Kwestia skalowania Ethereum nie jest nowym tematem dyskusji w świecie kryptowalut; ten pionierski łańcuch bloków inteligentnych kontraktów jest znany z wysokich opłat za gaz ze względu na ograniczoną przepustowość w okresach dużej aktywności.

Jedną z głównych przyczyn ograniczonej skalowalności jest sekwencyjny charakter środowiska wykonawczego Ethereum, maszyny wirtualnej Ethereum (EVM). Aby zapewnić więcej kontekstu, EVM zaprojektowano do działania jako maszyna wirtualna zbudowana w oparciu o architekturę Turinga, umożliwiająca bezpieczną realizację inteligentnych kontraktów w łańcuchu bloków Ethereum.

Chociaż to środowisko wykonawcze jest wydajne i niezawodne, przetwarza transakcje sekwencyjnie. Oznacza to, że egzekucje inteligentnych kontraktów na blockchainie Ethereum są przetwarzane jedna po drugiej, co trwa dłużej, szczególnie podczas aktywności o dużym wolumenie.

W dłuższej perspektywie użytkownicy Ethereum muszą znosić dłuższe czasy oczekiwania i wyższe koszty gazu, jak miało to miejsce w przypadku CryptoKitties po raz pierwszy zablokował sieć Ethereum w 2017 r., a ostatnio podczas szaleństwa na rynku DeFi i NFT w 2021 r.

Równoległe EVM: nowy świt dla ekosystemu DApp 

W ciągu ostatnich kilku lat podjęto kilka inicjatyw mających na celu rozwiązanie problemu skalowalności Ethereum, w tym alternatywne łańcuchy warstwy 1, takie jak Solana i pakiety warstw, takie jak Arbitrum i Optimism. 

Chociaż te rozwiązania skalowalne odegrały znaczącą rolę w zwiększeniu przepustowości transakcji, społeczność DeFi mówi obecnie o bardziej nowatorskim rozwiązaniu skalowalnym; równoległe łańcuchy EVM, takie jak Sui, Meter i Nomad, zmieniają grę, wprowadzając ekosystemy budujące DApp, które mogą przetwarzać wiele inteligentnych transakcji jednocześnie. 

Spójrzmy na to z innej perspektywy; w standardowym modelu EVM, jeśli Alicja i Bob prześlą transakcje w celu wysłania X kwoty natywnego tokena Ethereum na różne adresy, EVM przetworzy transakcje w kolejności sekwencyjnej, w zależności od tego, która transakcja została zainicjowana jako pierwsza. Oznacza to, że jeden z nich musiałby dłużej czekać na realizację swojego zamówienia na inteligentny kontrakt, mimo że transakcje były od siebie niezależne. 

Jednakże w równoległym modelu EVM obie transakcje zostałyby złożone w tym samym czasie, co skróciłoby czas oczekiwania i koszt gazu. Analogia jest podobna do przypadku wielordzeniowego procesora, w którym każdy rdzeń jest w stanie przetwarzać lub wykonywać niezależne instrukcje w tym samym czasie, co znacznie zwiększyło moc obliczeniową współczesnych komputerów.  

Istnieją dwa główne podejścia do równoległości EVM: równoległość optymistyczna i metoda dostępu do stanu. 

Paralelizm optymistyczny: jak sama nazwa wskazuje, optymistyczny równoległy model EVM początkowo zakłada, że ​​wszystkie transakcje są naturalnie niezależne. Po wykonaniu transakcji model weryfikuje założenia i koryguje wszelkie zależne transakcje, które mogły zostać zrealizowane niezależnie. Zastrzeżeniem związanym z tym modelem jest to, że może on prowadzić do wielu konfliktów po wykonaniu transakcji, zwłaszcza podczas przetwarzania transakcji zależnych. 

Metoda dostępu do stanu: W przeciwieństwie do pierwszego, podejście to aktywnie sortuje transakcje zależne i niezależne. Umożliwia to inteligentnym kontraktom wykonywanie zależnych transakcji w formacie sekwencyjnym, podczas gdy niezależne transakcje są przetwarzane w tandemie. Zaletą jest brak modyfikacji wstecznych, ale wadą jest to, że proaktywne uporządkowanie transakcji zajmuje programistom więcej zasobów i czasu. 

Równoległe inteligentne łańcuchy blokowe kontraktów EVM 

Chociaż jest to nowe rozwiązanie wąskich gardeł skalowania Ethereum, niektóre łańcuchy bloków kompatybilne z DApp już przodują. W tej sekcji krótko omówimy trzy główne łańcuchy Parallel EVM, które wykorzystują to podejście do rozwiązywania ograniczeń skalowalności Ethereum.

Pospiesz się

Przy całkowitej zablokowanej wartości (TVL) wynoszącej 751 milionów dolarów ekosystem blockchain Sui został zaprojektowany jako łańcuch równoległy EVM, wykorzystujący metodę dostępu stanowego. Warto zauważyć, że ta inteligentna sieć kontraktów obejmuje również obiektowy model danych, aby zwiększyć przejrzystość proaktywnego zamawiania niezależnych i zależnych transakcji. W chwili pisania tego tekstu istnieje ponad 25 aplikacji DApp opartych na ekosystemie blockchain Sui, z których większość to platformy Dexe i platformy wydajnościowe. 

Metr 

To kolejny łańcuch kompatybilny z EVM, który już zintegrował równoległe przesyłanie transakcji w swojej sieci głównej. Tym, co dodatkowo wyróżnia podejście Metera do skalowalności Ethereum, jest nadchodząca zoptymalizowana pod kątem kryptografii baza danych projektu, która trzykrotnie zwiększy wydajność operacji we/wy i zmniejszy zajmowane miejsce na dysku do ⅓ pebbleDB używanego obecnie przez Ethereum. Inne wyróżniające się funkcje obejmują odporność na działanie z przodu/MEV, weryfikację wielu zasobów oraz wyższe bezpieczeństwo i żywotność dzięki połączeniu konsensusu PoW i PoS.  

Monada 

W przeciwieństwie do sieci blockchain Sui, Monad wykorzystuje optymistyczną metodę równoległości i twierdzi, że obsługuje ponad 10 000 transakcji na sekundę. Współzałożyciel i dyrektor generalny projektu, Keone Hon, rozmawiał z Blockworks na początku tego roku, podkreślając znaczenie używania oddzielnych wątków w celu umożliwienia jednoczesnych transakcji przez maszyny wirtualne, takie jak EVM, a wszystko to przy zachowaniu prostego interfejsu użytkownika/UX dla natywnych rozwiązań DeFi. 

„Monad może w zasadzie przyjąć formaty transakcji, które są dokładnie takie same jak Ethereum, a następnie, pod maską, wdrożyć równoległość bez żadnych zmian z punktu widzenia użytkownika”. powiedział Hon. 

Wniosek

Ekosystem DApp znacznie się rozwinął w ciągu ostatnich czterech lat i jasne jest, że masowa adopcja nie może nastąpić, dopóki nie zostaną rozwiązane problemy ze skalowalnością. Chociaż niektórzy entuzjaści DeFi mogą opowiadać się za migracją do tańszych ekosystemów DApp, rzeczywistość jest taka, że ​​Ethereum pozostaje najważniejszym blockchainem inteligentnych kontraktów, posiadającym ponad 50% całkowitej zablokowanej wartości (TVL) według DeFi Llama.

Dlatego bardziej logiczny sens ma opracowanie rozwiązań skalowalnych, które ulepszają podstawowe funkcjonalności Ethereum lub rozwiązują wiele problemów jednocześnie, takich jak kompatybilność z EVM i równoległe przetwarzanie transakcji.