هذه المقالة مأخوذة من مقال كتبه CKB وأعيد طبعه بواسطة wublockchain. (ملخص: تفكيك طموح فيتاليك الاستراتيجي لإعادة بناء الطبقة التنفيذية ل Ethereum باستخدام "RISC-V بدلا من EVM") (تمت إضافة الخلفية: حان الوقت لإنهاء EVM!) يقترح Vitalik التبديل إلى RISC-V ، ZK يمكن تحسين أداء الدليل بأكثر من 100 مرة) أدى ظهور blockchain إلى تحسين تنفيذ العقود الذكية وتطويرها ، وهناك دور مهم بين blockchain والعقود الذكية: الأجهزة الافتراضية. تم اقتراح مفهوم الأجهزة الافتراضية في الستينيات من القرن الماضي ، ولم يصبح شائعا إلا في التسعينيات. امتد الويب في ذلك الوقت إلى العديد من أنظمة التشغيل والمتصفحات المختلفة ، وإذا أراد المطورون إنشاء تطبيق ، فإنهم بحاجة إلى التكيف مع جميع أنظمة التشغيل المختلفة. كما تعلم ، ينقسم تطوير التطبيقات الآن إلى أنظمة Android و Apple ، وكان الوضع أكثر تعقيدا في ذلك الوقت. لقد حدث أن أصبحت لغة برمجة Java شائعة ، ويمكن للجهاز الظاهري الذي أنشأته Java أن يجعل البرنامج بحاجة إلى الكتابة مرة واحدة فقط ، والاعتماد على جهاز Java الظاهري يمكن تنفيذه على منصات متعددة ، لذلك كان الشعار المقترح في ذلك الوقت: تجميع في مكان واحد ، وتنفيذ في كل مكان. نحن نعلم أن Bitcoin ليس لديها جهاز افتراضي ، لأن Bitcoin هو نقل رقم (أي "Bitcoin") من العنوان A إلى العنوان B ، وتسأل Ethereum ، لماذا لا يمكن أن يكون التنفيذ على blockchain مجموعة من التعليمات البرمجية التي يمكنها تنفيذ أشياء أكثر تعقيدا وتنوعا؟ هذا ما نسميه منصة العقود الذكية ، حيث تنفذ جميع العقد نفس رمز العقد وتحصل على نفس النتيجة بالضبط. على blockchain ، الجهاز الظاهري هو بيئة تنفيذ العقد الذكي ، وهو نظام كمبيوتر كامل يمكن عزله تماما عن العالم الخارجي. تستدعي blockchain وتنفذ العقود الذكية من خلال الأجهزة الافتراضية وتتطلب موافقة جميع العقد. بينما تستخدم العقد أنظمة مختلفة ، فإن بعض الأجهزة 64 بت ، وبعضها 32 بت ، ويتحمل جهاز Java الظاهري التقليدي قدرا صغيرا من الاختلاف في نتائج الحساب ، ولكن على blockchain يجب أن تكون جميع النتائج هي نفسها ، لذلك من الضروري وجود جهاز افتراضي جديد صديق ل blockchain. الجهاز الظاهري المثالي ل blockchain سيكون لتصميم الجهاز الظاهري لكل مشروع blockchain سعيه الفني الخاص ، وإجراء مقايضات على مستويات مختلفة مع متابعة العديد من الميزات. بعد إجراء الكثير من الأبحاث ، نعتقد أن الجهاز الظاهري المثالي ل blockchain يجب أن يبدو كما يلي: التنفيذ حتمي بما فيه الكفاية ، عند استدعاء نفس إدخال العقد الذكي ، يجب إرجاع نفس نتيجة الإخراج ، ولا تعتمد نتيجة الإخراج على الظروف الخارجية مثل الوقت وبيئة التنفيذ ؛ هناك أمان كاف عند التنفيذ ، ولا يؤثر تنفيذ الجهاز الظاهري سلبا على النظام الأساسي نفسه ؛ مرنة بما يكفي للتحديثات ، بحيث يمكن ترقية blockchain أو إضافتها إلى خوارزميات التشفير دون المرور عبر هارد فورك (فكر في ألم الترقية باستخدام شوكة Ethereum الصلبة) ؛ المعلومات شفافة بما يكفي للسماح للعقد الذكي المنفذ على الجهاز الظاهري بتحقيق الإمكانات الكاملة للجهاز الظاهري ؛ آلية الرسوم معقولة بما يكفي لضمان أن يكون حساب استهلاك الموارد أثناء تنفيذ الجهاز الظاهري أكثر منطقية ودقة. يمكن أن يدعم التجميع بلغات مختلفة ، مما يمنح المطورين حرية تطوير واستخدام أحدث التقنيات. قبل تصميم الجهاز الظاهري Nervos CKB ، وجدنا أن العديد من مشاريع blockchain لم تستخدم مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية لبناء أجهزتها الافتراضية الخاصة ، فقد اختاروا WASM لبناء أجهزتهم الافتراضية الخاصة. نحن نفضل استخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية لإنشاء أجهزتنا الافتراضية الخاصة ، لأنه في الجزء السفلي من أي جهاز افتراضي متطور ، يجب تحويل العمليات إلى تعليمات تجميع خام لإجراء العمليات على وحدة المعالجة المركزية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية لا يقدم بعض القيود الدلالية على مستوى التصميم ويقيد مرونة الجهاز الظاهري. لإجراء تشبيه غير مناسب ، يتطلب تشغيل وحدة المعالجة المركزية نظاما لغويا ، واستخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية يشبه القدرة على "التحدث" مباشرة إلى وحدة المعالجة المركزية باستخدام نظام اللغة هذا ، وهو أمر مريح للغاية. خلاف ذلك ، يشبه التحدث باللغة الصينية أولا ثم التحويل إلى الإنجليزية ، بغض النظر عن مدى إتقان مستوى الترجمة ، سيكون هناك بعض الانحرافات والقيود. من خلال مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية ، يمكن للجهاز الظاهري إضافة أي نوع من بنية البيانات أو الخوارزمية حسب الحاجة ، والتي يمكن أن تزيد من قدرة المطور على كتابة أي عقد يلبي المتطلبات. لذلك قررنا الخروج وبناء الجهاز الظاهري الخاص بنا ، CKB-VM ، باستخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية. في اختيار مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية ، اخترنا مجموعة التعليمات مفتوحة المصدر المبسطة RISC-V. يمكن ل RISC-V تلبية متطلبات التنفيذ من المعالجات الدقيقة منخفضة الطاقة إلى معالجات مركز البيانات عالية الأداء (DC) ، وتتميز بالشفافية والبساطة والنمطية واتساع نطاق الدعم والنضج. تتوافق هذه الميزات تماما مع متطلبات تصميم CKB-VM. إذن ما هو RISC-V؟ RISC-V RISC-V هي بنية مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية واضحة وأضيق الحدود ومفتوحة المصدر ولدت في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي. في عام 2010 ، بسبب القيود المفروضة على مجموعات التعليمات التجارية مغلقة المصدر الأخرى ، بدأ فريق بحث في الجامعة مشروعا جديدا وصمم مجموعة تعليمات جديدة مفتوحة المصدر من الصفر. مع وجود عدد كبير من السجلات وسرعات تنفيذ التعليمات الشفافة ، تساعد مجموعة التعليمات الجديدة هذه المترجمين ومبرمجي اللغة التوافقية على تحويل المشكلات العملية المهمة إلى كود مناسب وفعال وتحتوي على أقل من 50 تعليمة. مجموعة التعليمات هذه هي RISC-V. عندما صمم المهندسون المعماريون RISC-V ، أرادوا أن يعمل RISC-V بفعالية على جميع أجهزة الحوسبة. منذ اختراعه في عام 2010 ، حاز تصميم RISC-V النظيف على دعم واسع من الصناعة والأوساط الأكاديمية ، وكان محبوبا من قبل المجتمع. مؤسسة RISC-V إن تطوير مجموعة تعليمات RISC-V مدفوع بشكل أساسي بمؤسسة RISC-V والمجتمع. تأسست مؤسسة RISC-V في عام 2015 ، وهي منظمة غير ربحية وأول مجتمع مفتوح وتعاوني من مبتكري الأجهزة والبرمجيات. تضم مؤسسة RISC-V حاليا أكثر من 235 عضوا ، بما في ذلك Google و Qualcomm و Apple و IBM و Tesla و Huawei وغيرها من الشركات. يمكن للأعضاء المشاركة في تطوير واستخدام مواصفات مجموعة تعليمات RISC-V والمشاركة في تطوير النظم الإيكولوجية للأجهزة والبرامج ذات الصلة. نظرا لتصميمه المبسط والمفتوح المصدر ، أصبح RISC-V شائعا في المؤسسات الأكاديمية مثل جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وجامعة برينستون ، ومعهد الحوسبة في الأكاديمية الصينية للعلوم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن بعض الوكالات الحكومية ، مثل الحكومة الهندية ولجنة المعلومات الاقتصادية لبلدية شنغهاي ، تدعم بقوة تطوير المشاريع القائمة على RISC-V. مجموعة التعليمات الحالية RISC-V هي مجموعة تعليمات صغيرة جدا ، فما هي مجموعات التعليمات الرئيسية قبل ذلك؟ في عصر الكمبيوتر الشخصي ، x86 هو أفرلورد الذي لا يتزعزع ، x86 هو CISC (Complex Instruction Set Computer ، ومجموعة التعليمات المعقدة ) ، و RISC (Reduced Instruction Set Computer. على عكس مجموعات التعليمات المخفضة ) ، تستمر مجموعات تعليمات CISC في النمو مع تطورها. نتيجة لذلك ، تستمر التكاليف في الارتفاع ، ويعاني الأداء واستهلاك الطاقة. علاوة على ذلك ، طول مجموعة تعليمات CISC ووقت التنفيذ ...
المحتوى هو للمرجعية فقط، وليس دعوة أو عرضًا. لا يتم تقديم أي مشورة استثمارية أو ضريبية أو قانونية. للمزيد من الإفصاحات حول المخاطر، يُرجى الاطلاع على إخلاء المسؤولية.
التقنية》ما هو RISC-V الذي يشيد به Vitalik؟ لماذا اختارت CKB-VM RISC-V؟
هذه المقالة مأخوذة من مقال كتبه CKB وأعيد طبعه بواسطة wublockchain. (ملخص: تفكيك طموح فيتاليك الاستراتيجي لإعادة بناء الطبقة التنفيذية ل Ethereum باستخدام "RISC-V بدلا من EVM") (تمت إضافة الخلفية: حان الوقت لإنهاء EVM!) يقترح Vitalik التبديل إلى RISC-V ، ZK يمكن تحسين أداء الدليل بأكثر من 100 مرة) أدى ظهور blockchain إلى تحسين تنفيذ العقود الذكية وتطويرها ، وهناك دور مهم بين blockchain والعقود الذكية: الأجهزة الافتراضية. تم اقتراح مفهوم الأجهزة الافتراضية في الستينيات من القرن الماضي ، ولم يصبح شائعا إلا في التسعينيات. امتد الويب في ذلك الوقت إلى العديد من أنظمة التشغيل والمتصفحات المختلفة ، وإذا أراد المطورون إنشاء تطبيق ، فإنهم بحاجة إلى التكيف مع جميع أنظمة التشغيل المختلفة. كما تعلم ، ينقسم تطوير التطبيقات الآن إلى أنظمة Android و Apple ، وكان الوضع أكثر تعقيدا في ذلك الوقت. لقد حدث أن أصبحت لغة برمجة Java شائعة ، ويمكن للجهاز الظاهري الذي أنشأته Java أن يجعل البرنامج بحاجة إلى الكتابة مرة واحدة فقط ، والاعتماد على جهاز Java الظاهري يمكن تنفيذه على منصات متعددة ، لذلك كان الشعار المقترح في ذلك الوقت: تجميع في مكان واحد ، وتنفيذ في كل مكان. نحن نعلم أن Bitcoin ليس لديها جهاز افتراضي ، لأن Bitcoin هو نقل رقم (أي "Bitcoin") من العنوان A إلى العنوان B ، وتسأل Ethereum ، لماذا لا يمكن أن يكون التنفيذ على blockchain مجموعة من التعليمات البرمجية التي يمكنها تنفيذ أشياء أكثر تعقيدا وتنوعا؟ هذا ما نسميه منصة العقود الذكية ، حيث تنفذ جميع العقد نفس رمز العقد وتحصل على نفس النتيجة بالضبط. على blockchain ، الجهاز الظاهري هو بيئة تنفيذ العقد الذكي ، وهو نظام كمبيوتر كامل يمكن عزله تماما عن العالم الخارجي. تستدعي blockchain وتنفذ العقود الذكية من خلال الأجهزة الافتراضية وتتطلب موافقة جميع العقد. بينما تستخدم العقد أنظمة مختلفة ، فإن بعض الأجهزة 64 بت ، وبعضها 32 بت ، ويتحمل جهاز Java الظاهري التقليدي قدرا صغيرا من الاختلاف في نتائج الحساب ، ولكن على blockchain يجب أن تكون جميع النتائج هي نفسها ، لذلك من الضروري وجود جهاز افتراضي جديد صديق ل blockchain. الجهاز الظاهري المثالي ل blockchain سيكون لتصميم الجهاز الظاهري لكل مشروع blockchain سعيه الفني الخاص ، وإجراء مقايضات على مستويات مختلفة مع متابعة العديد من الميزات. بعد إجراء الكثير من الأبحاث ، نعتقد أن الجهاز الظاهري المثالي ل blockchain يجب أن يبدو كما يلي: التنفيذ حتمي بما فيه الكفاية ، عند استدعاء نفس إدخال العقد الذكي ، يجب إرجاع نفس نتيجة الإخراج ، ولا تعتمد نتيجة الإخراج على الظروف الخارجية مثل الوقت وبيئة التنفيذ ؛ هناك أمان كاف عند التنفيذ ، ولا يؤثر تنفيذ الجهاز الظاهري سلبا على النظام الأساسي نفسه ؛ مرنة بما يكفي للتحديثات ، بحيث يمكن ترقية blockchain أو إضافتها إلى خوارزميات التشفير دون المرور عبر هارد فورك (فكر في ألم الترقية باستخدام شوكة Ethereum الصلبة) ؛ المعلومات شفافة بما يكفي للسماح للعقد الذكي المنفذ على الجهاز الظاهري بتحقيق الإمكانات الكاملة للجهاز الظاهري ؛ آلية الرسوم معقولة بما يكفي لضمان أن يكون حساب استهلاك الموارد أثناء تنفيذ الجهاز الظاهري أكثر منطقية ودقة. يمكن أن يدعم التجميع بلغات مختلفة ، مما يمنح المطورين حرية تطوير واستخدام أحدث التقنيات. قبل تصميم الجهاز الظاهري Nervos CKB ، وجدنا أن العديد من مشاريع blockchain لم تستخدم مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية لبناء أجهزتها الافتراضية الخاصة ، فقد اختاروا WASM لبناء أجهزتهم الافتراضية الخاصة. نحن نفضل استخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية لإنشاء أجهزتنا الافتراضية الخاصة ، لأنه في الجزء السفلي من أي جهاز افتراضي متطور ، يجب تحويل العمليات إلى تعليمات تجميع خام لإجراء العمليات على وحدة المعالجة المركزية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية لا يقدم بعض القيود الدلالية على مستوى التصميم ويقيد مرونة الجهاز الظاهري. لإجراء تشبيه غير مناسب ، يتطلب تشغيل وحدة المعالجة المركزية نظاما لغويا ، واستخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية يشبه القدرة على "التحدث" مباشرة إلى وحدة المعالجة المركزية باستخدام نظام اللغة هذا ، وهو أمر مريح للغاية. خلاف ذلك ، يشبه التحدث باللغة الصينية أولا ثم التحويل إلى الإنجليزية ، بغض النظر عن مدى إتقان مستوى الترجمة ، سيكون هناك بعض الانحرافات والقيود. من خلال مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية ، يمكن للجهاز الظاهري إضافة أي نوع من بنية البيانات أو الخوارزمية حسب الحاجة ، والتي يمكن أن تزيد من قدرة المطور على كتابة أي عقد يلبي المتطلبات. لذلك قررنا الخروج وبناء الجهاز الظاهري الخاص بنا ، CKB-VM ، باستخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية. في اختيار مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية ، اخترنا مجموعة التعليمات مفتوحة المصدر المبسطة RISC-V. يمكن ل RISC-V تلبية متطلبات التنفيذ من المعالجات الدقيقة منخفضة الطاقة إلى معالجات مركز البيانات عالية الأداء (DC) ، وتتميز بالشفافية والبساطة والنمطية واتساع نطاق الدعم والنضج. تتوافق هذه الميزات تماما مع متطلبات تصميم CKB-VM. إذن ما هو RISC-V؟ RISC-V RISC-V هي بنية مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية واضحة وأضيق الحدود ومفتوحة المصدر ولدت في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي. في عام 2010 ، بسبب القيود المفروضة على مجموعات التعليمات التجارية مغلقة المصدر الأخرى ، بدأ فريق بحث في الجامعة مشروعا جديدا وصمم مجموعة تعليمات جديدة مفتوحة المصدر من الصفر. مع وجود عدد كبير من السجلات وسرعات تنفيذ التعليمات الشفافة ، تساعد مجموعة التعليمات الجديدة هذه المترجمين ومبرمجي اللغة التوافقية على تحويل المشكلات العملية المهمة إلى كود مناسب وفعال وتحتوي على أقل من 50 تعليمة. مجموعة التعليمات هذه هي RISC-V. عندما صمم المهندسون المعماريون RISC-V ، أرادوا أن يعمل RISC-V بفعالية على جميع أجهزة الحوسبة. منذ اختراعه في عام 2010 ، حاز تصميم RISC-V النظيف على دعم واسع من الصناعة والأوساط الأكاديمية ، وكان محبوبا من قبل المجتمع. مؤسسة RISC-V إن تطوير مجموعة تعليمات RISC-V مدفوع بشكل أساسي بمؤسسة RISC-V والمجتمع. تأسست مؤسسة RISC-V في عام 2015 ، وهي منظمة غير ربحية وأول مجتمع مفتوح وتعاوني من مبتكري الأجهزة والبرمجيات. تضم مؤسسة RISC-V حاليا أكثر من 235 عضوا ، بما في ذلك Google و Qualcomm و Apple و IBM و Tesla و Huawei وغيرها من الشركات. يمكن للأعضاء المشاركة في تطوير واستخدام مواصفات مجموعة تعليمات RISC-V والمشاركة في تطوير النظم الإيكولوجية للأجهزة والبرامج ذات الصلة. نظرا لتصميمه المبسط والمفتوح المصدر ، أصبح RISC-V شائعا في المؤسسات الأكاديمية مثل جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وجامعة برينستون ، ومعهد الحوسبة في الأكاديمية الصينية للعلوم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن بعض الوكالات الحكومية ، مثل الحكومة الهندية ولجنة المعلومات الاقتصادية لبلدية شنغهاي ، تدعم بقوة تطوير المشاريع القائمة على RISC-V. مجموعة التعليمات الحالية RISC-V هي مجموعة تعليمات صغيرة جدا ، فما هي مجموعات التعليمات الرئيسية قبل ذلك؟ في عصر الكمبيوتر الشخصي ، x86 هو أفرلورد الذي لا يتزعزع ، x86 هو CISC (Complex Instruction Set Computer ، ومجموعة التعليمات المعقدة ) ، و RISC (Reduced Instruction Set Computer. على عكس مجموعات التعليمات المخفضة ) ، تستمر مجموعات تعليمات CISC في النمو مع تطورها. نتيجة لذلك ، تستمر التكاليف في الارتفاع ، ويعاني الأداء واستهلاك الطاقة. علاوة على ذلك ، طول مجموعة تعليمات CISC ووقت التنفيذ ...