仮想マシン技術のブロックチェーン分野における革新と発展

EVMの基礎と制限

イーサリアム仮想マシン(EVM)はスマートコントラクト実行の核心です。開発者は通常、Solidityなどの高級言語を使用してコントラクトを作成し、それをEVMが認識できるバイトコードにコンパイルします。このプロセスは一定のオーバーヘッドを増加させますが、開発プロセスを大幅に簡素化します。一部の経験豊富なエンジニアは、最高の効率と最低のガス消費を実現するために、オペコードを直接使用してプログラミングを行います。

EVMは業界標準として、スマートコントラクトを複数の互換ネットワーク上に展開できるようにします。しかし、異なるEVMの実装方法には大きな差異がある可能性があります。たとえば、イーサリアムのGethクライアントとイーサリアム財団のIpsilonチームは、それぞれGoとC++を使用してEVM標準を実装しています。この多様性は、パフォーマンスの最適化やカスタマイズの実装を可能にします。

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並列処理の要件と課題

従来のブロックチェーンシステムは取引を順番に実行し、単一のCPUのようです。この方法はシンプルですが、大規模なユーザーベースのニーズを満たすのが難しいです。並行実行は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ますが、同時取引の競合などのエンジニアリング上の課題ももたらします。

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パラレルEVMの革新

並行EVMは、ブロックチェーン実行層を最適化する一連の革新を代表しています。特定のプロジェクトを例に挙げると、その主要な革新には次のものが含まれます:

• 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: コンセンサスメカニズムにおいて取引の実行を遅延させ、ブロック時間を最大限に利用する。
• カスタム状態データベース: 状態の保存とアクセスを最適化し、実行効率を向上させます。
• 高性能コンセンサスメカニズム:コンセンサスアルゴリズムを改善し、高効率の大規模分散操作をサポートします。

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技術的な課題と考慮事項

並行EVMが直面する主な課題は次のとおりです:

• ステータスの衝突:慎重に設計された衝突検出と解決メカニズムが必要です。
• 知的財産権保護:革新を保護する一方で、他のブロックチェーンに吸収されるリスクに直面しています。
• ノードの集中化: 分散化、信頼度、パフォーマンスの間でバランスを取る必要があります。

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パラレルEVMのエコシステムの構図

現在、並行EVMエコシステムは主に三つのタイプを含んでいます:

1. 技術のアップグレードによって並行実行をサポートするEVM互換のLayer 1ネットワーク
2. ネイティブデザインは、並行実行をサポートするEVM互換のLayer 1ネットワークです。
3. 非EVM並列実行技術を採用したレイヤー2ネットワーク

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代表的なプロジェクト

• あるプロジェクト: EVMの並列実行とパイプラインアーキテクチャを最適化することでスケーラビリティの問題を解決することを目的としており、目標は10,000 TPSに達することです。
• あるネットワーク:取引に特化したLayer 1ネットワークから高性能な並列EVMにアップグレードされ、TPSは12,500に向上。
• あるプラットフォーム: EVM++二重仮想マシンアーキテクチャを通じて実行層の性能を向上させる。
• 某チェーン: Cosmos SDKに基づいて構築されたEVM互換ネットワークで、並列EVM技術の導入を計画しています。
• ある解決策:Solana上の並列EVMで、Ethereumアプリケーションのワンクリック移行をサポート。
• あるプロジェクト: Solana仮想マシン(SVM)をイーサリアムエコシステムのLayer 2ソリューションに導入する。
• あるネットワーク:モジュール化されたVM Layer 2ネットワークで、複数の高性能仮想マシンをサポートしています。

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まとめ

並行EVMなどの実行層の革新は、ブロックチェーンの性能向上に新たな可能性を提供します。これらの技術の発展は、ブロックチェーンエコシステムのさらなる発展を促進し、より広範なアプリケーションシーンをサポートします。技術がますます成熟する中で、私たちはブロックチェーンが可用性と効率性の面で重大な突破口を開くことを期待しています。

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