسية لمهندسي البلوكشين. عادةً ما يستخدم المطورون لغات عالية مثل Solidity لكتابة منطق العقود، ولكن لا يمكن لـ EVM تفسير هذه اللغات مباشرة، ويجب تحويل الشيفرة إلى رموز تشغيلية أو بايت كود. على الرغم من وجود أدوات تلقائية يمكنها إكمال هذه العملية، إلا أن المهندسين الذين يفهمون الترميز المنخفض يمكنهم استخدام الرموز التشغيلية مباشرة في Solidity لتحقيق كفاءة أعلى واستهلاك أقل للغاز.

! الغوص العميق في EVM الموازي ونظامه البيئي

معيار EVM والتنفيذ

تُعتبر آلة الإيثريوم الافتراضية (EVM) طبقة تنفيذ العقود الذكية، حيث تُحدد تنسيق بايت كود القياسي في الصناعة. تتيح هذه المعايير للمطورين نشر العقود بكفاءة عبر شبكات متوافقة متعددة. على الرغم من اتباع نفس معايير بايت كود، إلا أن تنفيذات EVM المختلفة قد تختلف في الطرق المحددة، مثل استخدام عميل Geth الخاص بإيثريوم بلغة Go لتنفيذ EVM، بينما يقوم فريق Ipsilon التابع لمؤسسة إيثريوم بصيانة تنفيذ بلغة C++.

الحاجة إلى تقنية EVM المتوازية

في أنظمة البلوكتشين التقليدية، يتم تنفيذ المعاملات بترتيب معين، مشابهًا لطريقة عمل وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة. على الرغم من أن هذه الطريقة بسيطة، إلا أنها صعبة في تلبية احتياجات قاعدة المستخدمين الكبيرة. تكنولوجيا الآلة الافتراضية المتوازية تسمح بمعالجة العديد من المعاملات في نفس الوقت، مما يزيد بشكل كبير من القدرة على معالجة البيانات، لكنها تأتي أيضًا مع تحديات هندسية مثل تعارض المعاملات المتزامنة.

الابتكار في EVM المتوازي

كمثال على Monad، تشمل الابتكارات الرئيسية ما يلي:

• خوارزمية التنفيذ المتوازي المتفائل
• آلية التنفيذ المتأخر
• قاعدة بيانات الحالة المخصصة (Monad DB)
• آلية إجماع عالية الأداء (Monad BFT)

تهدف هذه الابتكارات إلى تحسين أداء معالجة المعاملات، وتقليل تأخير النظام، وزيادة سرعة الوصول إلى الحالة، وتعزيز قدرة الشبكة على معالجة العمليات الموزعة على نطاق واسع.

! الغوص العميق في EVM الموازي ونظامه البيئي

تحديات آلة الإيثريوم الافتراضية المتوازية

تواجه تنفيذ EVM المتوازي العديد من التحديات التقنية، بما في ذلك الصراعات المحتملة في الحالة، وتصميم آليات الكشف عن الصراعات وحلها. بالإضافة إلى ذلك، فإن حماية حقوق الملكية الفكرية، وسرعة تطوير النظام البيئي، والتوازن بين اللامركزية للنوود ومتطلبات الأداء تعتبر أيضًا عوامل مهمة يجب أخذها في الاعتبار.

نظرة عامة على مشاريع EVM المتوازية

حاليًا، يتضمن نظام EVM البيئي المتوازي عدة مشاريع، مثل Monad وSei وPolygon وNeon EVM وغيرها. يمكن تقسيم هذه المشاريع إلى ثلاث فئات تقريبًا:

1. شبكة Layer 1 المتوافقة مع EVM التي تدعم التنفيذ المتوازي من خلال ترقية تقنية
2. شبكة Layer 1 المتوافقة مع EVM التي تستخدم تقنية التنفيذ المتوازي منذ البداية
3. شبكة Layer 2 التي تستخدم تقنية التنفيذ المتوازي غير EVM

المشاريع التمثيلية

موناد

تهدف Monad إلى حل مشاكل قابلية التوسع من خلال تحسين تنفيذ EVM المتوازي وهيكل الأنابيب، مع هدف الوصول إلى 10,000 TPS. وقد أكمل المشروع تمويلاً كبيراً، حيث جاء فريق المؤسسين من شركات التكنولوجيا المالية المعروفة.

سي

من المتوقع أن يصبح مشروع Sei V2 أول آلة افتراضية عالية الأداء ومتوازية، مع زيادة TPS إلى 12,500. وقد أطلق المشروع شبكة اختبار وإطار عمل مفتوح المصدر يسمى Parallel Stack.

أرتيلا

أرتيلا تعزز أداء طبقة التنفيذ من خلال هيكل مزدوج للآلة الافتراضية EVM++ (EVM + WASM). لقد أطلق المشروع شبكة اختبار عامة وبرنامج تحفيز النظام البيئي.

نيون

Neon EVM هو أول حل للتوافق مع EVM على سولانا، يدعم نشر تطبيقات EVM بنقرة واحدة على شبكة سولانا، للاستمتاع بقدرة معالجة عالية و رسوم غاز منخفضة.

إكليبس

Eclipse أدخل الآلة الافتراضية سولانا (SVM) إلى النظام البيئي لإثيريوم، وهو حل Rollup Layer 2 يعتمد على SVM.

لوميو

لوميو هو شبكة Layer 2 الافتراضية المودولية، تدعم العديد من الآلات الافتراضية عالية الأداء، مثل آلة Aptos وآلة Solana، بينما تستخدم إثيريوم أو بيتكوين كطبقة تسوية.

ملخص

تمثل تقنية EVM المتوازية اتجاهًا مهمًا في تحسين طبقة تنفيذ blockchain، مع إمكانية تحسين الأداء الشبكي وقابلية التوسع بشكل كبير. مع تطور هذه التقنيات الابتكارية وتنفيذها، سيوفر نظام blockchain البيئي دعمًا أفضل للتطبيقات واسعة النطاق والمجموعات الكبيرة من المستخدمين، مما يعزز تقدم الصناعة.