تفسير شامل لـ EVM المتوازي: هل هو خدعة جديدة أم نهاية سلسلة EVM؟

1. ما هو Parallel EVM؟

الجهاز الافتراضي المتوازي لإيثيريوم (Parallel EVM) هو نسخة تطويرية من الجهاز الافتراضي التقليدي لإيثيريوم (EVM)، حيث تم تحسينه لزيادة كمية معاملات سلسلة الكتل من خلال معالجة متزامنة لعدة معاملات غير متعارضة، وبالتالي يتم تعزيز سرعة معالجة المعاملات وكفاءتها.

آلة الإيثريوم الافتراضية (EVM) هي آلية الإجماع والتنفيذ لشبكة إثيريوم المسؤولة عن معالجة وتنفيذ المعاملات. ولكن في EVM التقليدية ، تحدث المعاملات وتنفيذ العقود الذكية بالتتابع. يجب معالجة كل معاملة واحدة تلو الأخرى ، وتشكيل عملية خطية ومنظمة. هذا النهج ، على الرغم من بساطته ، يمكن أن يؤدي إلى اختناقات ، خاصة مع زيادة الحجم. يجب أن تنتظر كل معاملة دورنا ، ويمكن أن تزيد أوقات المعالجة ، متصدر إلى وقت الإستجابة المحتملة والتكاليف الأعلى (من حيث رسوم غاز).

تعمل EVM المتوازية على معالجة عدة معاملات غير متعارضة في نفس الوقت، مما يزيد بشكل كبير من قدرة سلسلة الكتل وسرعة التنفيذ. على سبيل المثال، إذا كان بوب يرغب في المبادلة، وأليس ترغب في صب NFT جديد، وإريك يرغب في تأمين الأموال للمدققين، فيمكن معالجة هذه المعاملات في نفس الوقت بدلاً من معالجتها بشكل تتابعي، مما يقلل من وقت وتكلفة معالجة المعاملات. تمكن هذه القدرة على المعالجة المتوازية سلسلة الكتل من معالجة المزيد من المعاملات في وقت أقصر، وتحل مشكلة ازدحام النظام في نظام سلسلة الكتل التقليدي.

2. كيف يعمل بيئة التنفيذ الظاهرية المتوازية؟

في البنية التحتية الحالية لـ EVM، أدق عمليات القراءة والكتابة هي sload وsstore، المستخدمة على التوالي لقراءة وكتابة محاولة الحالة. لذا، التأكد من أن خيوط مختلفة لا تتعارض في هاتين العمليتين هو نقطة الدخول المباشرة لتحقيق EVM المتوازي/المتزامن. في الواقع، في إثيريوم، هناك نوع خاص من المعاملات، تحتوي على هيكل خاص يسمى “قائمة الوصول”، يسمح للمعاملات بحمل العناوين التي سيتم قراءتها وتعديلها. وبالتالي، يوفر هذا نقطة بداية جيدة لتحقيق أساليب الموازاة القائمة على المجدول.

فيما يتعلق بتنفيذ النظام، هناك ثلاثة أشكال شائعة لتوازي/توازي تنفيذ EVM:

1. المعالجة المتزامنة القائمة على الجدولة

• قائمة الوصول: قبل تنفيذ المعاملة ، يتم تحديد عناوين التخزين التي سيتم قراءتها وتعديلها في وقت مبكر عن طريق قائمة الوصول. تحتوي قائمة الوصول على جميع معلومات الحالة التي يحتاجها كل معاملة للوصول إليها.
• خوارزمية الجدولة: تعتمد خوارزمية الجدولة على قائمة الوصول لترتيب تنفيذ المعاملات على خيوط مختلفة، مما يضمن أن المعاملات التي تنفذ في نفس الوقت لا تصل إلى نفس عنوان التخزين، وبالتالي تجنب الصراعات.
• تنفيذ متزامن: في التنفيذ الفعلي ، يمكن أن تحدث عمليات متعددة في خيوط مختلفة في نفس الوقت ، ويضمن خوارزمية الجدولة عدم وجود تبعية أو تعارض بين هذه العمليات.

2. مثال على EVM متعدد الخيوط

• تهيئة عدة عقد EVM: إنشاء عدة مثيلات EVM على عقدة واحدة، حيث يمكن لكل مثيل أن يعمل بشكل مستقل ويعالج المعاملات.
• توزيع المعاملات: تخصيص المعاملات المعلقة إلى مثيلات EVM مختلفة وفقًا لإستراتيجية معينة (مثل قيمة الهاش، الطابع الزمني، إلخ).
• تنفيذ موازي: يقوم كل مثيل EVM بتنفيذ المعاملات المخصصة له في خيطه الخاص، حيث يمكن تشغيل عدة مثيلات في نفس الوقت لتحقيق معالجة موازية.

3. المشاركة على مستوى النظام

• **تقسيم البيانات: **تقسيم حالة سلسلة الكتل بأكملها إلى عدة شظايا، حيث تحتوي كل شظية على جزء من معلومات الحالة العامة.
• عقدة المشاركة: تعمل عدة عقد في كل قطعة، حيث تتولى كل عقدة صيانة ومعالجة المعاملات والحالة داخل تلك القطعة.
• تواصل عبر القطع المشتتة: من خلال بروتوكول التواصل عبر القطع المشتتة ، يتم ضمان توافق البيانات بين القطع المشتتة المختلفة وترتيب المعاملات على مستوى النظام بأكمله. يمكن تحقيق التواصل عبر القطع المشتتة باستخدام آلية الرسائل عبر القطع المشتتة وآلية قفل القطع المشتتة.
• المعالجة المتوازية: يمكن لكل عقدة في كل مشاركة أن تعالج المعاملات الخاصة بتلك المشاركة بشكل مستقل، ويمكن أيضًا تشغيل عدة مشاركات بشكل متوازٍ لتحقيق قدرة المعالجة المتوازية للنظام بأكمله.

3. رئيس المشروع

3.1 موناد: L1 جنبا إلى جنب EVM

Monad هو مشروع بلوكتشين من الطبقة 1 يعتمد على EVM ، مما يهدف إلى تحسين قابلية التوسع وسرعة المعاملات للبلوكتشين بفضل ميزاته التكنولوجية الفريدة. يتم معالجة ما يصل إلى 10000 معاملة في الثانية في Monad ، مع وقت كتلة بالثانية وتحديد فوري نهائي. تعود هذه الأداءات الفعالة إلى آلية الإجماع الفريدة Monadbft والتوافق مع الآلة الافتراضية لإيثريوم (EVM).

تطبيق EVM المتوازي في Monad:

1. تنفيذ متزامن

• طريقة التنفيذ المتفائلة: تبدأ في تنفيذ المعاملات التالية قبل اكتمال المعاملات السابقة في الكتلة، وقد يؤدي ذلك في بعض الأحيان إلى نتائج تنفيذ غير صحيحة. لحل هذه المشكلة، يتتبع Monad المدخلات المستخدمة في تنفيذ المعاملات ويقارنها بإخراج المعاملات السابقة. إذا تم العثور على اختلاف، فإن ذلك يشير إلى أنه يجب إعادة تنفيذ المعاملة.
• تحليل الشفرة الثابتة: تستخدم Monad محلل الشفرة الثابتة للتنبؤ بالعلاقات التبادلية بين المعاملات أثناء التنفيذ ، وتجنب التنفيذ المتوازي غير الصالح. في أفضل الحالات ، يمكن لـ Monad التنبؤ مسبقًا بالعديد من العلاقات التبادلية ؛ في أسوأ الحالات ، سيعود Monad إلى نمط التنفيذ البسيط.

2. آلية الإجماع Monadbft

• اتصال فعال: يستخدم توقيع BLS المقترن لحل مشكلة التوسعية القابلة للتطبيق، مما يسمح بتجميع التوقيع تدريجياً إلى توقيع واحد، يثبت توقيع الرسالة الموقعة المشتركة ذات الصلة بالمفتاح العام.
• مزيج من الخطط التوقيع: تستخدم توقيعات BLS فقط لأنواع الرسائل التي يمكن تجميعها (مثل التصويت والمهلة) ، حيث يتم توفير سلامة الرسالة وصحتها لا يزال باستخدام توقيعات ECDSA.

3.وقت الإستجابة

• أكبر مرونة: نظرًا لأن التنفيذ يتطلب فقط مواكبة سرعة الإجماع، فإن هذه الطريقة أكثر تسامحًا تجاه التغييرات في وقت الحساب الخاص.
• تأخير الجذر ميركل: من أجل ضمان تكرار حالة الجهاز، يتضمن Monad في مقترح الكتلة جذر ميركل مع تأخير d كتلة. هذا يضمن توافق الشبكة بأكملها، حتى في حالة وجود أخطاء أو سلوك خبيث من العقد.

حاليًا ، يدعم Monad EVM الموازي معالجة 10،000 معاملة في الثانية ، ووقت الكتلة هو فقط ثانية واحدة ، ويستخدم آلية PoS لتعزيز أمان الشبكة وكفاءتها ، ومن المتوقع أن يتم تشغيل الشبكة الرئيسية في الربع الثالث من عام 2024.

لقد أكمل الحساب الرسمي للشركة جمع 283 ألف متابع على تويتر، وهو يقود مجتمعًا متحمسًا ونشطًا. ويبدو أن مجتمع Ethereum على وجه الخصوص متحمس جدًا لـ Monad القادم، وهذا سيضع Monad في موقع مواتٍ يمكنه الاستفادة من التضخيم المبكر والاعتماد.

فيما يتعلق بخلفية المشروع، أكملت شركة Monad Labs جولتي تمويل حتى الآن، في فبراير 2023 وأبريل من العام الحالي. تم قيادة جولة تمويل بقيمة 225 مليون دولار في 9 أبريل من هذا العام من قبل Paradigm، وشارك فيها مستثمرون آخرون بما في ذلك Electric Capital. تم قيادة جولة تمويل بذرة بقيمة 19 مليون دولار في عام 2023 من قبل Dragonfly Capital، وشارك فيها Placeholder Capital و Lemniscap و Shima Capital و Finality Capital والمستثمر الملاك Naval Ravikant و Cobie و Hasu وغيرهم.

خلفية فريق Monad قوية، حيث يأتي أعضاؤه من أفضل مشاريع مجال البلوكشين، ويتمتع بفريق تقني قوي ودعم مالي. Keone Hon، شريك مؤسس والرئيس التنفيذي لـ Monad، سابقًا كان يقود قسم تداول عالي التردد في Jump Trading. وهو خريج جامعة ماساتشوستس للتكنولوجيا. جيمس هانساكر، الشريك المؤسس الآخر لـ Monad، هو مهندس برمجيات متقدم في Jump Trading وخريج جامعة آيوا. بالإضافة إلى ذلك، إيونيس جيارتا هي شريكة مؤسسة والمدير التنفيذي لـ Monad، حيث تمتلك خبرة غنية في مجال التكنولوجيا المالية التقليدية. كانت إيونيس سابقًا في شركة Shutterstock في قسم الدفع وتراخيص البنية التحتية، حيث قادت فريق التطوير في Broadway Technology في بناء نظام تداول مؤسسي

3.2 شبكة SEI: L1 مع EVM المتوازي الذاتي، والإصدار V2 سيجلب EVM المتوازي إلى الجدول الزمني

شبكة SEI هي بلوكشين من الطبقة 1 متخصصة في البنية التحتية للتمويل اللامركزي (DeFi)، مع التركيز الأساسي على تطوير سجل الأوامر.

من خلال استخدام آلية EVM المتوازية ، يقوم SEI Network بمطابقة الطلبات بتوازي ، مما يحقق هدف السرعة العالية والتكلفة المنخفضة ودعم مختلف تطبيقات التداول المخصصة. يبلغ متوسط ​​وقت إنشاء كتلة Sei 0.46 ثانية ولديه أكثر من 80 تطبيقًا.

تطبيق EVM المتوازي في شبكة SEI:

1. انتشار الكتل الذكية ومعالجة الكتل المتفائلة: عن طريق توفير جميع قيم التجزئة ذات الصلة، يتم تسريع وقت معالجة المعاملات وتقليل التأخير وزيادة القدرة.
2. محرك مطابقة الطلبات المحلية: بدلاً من استخدام نظام المتجر الآلي (AMM) الشائع حاليًا ، يستخدم SEI سجل طلبات داخل السلسلة لمطابقة طلبات الشراء والبيع بأسعار محددة. يمكن لجميع تطبيقات Cosmos المتمحورة اللامركزية (dApps) الوصول إلى سجل طلبات SEI والسيولة.
3. مزاد الدفع الضخم (FBA): تجميع الصفقات في دفعات وتنفيذ الطلبات في كل كتلة بنفس الوقت لمنع الطلبات المتعددة وظاهرة MEV.

تم إصدار SEI Network حاليًا عملتها الرمزية الأصلية SEI. في نظام Sei Network البيئي ، تلعب عملة SEI العديد من الأدوار ، بما في ذلك:

1. رسوم التداول: تستخدم عملة SEI لدفع رسوم التداول التي تنشأ على شبكة Sei. يمكن استخدام هذه الرسوم كحوافز للمدققين وتساعد في تعزيز أمان الشبكة.
2. التكديس: يمكن للمستخدمين أن يقوموا بالتكديس من خلال عملة SEI للحصول على مكافآت وتعزيز الأمان العام لشبكة Sei.
3. الحوكمة: حاملو عملة SEI لديهم القدرة على المشاركة الفاعلة في حوكمة شبكة Sei. هذا المشاركة تشمل التصويت على الاقتراحات وانتخاب المدققون.

كمية الرمز الرئيسي لـ SEI هي 100 مليار، حيث يتم تخصيص 51% لمجتمع Sei. يتم استخدام 48% كاحتياطي نظام النظام البيئي، ومكافأة لمقيّمي الرهن والمساهمين والمدققين والمطورين. بالإضافة إلى ذلك، 3% (أي 3 مليار SEI) مخصصة لتوزيع مجاني في الموسم الأول، والجزء المتبقي مخصص للمستثمرين الخاصين والمؤسسات الأساسية وفريق Sei.

حتى 30 مايو، كان سعر عملة SEI 0.5049 دولار، وكانت القيمة السوقية 1،476،952،630 دولار، وكانت تحتل المرتبة 63 في قائمة العملات الرقمية. وكان حجم التداول خلال 24 ساعة 78،970،605 دولار، مما يشير إلى مشاركة سوقية عالية.

شبكة SEI حاليًا لديها رصيد قيمته 18 مليون دولار ، وتلقت تمويلًا بقيمة حوالي 55 مليون دولار ، ويبلغ قيمته الكلية 8.2 مليار دولار ، وتحظى بحساب تويتر رسمي يحتوي على 666 ألف متابع.

مؤسس SEI Network جيف فنغ تخرج من جامعة كاليفورنيا في بيركلي. قبل دخوله Coatue Management للاستثمارات الخطرة، عمل كمصرفي استثماري تقني لمدة ثلاث سنوات في جولدمان ساكس. كما تخرج الشريك المؤسس الآخر جايندرا من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس وكان متدربًا في هندسة البرمجيات في Facebook.

3.3 Eclipse: وسيط، يقدم SVM إلى تطبيقات إيثيريوم L2

إكليبس هو حل الجيل التالي للطبقة 2 الذي يعتمد على إثيريوم ومدعوم بآلة سولانا الافتراضية (SVM). يقوم بدمج SVM في إثيريوم ويجمع بين تسوية إثيريوم وتنفيذ آلة سولانا الافتراضية (SVM) وقابلية البيانات من Celestia ودليل بدون معرفة من RISC Zero وغيرها من التقنيات. وبذلك يوفر بيئة تنفيذ متزامنة بمقياس كبير تسمح بتنفيذ عمليات متعددة في نفس الوقت، مما يزيد من قدرة الشبكة وكفاءتها وفي الوقت نفسه يقلل من الازدحام وغسيل الأموال. من خلال هذا النمط، يهدف إكليبس إلى تحسين قابلية توسعة التطبيقات المشفرة وتجربة المستخدم.

السمات الرئيسية للإكليبس

**1. عالية قدرة التداول: **

يستخدم Eclipse تقنية SVM والتنفيذ المتوازي لتحقيق قدرة معالجة المعاملات العالية جدًا ، ودعم معالجة الآلاف من المعاملات في نفس الوقت.

2. التأكيد النهائي الفوري:

من خلال آلية الإجماع على خط الإنتاج ، يتم تحقيق الانتهاء الفوري والتأكيد النهائي لكل صفقة داخل كتلة.

**3. التوافقية مع إيثيريوم: **

Eclipse تتوافق تمامًا مع آلة الإيثريوم الافتراضية (EVM)، مما يتيح للمطورين نقل تطبيقات إيثريوم الحالية بسهولة إلى Eclipse.

4.توفر البيانات:

باستخدام حلول توافر البيانات المقدمة من Celestia ، يتم ضمان الأمان والقابلية للتحقق للبيانات مع الحفاظ على الإنتاجية العالية.

5. حجج المعرفة الموجزة وغير التفاعلية للمعرفة الصفرية：

اعتماد تقنية RISC Zero لتحقيق دليل على الاحتيال بدون معرفة، وتعزيز كفاءة وأمان النظام.

تطبيق شركة EVM الموازية في Eclipse

Eclipse يوفر دعماً لـ Solana Virtual Machine (SVM) المدمجة مع EVM المتوازية، والتي تعزز بشكل كبير سرعة وكفاءة معالجة المعاملات.

1. التنفيذ المتوازي:

** مبدأ التكنولوجيا: **عند استخدام Eclipse SVM Sealevel Runtime، يُسمح بتنفيذ المعاملات غير المتداخلة في وقت واحد بدلاً من التنفيذ التسلسلي.

طريقة التنفيذ: من خلال وصف واضح للحالة التي يقرأ أو يكتب فيها كل صفقة أثناء التنفيذ ، يمكن لـ SVM معالجة الصفقات التي لا تتداخل في الحالة بشكل متوازٍ ، مما يزيد بشكل كبير من الطاقة الاستيعابية.

2. التوافقية مع إيثريوم:

تكامل Neon EVM: لتحقيق التوافق مع EVM ، قام Eclipse بتكامل Neon EVM. وهذا يتيح لشبكة Eclipse الرئيسية دعم بيانات البايت الخاصة بـ Ethereum و Ethereum JSON-RPC.

سوق التكاليف المحلية: لكل مثيل من Neon EVM سوق تكاليفه المحلي الخاص به، حيث يمكن للتطبيقات الاستفادة من جميع فوائد سلسلة التطبيقات من خلال نشر عقودها الذكية الخاصة دون التأثير على تجربة المستخدم أو الأمان أو السيولة.

3. تصميم Rollup قابل للتخصيص:

الطبقة الأساسية للبنية التحتية: تهدف Eclipse إلى أن تصبح الطبقة الأساسية للبنية التحتية في نظام البيئة من الطبقة 3 ، من خلال دعم تطبيقات اللامركزية الخاصة بتقنية Layer 3 Rollup لتحقيق الأداء العالي والقابلية للتوسع.

ببساطة، منطق التصميم لـ Eclipse هو أن تُنفذ المعاملات في SVM الخاص بـ Solana، وتستمر عملية تسوية المعاملات على شبكة إيثريوم.

فيما يتعلق بخلفية المشروع ، تم الانتهاء من تمويل بقيمة 15 مليون دولار في سبتمبر 2022 ، مع مستثمرين مثل Polychain و Polygon Ventures و Tribe Capital و Infinity Ventures Crypto و CoinList. بالإضافة إلى ذلك ، تم الانتهاء أيضًا من جولة تمويل سلسلة A بقيمة 50 مليون دولار في 11 مارس من هذا العام ، بقيادة Placeholder و Hack VC ، وحاليًا يبلغ إجمالي التمويل 65 مليون دولار.

لديه العديد من الشركات السابقة مثل Airbnb و Two Sigma و Oasis Labs ؛ Neel Somani ، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Eclipse ، كان قد عمل سابقًا كمدير تطوير الأعمال في فرق Uniswap و dYdX ؛ Vijay ، رئيس الشؤون التجارية ، كان سابقًا مدير تطوير الأعمال في فرق Uniswap و dYdX.

4. التحدي

1. تنافس البيانات وتضارب القراءة والكتابة:

في بيئة المعالجة المتوازية، قراءة وتعديل البيانات نفسها من قبل خيوط مختلفة في نفس الوقت قد يؤدي إلى منافسة البيانات وتعارض القراءة والكتابة. يتطلب هذ scenario حلول تقنية معقدة لضمان توافق البيانات وتنفيذ العمليات بدون تعارض.

2. التوافق التقني:

الأساليب المتوازية الجديدة تتطلب التوافق مع معايير آلة الإيثريوم الافتراضية (EVM) وشفرة العقود الذكية الموجودة. هذا المتطلب يتطلب من المطورين تعلم واستخدام أدوات وأساليب جديدة للاستفادة الكاملة من مزايا EVM المتوازية.

3. التكيف البيئي:

يحتاج المستخدمون والمطورون إلى التكيف مع نمط التفاعل والأداء الجديد الناتج عن المعالجة المتوازية، وهذا يتطلب فهمًا وقدرة تكيف كافية لجميع أطراف النظام البيئي للتكنولوجيا الجديدة.

4.زيادة تعقيد النظام:

يتطلب EVM المتوازي اتصالات شبكية فعالة لدعم المزامنة بين البيانات ، مما يزيد من تعقيد تصميم النظام. إدارة وتوزيع الموارد الحسابية بشكل ذكي هي أيضًا تحدٍ هام ، مع ضمان استخدام الموارد الفعال أثناء المعالجة المتوازية.

5. الأمان:

قد يتم تكبير ثغرات الأمان في بيئة التنفيذ المتوازي لأن مشكلة أمان واحدة قد تؤثر على عمليات تداول متعددة تتم في نفس الوقت. لذا، يتطلب ذلك إجراءات أمان أكثر صرامة في عمليات المراجعة والاختبار لضمان أمان النظام.

5. توقعات المستقبل

1.تحسين قابلية توسع شبكة الكتل وكفاءتها:

EVM المتوازي يقوم بتنفيذ المعاملات على عدة معالجات في نفس الوقت، مما يعزز بشكل كبير قدرة السلسلة الكتلية وسرعة المعالجة، ويتجاوز القيود التقليدية لمعالجة التسلسلية. وهذا سيعزز بشكل كبير قابلية توسع الشبكة السلسلية وكفاءتها.

2. تعزيز انتشار وتطوير تكنولوجيا البلوكشين:

على الرغم من التحديات التقنية ، إلا أن إمكانيات EVM المتوازية هائلة ، مما يمكن أن يعزز بشكل كبير أداء سلسلة الكتل وتجربة المستخدم. سيعزز النجاح في التنفيذ والاعتماد الواسع انتشار تقنية سلسلة الكتل وتطورها.

3. التكنولوجيا الابتكار والتحسين:

سيترافق تطوير EVM المتوازي مع الابتكار والتحسين المستمر للتكنولوجيا، بما في ذلك خوارزميات معالجة متوازية أكثر كفاءة، وإدارة موارد أكثر ذكاء، وبيئة تنفيذ أكثر أمانًا. ستعزز هذه الابتكارات أداء EVM المتوازي وموثوقيته بشكل أكبر.

4. دعم مجموعة متنوعة ومعقدة من التطبيقات:

يمكن لمحرك الإيثيريوم الظاهري الموازي دعم تطبيقات اللامركزية (dApps) الأكثر تعقيدًا وتنوعًا، خاصة في السيناريوهات التي تتطلب تداولًا عالي التردد وانخفاض وقت الاستجابة مثل التمويل اللامركزي (DeFi)، والألعاب وإدارة الموردين.

المرجع: