Das Skalierungsproblem von Ethereum ist in der Kryptowelt kein neues Diskussionsthema; diese bahnbrechende Smart-Contract-Blockchain ist für ihre hohen Gasgebühren berüchtigt, die auf ihren begrenzten Durchsatz in Zeiten hoher Aktivität zurückzuführen sind.
Einer der Hauptgründe für die eingeschränkte Skalierbarkeit ist die sequentielle Natur der Laufzeitumgebung von Ethereum, der Ethereum Virtual Machine (EVM). Um etwas mehr Kontext zu liefern: Die EVM ist so konzipiert, dass sie als Turing-vollständige virtuelle Maschine funktioniert und die sichere Ausführung von Smart Contracts auf der Ethereum-Blockchain ermöglicht.
Diese Laufzeitumgebung ist zwar effizient und zuverlässig, verarbeitet Transaktionen jedoch sequenziell. Dies bedeutet, dass Smart-Contract-Ausführungen auf der Ethereum-Blockchain nacheinander verarbeitet werden, was insbesondere bei hohem Aktivitätsvolumen länger dauert.
Auf lange Sicht müssen Ethereum-Benutzer längere Wartezeiten und höhere Gaskosten in Kauf nehmen, wie es der Fall war, als CryptoKitties 2017 erstmals das Ethereum-Netzwerk verstopfte, und in jüngerer Zeit während des DeFi- und NFT-Marktwahns im Jahr 2021.
Parallel EVM: Ein neuer Morgen für das DApp-Ökosystem
In den letzten Jahren wurden mehrere Initiativen gestartet, um das Skalierbarkeitsproblem von Ethereum zu lösen, darunter alternative Layer-1-Ketten wie Solana und Layer-Rollups wie Arbitrum und Optimism.
Während diese Skalierbarkeitslösungen eine bemerkenswerte Rolle bei der Verbesserung des Transaktionsdurchsatzes gespielt haben, ist eine neuartigere Skalierungslösung derzeit das Gesprächsthema in der DeFi-Community; parallele EVM-Ketten wie Sui, Meter und Nomad verändern die Spielregeln, indem sie DApp-Building-Ökosysteme einführen, die mehrere Smart-Contract-Transaktionen gleichzeitig verarbeiten können.
Lassen Sie uns das ins rechte Licht rücken: Wenn Alice und Bob im Standard-EVM-Modell Transaktionen übermitteln, um den Betrag X eines nativen Ethereum-Tokens an verschiedene Adressen zu senden, verarbeitet die EVM die Transaktionen in einer sequenziellen Reihenfolge, je nachdem, welche Transaktion zuerst initiiert wurde. Das bedeutet, dass einer von ihnen länger warten müsste, bis sein Smart-Contract-Auftrag ausgeführt wird, obwohl die Transaktionen unabhängig voneinander sind.
In einem parallelen EVM-Modell würden die beiden Transaktionen jedoch gleichzeitig übermittelt, was die Wartezeit und die Gaskosten reduziert. Die Analogie ähnelt der einer Multi-Core-CPU, bei der jeder Kern gleichzeitig unabhängige Anweisungen verarbeiten oder ausführen kann, was die Verarbeitungsleistung moderner Computer erheblich erhöht hat.
Es gibt zwei Hauptansätze zur EVM-Parallelisierung: optimistische Parallelität und die State-Access-Methode.
Optimistischer Parallelismus: Wie der Name schon sagt, geht ein optimistisches paralleles EVM-Modell zunächst davon aus, dass alle Transaktionen von Natur aus unabhängig sind. Sobald die Transaktion ausgeführt wird, überprüft das Modell die Annahme und korrigiert alle abhängigen Transaktionen, die möglicherweise unabhängig ausgeführt wurden. Der Vorbehalt bei diesem Modell besteht darin, dass es nach der Ausführung der Transaktion zu zahlreichen Konflikten führen kann, insbesondere bei der Verarbeitung abhängiger Transaktionen.
State Access Method: Im Gegensatz zum vorherigen Ansatz werden bei diesem Ansatz abhängige und unabhängige Transaktionen proaktiv sortiert. Dadurch können Smart Contracts abhängige Transaktionen in einem sequenziellen Format ausführen, während unabhängige Transaktionen parallel verarbeitet werden. Der Vorteil besteht darin, dass keine rückwirkenden Änderungen vorgenommen werden, der Nachteil ist jedoch, dass Entwickler mehr Ressourcen und Zeit benötigen, um die Transaktionen proaktiv zu sortieren.
Parallele EVM Smart Contract Blockchains
Obwohl es sich um eine neue Lösung für die Skalierungsengpässe von Ethereum handelt, sind einige DApp-kompatible Blockchains bereits führend. In diesem Abschnitt werden kurz drei wichtige parallele EVM-Ketten hervorgehoben, die diesen Ansatz verwenden, um die Skalierbarkeitsbeschränkungen von Ethereum zu lösen.
Aufleuchten
Mit einem Total Value Locked (TVL) von 751 Millionen US-Dollar ist das Sui-Blockchain-Ökosystem als parallele EVM-Kette konzipiert, die die State-Access-Methode nutzt. Bemerkenswerterweise verfügt dieses Smart-Contract-Netzwerk auch über ein objektzentriertes Datenmodell, um die Übersichtlichkeit bei der proaktiven Anordnung unabhängiger und abhängiger Transaktionen zu verbessern. Zum Zeitpunkt des Schreibens gibt es über 25 DApps, die auf dem Sui-Blockchain-Ökosystem aufbauen, von denen die meisten Dexes und Yield-Plattformen sind.
Meter
Dies ist eine weitere EVM-kompatible Kette, die bereits die parallele Transaktionsübermittlung in ihr Mainnet integriert hat. Was an Meters Ansatz zur Skalierbarkeit von Ethereum außerdem auffällt, ist die kommende kryptooptimierte Datenbank des Projekts, die die E/A-Leistung um das Dreifache steigern und den Festplattenbedarf auf ⅓ des heute von Ethereum verwendeten PebbleDB reduzieren wird. Weitere unterscheidbare Merkmale sind Front Running/MEV-Resistenz, Validierung mehrerer Assets und höhere Sicherheit und Lebendigkeit dank einer Kombination aus PoW- und PoS-Konsens.
Monade
Anders als das Sui-Blockchain-Netzwerk nutzt Monad die Methode der optimistischen Parallelität und behauptet, über 10.000 Transaktionen pro Sekunde zu unterstützen. Der Mitbegründer und CEO des Projekts, Keone Hon, sprach Anfang des Jahres mit Blockworks und betonte, wie wichtig es sei, separate Threads zu verwenden, um gleichzeitige Transaktionen durch virtuelle Maschinen wie die EVM zu ermöglichen und gleichzeitig eine einfache UI/UX für DeFi-Natives beizubehalten.
„Monad kann im Grunde genommen Transaktionsformate nehmen, die genau dieselben sind wie bei Ethereum, und dann im Hintergrund Parallelität implementieren, ohne dass sich aus Benutzersicht etwas ändert“, sagte Hon.
Abschluss
Das DApp-Ökosystem ist in den letzten vier Jahren erheblich gewachsen, und es ist klar, dass eine Massenakzeptanz erst erfolgen kann, wenn die Skalierbarkeitsprobleme gelöst sind. Während einige DeFi-Enthusiasten für eine Migration zu günstigeren DApp-Ökosystemen plädieren, ist Ethereum in Wirklichkeit nach wie vor die bedeutendste Smart-Contract-Blockchain und hält laut DeFi Llama über 50 % des gesamten gesperrten Wertes (TVL).
Daher ist es sinnvoller, Skalierungslösungen zu entwickeln, die die Kernfunktionen von Ethereum verbessern oder mehrere Herausforderungen gleichzeitig angehen, wie etwa EVM-Kompatibilität und parallele Transaktionsverarbeitung.
