Проблема масштабирования Эфириума не является новой темой для обсуждения в сфере криптовалют; Этот новаторский блокчейн смарт-контрактов известен высокими комиссиями за газ из-за ограниченной пропускной способности в периоды высокой активности.

Одной из основных причин ограниченной масштабируемости является последовательный характер среды выполнения Ethereum, виртуальной машины Ethereum (EVM). Чтобы предоставить дополнительный контекст, EVM спроектирован так, чтобы работать как полная по Тьюрингу виртуальная машина, обеспечивая безопасное выполнение смарт-контрактов в блокчейне Ethereum.

Хотя эта среда выполнения является эффективной и надежной, она обрабатывает транзакции последовательно. Это означает, что выполнение смарт-контрактов в блокчейне Ethereum обрабатывается одно за другим, что занимает больше времени, особенно во время крупномасштабной активности.

В долгосрочной перспективе пользователям Ethereum придется мириться с более длительным временем ожидания и более высокими затратами на газ, как это было в случае, когда CryptoKitties впервые засорили сеть Ethereum в 2017 году, а совсем недавно, во время повального увлечения рынком DeFi и NFT в 2021 году.

Параллельный EVM: новый рассвет экосистемы децентрализованных приложений 

За последние несколько лет было запущено несколько инициатив для решения проблемы масштабируемости Ethereum, включая альтернативные цепочки уровня 1, такие как Solana, и объединения слоев, такие как Arbitrum и Optimism. 

Хотя эти решения по масштабированию сыграли заметную роль в повышении пропускной способности транзакций, в настоящее время в сообществе DeFi обсуждается более новое решение для масштабирования; параллельные цепочки EVM, такие как Sui, Meter и Nomad, меняют правила игры, внедряя экосистемы создания DApp, которые могут обрабатывать несколько транзакций смарт-контрактов одновременно. 

Давайте посмотрим на это в перспективе; В стандартной модели EVM, если Алиса и Боб отправляют транзакции для отправки X количества собственных токенов Ethereum на разные адреса, EVM будет обрабатывать транзакции в последовательном порядке в зависимости от того, какая транзакция была инициирована первой. Это означает, что одному из них придется дольше ждать выполнения своего ордера на смарт-контракт, несмотря на то, что транзакции независимы друг от друга. 

Однако в параллельной модели EVM две транзакции будут отправлены одновременно, что сократит период ожидания и стоимость газа. Аналогия аналогична многоядерному процессору, где каждое ядро ​​способно обрабатывать или выполнять независимые инструкции одновременно, что значительно увеличило вычислительную мощность современных компьютеров.  

Существует два основных подхода к распараллеливанию EVM: оптимистический параллелизм и метод доступа к состоянию. 

Оптимистический параллелизм. Как следует из названия, оптимистическая параллельная модель EVM изначально предполагает, что все транзакции естественным образом независимы. После выполнения транзакции модель проверяет предположение и исправляет любые зависимые транзакции, которые могли быть выполнены независимо. Недостатком этой модели является то, что она может привести к множеству конфликтов при выполнении посттранзакций, особенно при обработке зависимых транзакций. 

Метод доступа к состоянию: в отличие от первого, этот подход активно сортирует зависимые и независимые транзакции. Это позволяет смарт-контрактам выполнять зависимые транзакции в последовательном формате, в то время как независимые транзакции обрабатываются в тандеме. Положительным моментом является отсутствие ретроактивных изменений, но недостатком является то, что разработчикам требуется больше ресурсов и времени для проактивной сортировки транзакций. 

Параллельные блокчейны смарт-контрактов EVM 

Несмотря на то, что это новое решение проблем масштабирования Ethereum, некоторые блокчейны, совместимые с DApp, уже лидируют. В этом разделе кратко будут описаны три основные цепочки параллельных EVM, которые используют этот подход для решения ограничений масштабируемости Ethereum.

Ну давай же

Экосистема блокчейна Sui с общей заблокированной стоимостью (TVL) составляет 751 миллион долларов США и спроектирована как параллельная цепочка EVM, использующая метод государственного доступа. Примечательно, что эта сеть смарт-контрактов также имеет объектно-ориентированную модель данных, повышающую ясность в упреждающем заказе независимых и зависимых транзакций. На момент написания статьи в экосистеме блокчейна Sui создано более 25 DApps, большинство из которых представляют собой Dex и платформы доходности. 

Метр 

Это еще одна EVM-совместимая цепочка, которая уже интегрировала параллельную отправку транзакций в свою основную сеть. Что еще выделяется в подходе Meter к масштабируемости Ethereum, так это предстоящая криптооптимизированная база данных проекта, которая повысит производительность ввода-вывода в 3 раза и сократит дисковое пространство до ⅓ от pebbleDB, используемого Ethereum сегодня. Другие отличительные функции включают в себя Front Running/MEV Resistance, проверку нескольких активов, а также более высокую безопасность и надежность благодаря сочетанию консенсуса PoW и PoS.  

Монада 

В отличие от сети блокчейна Sui, Monad использует метод оптимистического параллелизма и утверждает, что поддерживает более 10 000 транзакций в секунду. Соучредитель и генеральный директор проекта Кеоне Хон ранее в этом году разговаривал с Blockworks, подчеркнув важность использования отдельных потоков для обеспечения одновременных транзакций виртуальных машин, таких как EVM, при сохранении простого пользовательского интерфейса/UX для разработчиков DeFi. 

«По сути, Monad может использовать форматы транзакций, точно такие же, как у Ethereum, а затем «под капотом» реализовать параллелизм без каких-либо изменений с точки зрения пользователя». сказал Хон. 

Заключение

Экосистема DApp значительно выросла за последние четыре года, и ясно, что массовое внедрение не может произойти, пока не будут решены проблемы масштабируемости. Хотя некоторые энтузиасты DeFi могут выступать за переход к более дешевым экосистемам DApp, реальность такова, что Ethereum остается наиболее известным блокчейном смарт-контрактов, удерживая более 50% общей заблокированной стоимости (TVL), по данным DeFi Llama.

Поэтому более логично разработать решения масштабирования, которые улучшат основные функции Ethereum или одновременно решат несколько задач, таких как совместимость EVM и параллельная обработка транзакций.