Encaminhar o Título Original: Análise Técnica Artela: Por que o “EVM Paralelo” está relacionado à batalha pela sobrevivência do ecossistema EVM do Ethereum?

O recente investimento líder da Paradigm de impressionantes $225 milhões na rodada de financiamento da Monad enviou ondas de choque pelo mercado, inflamando um aumento de interesse em "EVM paralelo". Mas afinal, o que exatamente aborda o "EVM paralelo"? Quais são os gargalos e desafios-chave no desenvolvimento do EVM paralelo? Acredito que o "EVM paralelo" representa a última resistência da cadeia EVM contra as cadeias de alto desempenho de camada 1, uma batalha que determinará a sobrevivência do ecossistema Ethereum EVM. Por quê? Vamos aprofundar meu entendimento:

A capacidade inerente de processamento de transações em série da máquina virtual EVM do Ethereum impôs restrições significativas de desempenho tanto às cadeias de camada 1 compatíveis com a EVM quanto às cadeias de camada 2 compatíveis com a EVM. Isso decorre do fato de que todas elas fundamentalmente dependem do mesmo framework para processar o estado e a finalidade das transações.

Em contraste, cadeias de camada 1 de alto desempenho como Solana, Sui e Aptos possuem vantagens inerentes de processamento paralelo. Neste contexto, as cadeias baseadas em EVM devem abordar a falta inerente de capacidades paralelas para competir efetivamente com essas cadeias públicas de camada 1 de alto desempenho. Vamos explorar as diferentes abordagens para implementar o EVM paralelo, usando o exemplo da Artela Network, uma estrela em ascensão no espaço do EVM paralelo:

1) Representadas por cadeias como Monad, Artela e SEI, essas cadeias melhoram significativamente o TPS, permitindo capacidades de transação paralela dentro de um ambiente quase-EVM. Essas cadeias paralelas independentes de camada 1 de EVM possuem mecanismos de consenso e características técnicas únicas, mas ainda mantêm o objetivo de compatibilidade e expansão dentro do ecossistema EVM. Essencialmente, eles reconstroem as cadeias EVM "mudando sua linhagem" para melhor servir ao ecossistema EVM.

2) Exemplificado por cadeias como Eclipse e MegaETH, essas cadeias aproveitam o consenso independente e as capacidades de "pré-processamento" de transações das cadeias de camada 2 para filtrar e processar estados de transação antes de agrupá-los na mainnet. Elas também podem selecionar a camada de execução de qualquer outra cadeia para finalizar os estados de transação. Essa abordagem essencialmente abstrai o EVM em um módulo de execução plugável, permitindo a seleção da melhor "camada de execução" com base na necessidade, alcançando assim capacidades paralelas. No entanto, enquanto essas soluções podem atender ao EVM, elas operam fora do framework do EVM.

3）Representadas por cadeias como Polygon e BSC, essas cadeias alcançaram um certo grau de capacidade de processamento paralelo EVM. No entanto, suas otimizações são limitadas à camada do algoritmo, sem aprofundar-se nas camadas de consenso e armazenamento. Consequentemente, suas capacidades paralelas são mais semelhantes a um recurso específico do que a uma solução abrangente para os desafios de paralelização da EVM.

4) Exemplificado por cadeias como Aptos, Sui e Fuel, essas cadeias não são estritamente cadeias EVM. Em vez disso, elas capitalizam suas capacidades inerentes de execução de alta concorrência e empregam técnicas de middleware ou análise de código para alcançar compatibilidade com o ambiente EVM. Isso é evidente no caso do Starknet, uma solução de camada 2 da Ethereum. A compatibilidade do Starknet com a EVM requer um conduto especial devido à sua linguagem Cario e recursos de abstração de contas. Esse desafio de compatibilidade é um problema comum para cadeias não EVM que tentam se conectar com cadeias EVM.

As quatro abordagens mencionadas acima têm cada uma seu próprio destaque. Por exemplo, a Camada 2 com capacidades paralelas foca na flexibilidade de combinações modulares das cadeias de 'camada de execução', enquanto as cadeias compatíveis com EVM destacam as características personalizadas de funções específicas. Quanto a outras cadeias não-EVM com características de compatibilidade com EVM, elas visam mais explorar a liquidez do Ethereum. O objetivo real é consolidar completamente o ecossistema EVM, deixando apenas uma única trilha reforçada da camada 1 do EVM para aprimorar as capacidades paralelas.

Então, quais são os principais fatores para fortalecer uma camada paralela EVM de cadeia pública de nível 1? Como podemos reconstruir uma cadeia EVM enquanto ainda servimos ao ecossistema EVM? Existem dois pontos-chave:

1. A capacidade de acessar a leitura do disco de E/S do estado e as informações de saída. Uma vez que a leitura e escrita de dados levam tempo, simplesmente classificar e agendar transações não pode melhorar fundamentalmente as capacidades de processamento paralelo. Também requer a introdução de tecnologias de cache, fragmentação de dados e até mesmo armazenamento distribuído para equilibrar a velocidade de leitura e a possibilidade de conflitos de estado a partir do processo fundamental de armazenamento e leitura de estado.

2. Possuir comunicação eficiente da rede, sincronização de dados, otimização de algoritmo, reforço da máquina virtual e várias otimizações de componentes da camada de mecanismo de consenso, como separação de tarefas de computação e E/S, que requerem otimização e aprimoramento abrangentes de vários aspectos, incluindo arquitetura de componentes de camada inferior e processos colaborativos. Isso leva, em última análise, à capacidade de executar transações paralelas rapidamente, com consumo de computação controlável e alta precisão.

Em relação ao projeto específico da camada 1 paralela da EVM em si, quais inovações tecnológicas e otimizações de estrutura são necessárias para alcançar a 'EVM paralela'?

Para alcançar completamente as capacidades de coordenação e otimização de recursos do 'EVM paralelo' a partir da arquitetura da camada inferior, a Artela introduz a Computação Elástica e o Espaço de Bloco Elástico. Como entendê-los? A computação elástica permite que a rede aloque e ajuste dinamicamente os recursos de computação de acordo com a demanda e a carga, enquanto o espaço de bloco elástico ajusta dinamicamente o tamanho do bloco com base no número de transações e no tamanho dos dados na rede. O princípio de design elástico inteiro funciona de forma semelhante às escadas rolantes em shoppings que automaticamente detectam o fluxo de pedestres, o que faz todo sentido.

Como mencionado anteriormente, o desempenho da leitura de disco de estado I/O é crucial para o EVM paralelo. Cadeias compatíveis com EVM como Polygon e BSC alcançam melhorias de eficiência de 2-4 vezes por meio do paralelismo algorítmico, mas isso é apenas otimização no nível algorítmico. A camada de consenso e a camada de armazenamento não passaram por uma otimização profunda. Como seria uma verdadeira otimização profunda?

Em resposta a isso, Artela recorre a soluções de tecnologia de banco de dados, melhorando tanto a leitura quanto a gravação de estados. Para a gravação de estados, introduz a tecnologia de Write-Ahead Logging (WAL), que registra as mudanças antes de gravá-las no disco. Essa operação assíncrona evita a gravação imediata no disco quando o estado muda, reduzindo as operações de E/S de disco. Para a leitura de estados, essencialmente adota operações assíncronas por meio de estratégias de pré-carregamento para melhorar a eficiência de leitura. Ao prever quais estados serão necessários com base no histórico de execução do contrato e pré-carregá-los na memória, aprimora a eficiência das solicitações de E/S de disco.

Em resumo, este é um algoritmo que troca tempo de execução por espaço de memória, melhorando fundamentalmente as capacidades de processamento paralelo da máquina virtual EVM e otimizando a questão de conflito de estado desde o início.

Além disso, a Artela introduz as capacidades de programação modular do Aspect para melhor gerenciar a complexidade e melhorar a eficiência do desenvolvimento. Ao introduzir a análise de codificação WASM para aprimorar a flexibilidade da programação e fornecer permissões de acesso à API de baixo nível, ela alcança a isolamento seguro da camada de execução. Isso permite que os desenvolvedores desenvolvam, depurem e implantem com eficiência contratos inteligentes dentro do ambiente da Artela, ativando as capacidades de personalização e extensão da comunidade de desenvolvedores. Em particular, os desenvolvedores serão incentivados a otimizar seu código de contrato inteligente para a paralelismo, pois a redução da probabilidade de conflitos de estado é crucial para a lógica de invocação e algoritmo de cada contrato inteligente.

É tudo.

Não é difícil para todos verem que o conceito de "Parallel EVM" é essencialmente otimizar o processo de execução do status da transação.@monad_xyzafirma ser capaz de alcançar 10.000 transações por segundo, e seu núcleo técnico não é nada mais do que alcançar o processamento paralelo de transações em grande escala por meio de bancos de dados especializados, facilidade de uso para desenvolvedores, consenso de execução atrasada e tecnologia de pipeline superscalar, etc. Isso não é muito diferente da computação elástica e operações assíncronas de I/O da Artela.

O que eu realmente quero expressar é que este tipo de cadeia EVM paralela de alto desempenho é na verdade o resultado da integração de produtos web2 e capacidades técnicas. De fato, adota a essência do "manejo técnico" sob carga elevada de vez em quando no mercado de aplicações maduras de web2.

Se você olhar para o futuro distante da adoção em massa, o "Parallel EVM" é de fato a infraestrutura básica para o ecossistema EVM enfrentar um mercado mais amplo de web2, e é razoável que o mercado de capitais esteja tão otimista.

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