探討並行EVM技術及其生態發展

EVM概述

EVM(以太坊虛擬機)是智能合約執行的核心。開發者使用Solidity等高級語言編寫合約，再編譯成EVM可執行的字節碼。熟悉底層操作碼的工程師可以直接優化代碼，提高效率並降低gas消耗。著名的Seaport協議就大量使用內聯匯編來最小化用戶成本。

EVM作爲執行層定義了標準字節碼,使合約可在多個網路上部署。雖然標準統一,但實現方式多樣。以太坊的Geth客戶端用Go實現EVM,而Ipsilon團隊維護C++版本,允許不同的優化和定制。

並行EVM的需求

傳統區塊鏈按順序執行交易,類似單核CPU,難以擴展到大規模用戶基礎。並行EVM允許同時處理多筆交易,大幅提升吞吐量。但這帶來了工程挑戰,如處理並發交易對同一合約的寫入衝突。

並行EVM的創新

以Monad爲例,其創新包括:

• 樂觀並行執行:同時處理多筆交易,跟蹤輸入輸出,根據關聯性決定執行順序。

• 延遲執行:先達成交易排序共識,再推遲到獨立通道執行,提高效率。

• 自定義狀態數據庫:優化狀態存儲和訪問,加快智能合約執行。

• 高性能共識機制:改進HotStuff機制,支持大規模節點同步,提高共識效率。

技術挑戰

並行執行引入狀態衝突問題,需要衝突檢測和解決機制。各團隊還需重新設計狀態數據庫,開發兼容的共識算法。

主要挑戰包括以太坊長期價值捕獲和節點去中心化。快速生態發展是保持競爭力的關鍵。需在性能和去中心化間取得平衡。

並行EVM項目概覽

• Monad:領先的並行EVM項目,目標10,000 TPS,已獲2.44億美元融資。

• Sei:推出Sei V2並行EVM網路,TPS可達12,500。

• Artela:通過EVM++雙虛擬機增強執行層。

• Canto:引入Cyclone Stack計劃以支持並行EVM。

• Neon:Solana上的EVM兼容解決方案,TPS超2,000。

• Eclipse:將Solana VM引入以太坊的Layer方案。

• Lumio:模塊化VM Layer,支持多種高性能VM。

結語

並行EVM等執行層創新爲提高區塊鏈性能和可擴展性提供了有力支持。這些技術的發展將推動區塊鏈生態系統進一步進步,支持更廣泛的應用。