Este un EVM paralel un nou limbaj pentru contracte inteligente?

Nu. Scopul este de obicei să execute bytecode EVM existent și să susțină instrumentele Solidity, schimbând modul în care software-ul nodului programează și validează intern tranzacțiile pe nucleele procesorului.

Pot rula în paralel două tranzacții care ating același contract?

Posibil, dacă accesează stocări diferite și motorul poate demonstra sau valida independența. Partajarea doar a unei adrese de contract nu creează întotdeauna un conflict, dar partajarea cheilor de stare adesea o face.

Ce se întâmplă când tranzacțiile paralele intră în conflict?

Motorul detectează dependența invalidă, elimină sau amână rezultatul provizoriu afectat și îl execută din nou pornind de la starea anterioară corectă. Unele sisteme revin la procesarea secvențială în condiții de contenciune ridicată.

Compatibilitatea cu EVM paralel garantează un nivel de securitate ca al Ethereum?

Nu. Compatibilitatea privește comportamentul execuției. Consensul, distribuția validatorilor, stocarea stării, punțile, guvernanța, permisiunile de upgrade, finalitatea și disponibilitatea datelor determină părți separate ale modelului de securitate al unei rețele.

Ce este un EVM paralel și cum funcționează execuția paralelă?

Un EVM paralel este o implementare de Ethereum Virtual Machine sau un motor de execuție compatibil cu EVM care procesează simultan tranzacții independente pe mai multe nuclee CPU. Tranzacțiile au în continuare o ordine deterministă și trebuie să producă aceeași stare finală ca execuția EVM secvențială validă. Paralelizarea schimbă modul în care nodurile calculează intern rezultatele, nu semnificația contractelor Solidity sau starea ordonată a registrului pe care o observă utilizatorii.

Acest design vizează un blocaj de execuție întâlnit în procesarea convențională cu un singur fir. Când tranzacțiile ating conturi sau sloturi de stocare fără legătură între ele, un nod le poate prelucra simultan. Când apar conflicte, motorul trebuie să detecteze dependența, să elimine sau să amâne un rezultat speculativ invalid și să execute tranzacția afectată pornind de la starea anterioară corectă. Performanța depinde astfel în mare măsură de contenciunea sarcinii și de proiectarea stocării.

Ce este un EVM paralel?

Un EVM paralel este un mediu de execuție compatibil cu Ethereum care poate procesa mai multe tranzacții independente în același timp, în loc să execute fiecare tranzacție strict una după alta. Scopul său este să păstreze contractele inteligente EVM familiare, adresele, formatele de tranzacție și instrumentele pentru dezvoltatori, îmbunătățind totodată debitul tranzacțiilor.

Implementările de EVM paralel pot folosi metode diferite pentru a identifica ce tranzacții pot rula împreună în siguranță. Unele detectează conflictele în timpul execuției, în timp ce altele analizează ce părți ale stării blockchainului va accesa fiecare tranzacție înainte de a le programa. Prin urmare, EVM paralel descrie o abordare de execuție, nu un standard universal, iar rețelele pot diferi în privința consensului, comisioanelor, finalității, cerințelor hardware și compatibilității cu Ethereum.

Cum funcționează un EVM paralel?

Un EVM paralel funcționează prin repartizarea tranzacțiilor dintr-un bloc ordonat către mai mulți lucrători și prin urmărirea stării pe care fiecare tranzacție o citește și o scrie. În execuția optimistă, lucrătorii presupun inițial că tranzacțiile pot rula împreună. Rezultatele lor rămân provizorii până când motorul validează că o tranzacție anterioară nu a modificat o intrare folosită de una ulterioară. Rezultatele fără conflicte pot fi confirmate conform ordinii originale a blocului.

Dacă o tranzacție ulterioară a citit date învechite sau scrie în conflict, rezultatul ei provizoriu este respins, iar tranzacția este reexecutată după ce starea anterioară necesară devine disponibilă. Unele motoare pot reutiliza semnături, bytecode decodat, stare din cache sau alte lucrări în timpul reexecutării. O variantă de rezervă secvențială păstrează progresul în condiții de contenciune ridicată. Fiecare validator trebuie să aplice reguli deterministe de conflict și de confirmare, astfel încât programarea paralelă să nu poată crea rădăcini de stare diferite.

Care sunt principalele beneficii și cazuri de utilizare ale unui EVM paralel?

Proiectele de EVM paralel sunt cele mai eficiente atunci când un bloc conține multe tranzacții care operează pe stări separate. Ele urmăresc să crească capacitatea de execuție a nodurilor fără a forța dezvoltatorii Solidity și utilizatorii să intre într-un mediu necunoscut.

1. Mai multe nuclee pot procesa lucrări independente. Transferurile și apelurile de contracte care ating conturi sau sloturi de stocare diferite pot rula simultan, folosind hardware-ul modern al validatorilor mai complet decât un singur fir de execuție.

2. Aplicațiile EVM își pot păstra instrumentele familiare. Rețelele compatibile pot susține contracte Solidity, portofele în stil Ethereum, interfețe JSON-RPC și framework-uri de dezvoltare, schimbând în același timp execuția sub nivelul aplicației.

3. Aplicațiile cu volum mare câștigă mai mult spațiu de execuție. Plățile, jocurile, platformele de tranzacționare și aplicațiile sociale cu stare distribuită pot procesa blocuri mai mari atunci când tranzacțiile lor generează relativ puține conflicte de stare partajată.

4. Optimizarea poate rămâne transparentă pentru contracte. Motoarele optimiste precum Monad confirmă rezultatele ca și cum tranzacțiile ar fi rulat secvențial, astfel încât dezvoltatorii nu trebuie să împartă manual contractele obișnuite doar pentru a activa concurența.

Care sunt exemple de motoare de execuție paralelă?

Proiectele folosesc execuția paralelă cu mașini virtuale și modele de stare diferite. Sistemele non-EVM rămân referințe utile, deoarece mai multe tehnici de concurență optimistă au fost dezvoltate sau implementate mai întâi în afara EVM.

Monad – EVM paralel optimist. Monad execută simultan tranzacții compatibile cu Ethereum, le urmărește intrările și reexecută o tranzacție atunci când un rezultat confirmat anterior a modificat datele pe care aceasta le folosea.
Sei – motorul de paralelizare. Sei folosește controlul optimist al concurenței, seturi de acces estimate, execuție bazată pe lucrători, detectarea conflictelor, reprocesare deterministă și o variantă secvențială de rezervă în jurul mediului său EVM.
Aptos Block-STM. Block-STM este un motor de execuție paralelă bazat pe memoria tranzacțională software și starea cu versiuni multiple, care demonstrează execuția optimistă transparentă pentru tranzacțiile ordonate de blockchain.
Solana Sealevel. Solana nu este un EVM, dar runtime-ul său demonstrează un model diferit, în care tranzacțiile își declară accesul la conturi, astfel încât lucrările fără conflicte să poată fi programate în paralel.

Care sunt limitările și riscurile unui EVM paralel?

Execuția paralelă nu poate elimina dependențele inerente stării aplicației. Ea adaugă și complexitate de programare, validare, cache, baze de date și reexecutare, care trebuie implementată consecvent pe toate nodurile.

1. Starea cu contenciune reduce câștigurile de viteză. Tranzacțiile care interacționează cu același pool de lichiditate, contor global, valoare de oracol sau slot de contract popular pot intra în conflict și necesita serializare ori execuție repetată.

2. Speculația poate irosi calcule. Un lucrător optimist poate finaliza o tranzacție folosind intrări învechite doar pentru a elimina rezultatul, crescând munca CPU și de memorie atunci când rata conflictelor este ridicată.

3. Complexitatea implementării extinde suprafața erorilor. Planificatoarele, stocarea cu versiuni multiple, detectarea conflictelor, cache-ul și logica de confirmare trebuie să reproducă exact semantica EVM în ceea ce privește reversările, contabilizarea gazului, apelurile și cazurile limită.

4. Benchmark-urile pot să nu reprezinte sarcini reale. Debitul de titlu obținut din transferuri independente poate supraestima performanța pentru aplicațiile în care mulți utilizatori concurează să modifice un set mic de locații de stocare partajate.

5. O capacitate mai mare poate crește cerințele nodurilor. Rețelele trebuie să echilibreze CPU, memoria, lățimea de bandă a stocării, proiectarea bazei de date și creșterea stării, astfel încât obiectivele de performanță să nu facă validarea independentă impracticabilă.

Un EVM paralel schimbă rezultatele contractelor inteligente?

Un EVM paralel implementat corect nu schimbă rezultatul final definit de ordinea tranzacțiilor din rețea. Munca paralelă este provizorie, iar motorul confirmă sau reexecută tranzacțiile astfel încât starea finală să corespundă semanticii secvențiale cerute. Utilizatorii pot întâmpina o capacitate mai mare sau o congestie mai mică, dar contractele ar trebui să observe aceleași efecte ordonate. Această garanție face ca gestionarea deterministă a conflictelor să fie mai importantă decât simpla rulare a multor fire de execuție.