EVM: Komponen inti Ethereum

EVM adalah inti dari Ethereum, yang bertanggung jawab untuk menjalankan kontrak pintar dan memproses transaksi. Berbeda dengan virtualisasi komputer nyata, EVM adalah mesin komputasi khusus yang menyediakan abstraksi untuk komputasi dan penyimpanan. Ia menjalankan set instruksi bytecode-nya sendiri, yang biasanya dikompilasi dari Solidity.

EVM adalah mesin status yang hampir Turing lengkap. Alasan “hampir” adalah karena semua langkah eksekusi akan mengkonsumsi sumber daya Gas yang terbatas, yang membatasi jumlah langkah eksekusi kontrak pintar, menghindari kemungkinan loop tak berujung yang dapat menyebabkan seluruh platform berhenti.

EVM tidak memiliki fungsi penjadwalan, melainkan mengeksekusi transaksi dalam blok secara berurutan. Proses ini akan mengubah status dunia, dan setelah setiap transaksi dieksekusi, status akan terakumulasi. Karena eksekusi blok berikutnya sangat bergantung pada status akhir blok sebelumnya, proses eksekusi transaksi di Ethereum sulit untuk dioptimalkan secara paralel.

Urutan eksekusi ini meskipun menjamin keamanan, namun dalam kondisi beban tinggi dapat menyebabkan kemacetan jaringan dan keterlambatan, yang merupakan salah satu alasan Ethereum membutuhkan ekspansi Layer2 Rollup.

Strategi paralel Layer1 berkinerja tinggi

Sebagian besar Layer1 berperforma tinggi telah merancang solusi optimasi untuk kekurangan Ethereum yang tidak dapat memproses secara paralel, yang terutama terfokus pada pemilihan mesin virtual dan eksekusi paralel.

Pemilihan Mesin Virtual

Layer 1 berkinerja tinggi lebih banyak menggunakan mesin virtual berbasis WASM, eBPF bytecode, atau Move bytecode, daripada EVM.

WASM adalah format bytecode yang kecil, cepat dimuat, portabel, dan aman, mendukung berbagai bahasa pemrograman. Banyak proyek blockchain telah menjadikannya sebagai standar, dan Ethereum juga merencanakan untuk mengintegrasikan WASM di masa depan.

eBPF berasal dari teknologi pemfilteran paket data jaringan, yang kemudian berkembang menjadi teknologi yang memungkinkan modifikasi dinamis pada kernel sistem operasi tanpa mengubah kode sumber. Beberapa jaringan blockchain menggunakan bytecode berbasis eBPF untuk menjalankan kontrak pintar.

Move adalah bahasa pemrograman kontrak pintar yang menekankan keamanan dan dapat diverifikasi, yang dirancang untuk mengatasi masalah keamanan dalam aset dan transaksi. Beberapa proyek blockchain yang sedang berkembang telah mengadopsi Move atau versi kustomnya untuk menulis kontrak pintar.

Eksekusi Paralel

Eksekusi paralel dalam blockchain berarti memproses transaksi yang tidak saling terkait secara bersamaan. Tantangan utama dalam mewujudkan eksekusi paralel adalah menentukan transaksi mana yang bersifat independen. Layer1 berkinerja tinggi sebagian besar bergantung pada dua metode: metode akses status dan model paralel optimis.

Metode akses status perlu mengetahui sebelumnya bagian mana dari status blockchain yang dapat diakses oleh setiap transaksi, sehingga dapat menganalisis transaksi mana yang independen.

Model paralel optimis mengasumsikan bahwa semua transaksi adalah independen, memverifikasi asumsi ini setelah eksekusi dan melakukan penyesuaian jika perlu.

Perkembangan EVM Paralel

Konsep EVM paralel telah diajukan sejak tahun 2021, awalnya merujuk pada EVM yang mendukung pemrosesan beberapa transaksi secara bersamaan. Baru-baru ini, konsep ini kembali menarik perhatian dan mendorong perkembangan Layer1 yang kompatibel dengan EVM yang mengadopsi teknologi eksekusi paralel.

EVM paralel yang didefinisikan secara wajar terutama terdiri dari tiga kategori:

1. Upgrade eksekusi paralel Layer1 yang kompatibel dengan EVM yang ada
2. Layer1 kompatibel EVM baru yang menggunakan teknologi eksekusi paralel
3. Solusi yang kompatibel dengan EVM di Layer1 yang tidak kompatibel dengan EVM

Beberapa proyek baru sedang mengeksplorasi arah ini, seperti Monand, Sei V2, Artela, dan Solana Neon. Proyek-proyek ini mengadopsi berbagai strategi eksekusi paralel, bertujuan untuk meningkatkan efisiensi pemrosesan transaksi dan kinerja jaringan.

Harapan

Teknologi paralel blockchain adalah topik yang terus berkembang. Saat ini, sebagian besar solusi adalah modifikasi dan tiruan dari model eksekusi optimis, dan belum ada terobosan substantif.

Di masa depan, mungkin akan ada lebih banyak proyek Layer1 baru yang bergabung dalam kompetisi EVM paralel, dan Layer1 yang ada juga mungkin akan menerapkan upgrade paralel EVM atau solusi kompatibilitas EVM. Meskipun kedua arah ini memiliki jalur yang berbeda, keduanya bertujuan untuk meningkatkan kinerja.

Selain EVM berkinerja tinggi, perkembangan beragam teknologi blockchain juga patut diantisipasi, seperti teknologi mesin virtual baru seperti WASM, SVM, dan Move VM yang mungkin membawa peluang pengembangan baru.