Interpretasi Sepuluh Ribu Kata dari EVM Paralel: Melampaui Serial, Bagaimana Cara Menembus Kemacetan Kinerja Blockchain?

Penulis Mahasiswa | @leesper6

Instruktur | @CryptoScott_ETH

Pertama kali | 2024.4.5

1. EVM Paralel adalah narasi baru yang muncul setelah volume transaksi pada rantai berkembang hingga batas tertentu. EVM paralel terutama dibagi menjadi blockchain tunggal dan blockchain modular. Blockchain tunggal dibagi menjadi L1 dan L2. Rantai publik L1 paralel dibagi menjadi dua kubu: EVM dan non-EVM. Narasi EVM paralel saat ini sedang dalam tahap awal pengembangan;
2. Membongkar jalur implementasi teknis EVM paralel, yang terutama mencakup dua aspek: mesin virtual dan mekanisme eksekusi paralel. Dalam konteks blockchain, mesin virtual mengacu pada mesin virtual proses yang memvirtualisasikan mesin negara terdistribusi dan digunakan untuk melaksanakan kontrak;
3. Eksekusi paralel mengacu pada pemanfaatan prosesor multi-inti untuk mengeksekusi banyak transaksi pada waktu yang sama sebanyak mungkin, sambil memastikan bahwa keadaan akhir konsisten dengan hasil eksekusi serial;
4. Mekanisme eksekusi paralel dibagi menjadi tiga kategori: penyampaian pesan, memori bersama, dan daftar akses negara yang ketat. Memori bersama dibagi lagi menjadi model kunci memori dan paralelisasi optimis. Mekanisme mana pun meningkatkan kompleksitas teknologi;
5. Narasi EVM paralel tidak hanya memiliki faktor pendorong internal untuk pertumbuhan industri, namun juga mengharuskan praktisi untuk memberikan perhatian yang cermat terhadap kemungkinan masalah keamanannya;
6. EVM Paralel Setiap proyek sasaran memberikan ide eksekusi paralel dengan cara yang berbeda, dengan kesamaan teknis dan pencapaian uniknya masing-masing.

Kinerja telah menjadi hambatan bagi perkembangan industri lebih lanjut. Jaringan Blockchain menciptakan landasan kepercayaan baru yang terdesentralisasi bagi individu dan bisnis untuk melakukan transaksi.

Jaringan blockchain generasi pertama yang diwakili oleh Bitcoin menciptakan model baru transaksi mata uang elektronik terdesentralisasi melalui akuntansi terdistribusi, merevolusi era baru. Jaringan blockchain generasi kedua yang diwakili oleh Ethereum memberikan imajinasinya sepenuhnya dan mengusulkan implementasi aplikasi terdesentralisasi (dApp) dalam bentuk mesin negara terdistribusi.

Sejak itu, jaringan blockchain telah memulai sejarah perkembangan pesatnya selama lebih dari sepuluh tahun. Dari infrastruktur Web3 hingga berbagai jalur yang diwakili oleh DeFi, NFT, jejaring sosial, dan GameFi, banyak sekali teknologi atau teknologi yang telah lahir. Inovasi model bisnis. Perkembangan industri yang pesat memerlukan penarikan pengguna baru secara terus-menerus untuk berpartisipasi dalam pembangunan ekologis aplikasi terdesentralisasi, yang pada gilirannya mengajukan persyaratan yang lebih tinggi untuk pengalaman produk.

Sebagai bentuk produk baru yang “belum pernah terjadi sebelumnya”, Web3 tidak hanya harus berinovasi dalam memenuhi kebutuhan pengguna (persyaratan fungsional), tetapi juga mempertimbangkan bagaimana mencapai keseimbangan antara keamanan dan kinerja (persyaratan non-fungsional). Sejak awal, berbagai solusi telah diusulkan untuk mencoba memecahkan masalah kinerja.

Solusi-solusi ini secara kasar dapat dibagi menjadi dua kategori: satu adalah solusi ekspansi on-chain, seperti sharding dan grafik asiklik terarah (DAG); yang lainnya adalah solusi ekspansi off-chain, seperti Plasma, Lightning Network, dan side chain serta Rollup. dkk. Namun hal ini masih jauh dari mampu mengimbangi pesatnya pertumbuhan transaksi on-chain.

Terutama setelah DeFi Musim Panas tahun 2020 dan ledakan yang terus berlanjut di ekosistem Bitcoin pada akhir tahun 2023, industri ini sangat membutuhkan solusi peningkatan kinerja baru untuk memenuhi persyaratan “kinerja tinggi, biaya rendah”. Blockchain paralel lahir dengan latar belakang ini.

**Narasi EVM paralel menandai terbentuknya lanskap kompetitif antara dua kekuatan di bidang blockchain paralel. **Ethereum memproses transaksi secara serial. Transaksi harus dieksekusi satu demi satu secara berurutan, dan tingkat pemanfaatan sumber daya tidak tinggi. Jika metode pemrosesan serial diubah menjadi pemrosesan paralel, kinerja akan meningkat pesat.

Pesaing Ethereum seperti Solana, Aptos dan Sui semuanya memiliki kemampuan pemrosesan paralel mereka sendiri, dan ekologi mereka juga telah berkembang dengan sangat baik. Nilai pasar sirkulasi token masing-masing telah mencapai 45 miliar, 3,3 miliar, dan 1,9 miliar dolar AS. Mereka telah membentuk sebuah kamp non-EVM paralel. Menghadapi tantangan, ekosistem Ethereum tidak mau kalah dan melangkah maju untuk memberdayakan EVM. Mereka membentuk kamp EVM paralel.

Sei membuat klaim penting dalam proposal peningkatan versi v2 bahwa ia akan menjadi “blockchain EVM paralel pertama”. Nilai pasar yang beredar saat ini adalah 2,1 miliar dolar AS, dan diperkirakan akan terjadi perkembangan yang lebih besar. Rantai publik EVM paralel baru Monad, yang saat ini paling populer dalam pemasaran, sangat populer dengan modal, dan potensinya tidak dapat dianggap remeh. Jaringan publik L1 Canto, dengan nilai pasar US$170 juta dan infrastruktur publik gratisnya sendiri, juga mengumumkan proposal peningkatan EVM paralelnya sendiri.

Selain itu, sejumlah proyek L2 yang masih dalam tahap awal juga memberikan peningkatan kinerja lintas ekologi dengan mengintegrasikan kemampuan beberapa rantai L1. Kecuali Neon, yang memiliki nilai pasar beredar sebesar US$69 juta, masih terdapat kekurangan data yang relevan untuk proyek lainnya. Dipercaya bahwa lebih banyak proyek L1 dan L2 akan muncul di masa depan untuk bergabung dengan medan perang blockchain paralel.

**Tidak hanya narasi EVM paralel yang memiliki banyak ruang pertumbuhan pasar, namun sektor blockchain paralel yang mencakup narasi EVM paralel juga memiliki banyak ruang pertumbuhan pasar, sehingga prospek pasarnya luas. **

Saat ini, nilai pasar sirkulasi keseluruhan L1 dan L2 adalah US$752,123 miliar, dan nilai pasar sirkulasi blockchain paralel adalah US$52,539 miliar, terhitung hanya sekitar 7%. Diantaranya, nilai pasar beredar dari proyek terkait narasi EVM paralel adalah US$2,339 miliar, yang hanya menyumbang 4% dari nilai pasar beredar blockchain paralel.

Industri umumnya membagi jaringan blockchain menjadi struktur 4 lapis:

1. Lapisan 0 (jaringan): Jaringan dasar blockchain, yang menangani protokol komunikasi jaringan dasar
2. Lapisan 1 (infrastruktur): jaringan terdesentralisasi yang mengandalkan berbagai mekanisme konsensus untuk memverifikasi transaksi
3. Lapisan 2 (ekstensi): mengandalkan berbagai protokol lapisan 2 dari Lapisan 1, yang bertujuan untuk mengatasi berbagai keterbatasan Lapisan 1, terutama skalabilitas
4. Layer 3 (Aplikasi): Tergantung pada Layer 2 atau Layer 1, digunakan untuk membangun berbagai aplikasi terdesentralisasi (dApp)

**Proyek narasi EVM paralel terutama dibagi menjadi blockchain tunggal dan blockchain modular, dan blockchain tunggal dibagi menjadi L1 dan L2. **Dapat dilihat dari jumlah total proyek dan pengembangan beberapa jalur utama bahwa ekologi rantai publik paralel EVM L1 masih memiliki banyak ruang untuk pengembangan dibandingkan dengan ekologi Ethereum.

Jalur DeFi memiliki permintaan akan “kecepatan tinggi dan biaya rendah”, dan jalur permainan memiliki permintaan akan “interaksi real-time yang kuat”. Keduanya memiliki persyaratan tertentu untuk kecepatan eksekusi. EVM Paralel pasti akan menghadirkan pengalaman pengguna yang lebih baik pada proyek-proyek ini dan mendorong perkembangan industri ke tahap baru.

L1 adalah rantai publik baru dengan kemampuan eksekusi paralelnya sendiri dan infrastruktur berkinerja tinggi. Di grup L1, proyek yang diwakili oleh Sei v2, Monad, dan Canto merancang EVM paralel mereka sendiri, yang kompatibel dengan ekosistem Ethereum dan menyediakan kemampuan pemrosesan transaksi throughput tinggi.

L2 mengintegrasikan kemampuan rantai L1 lainnya untuk memberikan kemampuan perluasan kerja sama lintas ekologi, yang merupakan ciri khas dari rollup. Di grup L2, Neon adalah emulator EVM di jaringan Solana, dan Eclipse menggunakan Solana untuk mengeksekusi transaksi tetapi melakukan penyelesaian di EVM. Lumio mirip dengan Eclipse, hanya saja lapisan eksekusinya digantikan oleh Aptos.

Selain solusi blockchain tunggal yang disebutkan di atas, Fuel telah mengusulkan ide blockchain modularnya sendiri. Ini akan memposisikan dirinya sebagai sistem operasi rollup Ethereum di versi kedua, memberikan kemampuan eksekusi modular yang lebih fleksibel dan menyeluruh.

Fuel berfokus pada pelaksanaan transaksi dan melakukan outsourcing sisanya ke satu atau lebih lapisan blockchain independen, memungkinkan kombinasi yang lebih fleksibel: bisa berupa L2, L1, atau bahkan sidechain atau saluran negara. Saat ini terdapat 17 proyek di ekosistem Bahan Bakar, terutama berfokus pada tiga bidang DeFi, NFT, dan infrastruktur.

Namun, hanya ramalan rantai silang Lisan yang telah diterapkan secara praktis. Platform pinjaman terdesentralisasi Swaylend dan platform perdagangan kontrak abadi SPARK berada dalam jaringan uji coba, dan proyek lainnya masih dalam pengembangan.

Untuk mencapai eksekusi transaksi yang terdesentralisasi, jaringan blockchain harus memenuhi 4 tanggung jawab:

• Eksekusi: mengeksekusi dan memverifikasi transaksi
• Ketersediaan data: Distribusikan blok baru ke semua node di jaringan blockchain
• Mekanisme konsensus: verifikasi blok dan capai konsensus
• Penyelesaian: menyelesaikan dan mencatat status akhir transaksi

**EVM paralel pada dasarnya merupakan optimalisasi kinerja lapisan eksekusi. **Ini dibagi menjadi dua jenis: solusi jaringan lapisan satu (L1) dan solusi jaringan lapisan dua (L2). Solusi L1 memperkenalkan mekanisme eksekusi transaksi paralel untuk memungkinkan transaksi dieksekusi secara paralel sebanyak mungkin di mesin virtual. Solusi L2 pada dasarnya adalah menggunakan mesin virtual L1 yang diparalelkan untuk mencapai tingkat “eksekusi off-chain + penyelesaian on-chain” tertentu.

Oleh karena itu, untuk memahami prinsip teknis EVM paralel, kita harus membongkarnya: pertama-tama pahami apa itu mesin virtual (virtual machine), lalu pahami apa itu eksekusi paralel (parallel execution).

Dalam ilmu komputer, mesin virtual mengacu pada virtualisasi atau emulasi sistem komputer.

Ada dua jenis mesin virtual, yang pertama disebut mesin virtual sistem (mesin virtual), yang dapat memvirtualisasikan mesin fisik menjadi beberapa mesin dan menjalankan beberapa sistem operasi, sehingga meningkatkan pemanfaatan sumber daya. Yang lainnya disebut mesin virtual proses, yang menyediakan abstraksi untuk bahasa pemrograman tingkat tinggi tertentu, memungkinkan program komputer yang ditulis dalam bahasa ini untuk berjalan pada platform berbeda dengan cara yang tidak bergantung pada platform.

JVM adalah mesin virtual proses yang dirancang untuk bahasa pemrograman Java. Program yang ditulis dalam bahasa Java pertama-tama dikompilasi ke dalam bytecode Java (kode biner perantara).Bytecode Java diinterpretasikan dan dieksekusi oleh JVM: JVM mengirimkan bytecode ke interpreter, dan interpreter menerjemahkannya ke dalam mesin yang berbeda. dan kemudian menjalankannya di mesin.

Mesin virtual blockchain adalah jenis mesin virtual proses. Dalam konteks blockchain, mesin virtual mengacu pada virtualisasi mesin negara terdistribusi, yang digunakan untuk melaksanakan kontrak dan menjalankan dApps secara terdistribusi. Analog dengan JVM, EVM adalah mesin virtual proses yang dirancang untuk bahasa Soliditas.Kontrak pintar pertama-tama dikompilasi menjadi bytecode opcode, lalu diinterpretasikan dan dieksekusi oleh EVM.

Ketika rantai publik baru di luar Ethereum mengimplementasikan mesin virtual mereka sendiri, mereka kebanyakan menggunakan mesin virtual berdasarkan bytecode WASM atau eBPF. WASM adalah format bytecode yang berukuran kecil, cepat dimuat, portabel dan didasarkan pada mekanisme keamanan sandbox. Pengembang dapat menggunakan berbagai bahasa pemrograman (C, C++, Rust, Go, Python, Java dan bahkan TypeScript, dll.) untuk menulis kontrak cerdas kemudian dikompilasi menjadi bytecode WASM dan dieksekusi. Kontrak pintar yang dijalankan pada rantai publik Sei mengadopsi format bytecode ini.

eBPF, sebelumnya dikenal sebagai BPF (Berkeley Packet Filter, Berkeley Packet Filter), awalnya digunakan untuk memfilter paket data jaringan secara efisien, kemudian berkembang menjadi eBPF, yang menyediakan set instruksi yang lebih kaya.

Ini adalah teknologi revolusioner yang memungkinkan intervensi dinamis pada kernel sistem operasi dan modifikasi perilakunya tanpa mengubah kode sumber. Kemudian, teknologi ini keluar dari kernel dan mengembangkan runtime eBPF mode pengguna, yang memiliki kinerja, keamanan, dan portabilitas tinggi. Kontrak pintar yang dijalankan di Solana dikompilasi menjadi bytecode eBPF dan dijalankan di jaringan blockchainnya.

Di rantai publik L1 lainnya, Aptos dan Sui menggunakan bahasa pemrograman kontrak pintar Move, yang dikompilasi menjadi bytecode unik dan dieksekusi pada mesin virtual Move. Monad telah merancang mesin virtualnya sendiri yang kompatibel dengan bytecode opcode EVM (garpu Shanghai).

Eksekusi paralel adalah teknik yang:

1. Mampu memanfaatkan prosesor multi-core untuk menangani banyak tugas secara bersamaan dan meningkatkan throughput sistem;
2. Memastikan hasil transaksi yang diperoleh sama persis dengan saat transaksi dijalankan secara serial secara berurutan.

Jaringan Blockchain umumnya menggunakan TPS (transaksi yang diproses per detik) sebagai indikator teknis untuk mengukur kecepatan pemrosesan. Mekanisme eksekusi paralel relatif kompleks dan juga menguji tingkat teknis pengembang, tidak mudah untuk dijelaskan dengan jelas. Mari kita mulai dengan contoh “bank” untuk menjelaskan apa itu eksekusi paralel.

**Pertama, apa itu eksekusi serial? **

Situasi 1: Jika kita menganggap sistem sebagai bank dan CPU yang memproses tugas sebagai penghitung, maka pelaksanaan tugas secara berurutan seperti bank yang hanya memiliki satu penghitung untuk menerima bisnis. Saat ini nasabah (tugas) yang datang ke bank untuk berbisnis hanya bisa mengantri dalam antrian panjang dan berbisnis satu per satu. Untuk setiap pelanggan, staf loket mengulangi tindakan yang sama (melaksanakan instruksi) untuk menangani bisnis pelanggan. Saat bukan gilirannya, pelanggan hanya bisa menunggu sehingga menyebabkan waktu transaksi menjadi diperpanjang.

**Jadi apa itu eksekusi paralel? **

Situasi 2: Saat ini bank melihat sudah penuh sesak sehingga membuka beberapa counter lagi untuk menangani bisnis.Dengan 4 teller yang menangani bisnis pada saat yang sama, kecepatannya sekitar 4 kali lebih cepat dari sebelumnya, dan waktu untuk pelanggan yang mengantri juga berkurang menjadi sekitar 1/4 dari jumlah aslinya, kecepatan pemrosesan bank akan meningkat.

**Jika tidak ada perlindungan yang diberikan, apa yang akan terjadi jika dua orang mentransfer uang ke orang lain secara bersamaan? **

Situasi 3: Tiga orang A, B, dan C masing-masing memiliki 2 ETH, 1 ETH, dan 0 ETH di akunnya. Sekarang A dan B ingin mentransfer masing-masing 0,5 ETH ke C. Dalam sistem di mana transaksi dieksekusi secara serial, tidak akan terjadi masalah (panah kiri “<=” menunjukkan pembacaan buku besar, panah kanan “=>” menunjukkan penulisan buku besar, sama di bawah):

Namun eksekusi paralel tidak sesederhana kelihatannya. Ada banyak detail yang halus, dan kegagalan untuk memperhatikan dapat menyebabkan kesalahan yang sangat serius. Jika transaksi transfer dari A dan B ke C dijalankan secara paralel, hasil yang tidak konsisten dapat terjadi tergantung pada urutan pelaksanaan setiap langkah:

Tugas paralel 1 melakukan transfer dari A ke C, dan tugas paralel 2 melakukan transfer dari B ke C. Langkah-langkah yang ditandai dengan * pada tabel semuanya bermasalah: karena tugas dijalankan secara paralel, pada langkah 2, perhitungan saldo yang dilakukan oleh tugas paralel 1 belum sempat ditulis ke dalam buku besar, dan pada langkah 3, tugas 2 put C Saldo akun (saat ini masih 0) dibacakan, dan perhitungan saldo pembayaran yang salah dibuat berdasarkan saldo 0 pada langkah 5, dan kemudian saldo akun yang diperbarui pada langkah 4 diperbarui di buku besar perbarui operasi langkah 6. 0,5 salah diperbarui lagi menjadi 0,5. Akibatnya, meskipun A dan B mentransfer 0,5 ETH ke C pada saat yang sama, setelah transaksi selesai, saldo akun C hanya 0,5 ETH, dan 0,5 ETH lainnya hilang.

Jika tidak ada perlindungan yang diberikan, tidak akan ada kesalahan jika dua tugas tanpa ketergantungan dijalankan secara paralel

Skenario 4: Tugas paralel 1 mengeksekusi A (saldo 2 ETH) untuk mentransfer 0,5 ETH ke C (saldo 0 ETH), dan tugas paralel 2 mengeksekusi B (saldo 1 ETH) untuk mentransfer 0,5 ETH ke D (saldo 0 ETH). Terlihat tidak ada ketergantungan antara kedua tugas transfer tersebut. Maka tidak peduli bagaimana langkah-langkah dari kedua tugas tersebut disisipkan, tidak akan ada masalah di atas:

Dari perbandingan kedua skenario tersebut, dapat disimpulkan bahwa selama terdapat ketergantungan antar tugas, kesalahan pembaruan status dapat terjadi selama eksekusi paralel, dan sebaliknya, tidak akan terjadi kesalahan. Jika salah satu dari dua kondisi berikut terpenuhi, dikatakan ada hubungan ketergantungan antar tugas (transaksi):

• Alamat keluaran yang ditulis oleh satu tugas adalah alamat masukan yang dibaca oleh tugas lain;
• Kedua tugas dikeluarkan ke alamat yang sama.

Hal ini tidak hanya terjadi pada desentralisasi. Skenario apa pun yang melibatkan eksekusi paralel akan menyebabkan ketidakkonsistenan data karena akses yang tidak terlindungi ke sumber daya bersama (“buku besar” dalam contoh bank, memori bersama dalam sistem komputer, dll.) antara beberapa tugas yang bergantung, yang disebut kondisi balapan. perlombaan data).

Industri telah mengusulkan tiga mekanisme eksekusi untuk memecahkan masalah kondisi perlombaan eksekusi paralel: mekanisme penyampaian pesan, mekanisme memori bersama, dan mekanisme daftar akses negara yang ketat.

Situasi 5: Asumsikan bank mempunyai 4 loket yang menangani urusan nasabah pada saat yang sama. Sekarang masing-masing teller dari 4 loket tersebut diberikan buku rekening yang unik. Buku rekening ini hanya dapat dimodifikasi oleh Anda. Ini mencatat saldo rekening pelanggan yang dilayaninya.

Ketika setiap teller menangani bisnis untuk seorang pelanggan, jika informasi pelanggan dapat ditemukan di buku rekeningnya sendiri, dia akan menanganinya secara langsung; jika tidak, dia akan berteriak kepada teller lain untuk memberi tahu pelanggan tentang bisnis yang akan ditangani, dan teller lain akan melanjutkan setelah mendengarnya.menangani.

Beginilah cara kerja model penyampaian pesan. Model Aktor adalah jenis model penyampaian pesan. Setiap pelaksana yang bertanggung jawab memproses transaksi adalah seorang aktor (teller). Mereka semua memiliki akses ke data pribadi mereka sendiri (buku besar eksklusif). Jika Anda ingin mengakses data pribadi orang lain, Anda dapat hanya Ini dilakukan dengan mengirim pesan.

Kelebihan model aktor adalah setiap aktor hanya dapat mengakses data pribadinya sendiri, sehingga tidak ada kondisi ras.

Ada dua kekurangannya: Pertama, setiap aktor hanya dapat dieksekusi secara serial, dan keunggulan paralel tidak digunakan dalam beberapa skenario (misalnya, teller No. 2, 3, dan 4 secara bersamaan mengirim pesan menanyakan teller No. 1, pelanggan A Apa itu saldo rekening? Teller No. 1 hanya dapat memproses pesan satu per satu dalam model seperti itu, yang dapat diproses secara paralel).

Kedua, tidak ada informasi keseluruhan tentang status sistem saat ini. Jika bisnis sistem rumit, akan sulit untuk memahami gambaran keseluruhan, menemukan dan memperbaiki bug.

Skenario 6: Asumsikan bank hanya mempunyai satu buku besar, yang mencatat saldo rekening seluruh nasabah. Hanya ada pena tanda tangan di sebelah buku besar yang dapat digunakan untuk memodifikasi buku besar.

Dalam skenario ini, keempat teller melihat siapa yang bisa berlari lebih cepat saat menangani bisnis: satu teller mendapatkan pena tanda tangan (terkunci) terlebih dahulu dan mulai menangani bisnis untuk memodifikasi buku rekening, sedangkan tiga teller lainnya hanya bisa menunggu. Sampai teller meletakkan pena (membukanya) setelah digunakan, tiga teller lainnya akan bersaing untuk mendapatkan hak menggunakan pena tanda tangan, dan siklus terus berlanjut.Ini adalah model kunci memori (memory locks).

Kunci memori memungkinkan tugas-tugas eksekusi paralel untuk melakukan operasi kunci (lock) ketika mengakses sumber daya bersama. Setelah mengunci, sumber daya bersama diakses. Pada saat ini, tugas-tugas lain harus menunggu untuk dimodifikasi dan dibuka kuncinya (unlocked) sebelum mereka dapat mengunci lagi. Langsung dan kunjungi.

Pemrosesan kunci baca-tulis (read-write lock) lebih halus, Anda dapat menambahkan kunci baca (read lock) atau kunci tulis (write lock) ke sumber daya bersama. Perbedaannya adalah beberapa tugas paralel dapat menambahkan beberapa kunci baca dan membaca data sumber daya bersama, dan tidak ada modifikasi yang diperbolehkan saat ini; sementara hanya satu kunci tulis yang dapat ditambahkan, dan setelah ditambahkan, kunci tersebut hanya dapat diakses secara eksklusif oleh orang yang memegang kunci itu.

Solana, Sui dan Sei v1 menggunakan model memori bersama berdasarkan kunci memori. Mekanisme ini tampak sederhana, namun sangat rumit untuk diterapkan, yang menguji kemampuan pengembang untuk mengontrol pemrograman multi-thread. Jika Anda tidak berhati-hati, Anda akan meninggalkan segala jenis bug:

1. Situasi 1: Tugas mengunci sumber daya bersama, tetapi macet dan keluar karena kesalahan selama eksekusi. Sumber daya bersama terkunci dan tidak dapat diakses;
2. Situasi 2: Tugas telah dikunci, namun kunci sekunder terjadi karena logika bisnis bertumpuk selama eksekusi, menyebabkan tugas menunggu sendiri.

Model kunci memori paling rentan terhadap masalah seperti kebuntuan (dead lock), live lock (live lock) dan kelaparan (starvation):

Beberapa tugas paralel bersaing untuk mendapatkan banyak sumber daya bersama, dan setiap tugas menempati sebagian darinya dan menunggu pihak lain melepaskan sumber daya tersebut, yang mengakibatkan masalah kebuntuan;

Deteksi tugas paralel menemukan bahwa ada tugas paralel lain yang aktif, sehingga tugas tersebut secara aktif menyerahkan sumber daya bersama yang mereka tempati, menyebabkan Anda menyerah dan orang lain menyerah, sehingga mengakibatkan live lock;

Tugas paralel dengan prioritas tinggi selalu dapat memperoleh akses ke sumber daya bersama, sementara tugas berprioritas rendah lainnya menunggu lama dan terjadi “kelaparan”.

Situasi 7: Masing-masing dari empat teller di bank dapat secara mandiri memeriksa dan memodifikasi buku besar saat menangani bisnis, terlepas dari apakah teller lain menggunakan buku besar tersebut. Ketika teller menggunakan buku rekening, dia memberi label pribadi pada konten yang telah dia ulas dan modifikasi. Setiap selesai bertransaksi saya akan menelusurinya kembali, jika ternyata label tersebut bukan milik saya berarti catatan tersebut telah diubah oleh teller lain, dan transaksi tersebut akan dibatalkan dan diproses kembali.

Inilah prinsip dasar paralelisasi optimis. Gagasan inti dari paralelisasi optimis adalah mengasumsikan bahwa semua tugas tidak bergantung satu sama lain. Jalankan tugas secara paralel terlebih dahulu, lalu verifikasi setiap tugas. Jika verifikasi gagal, jalankan kembali tugas hingga semua tugas selesai. Misalkan ada 8 tugas paralel yang dijalankan dengan cara paralelisasi optimis, di mana 2 sumber daya bersama A dan B perlu diakses.

Ketika Fase 1 dijalankan, Tugas 1, Tugas 2, dan Tugas 3 dijalankan secara paralel. Namun, Tugas 2 dan Tugas 3 mengalami konflik karena mengakses sumber daya B bersama secara bersamaan, sehingga Tugas 3 dijadwal ulang untuk dieksekusi pada tahap berikutnya. Ketika Fase 2 dijalankan, Tugas 3 dan Tugas 4 mengakses sumber daya bersama B secara bersamaan.Pada saat ini, Tugas 4 dijadwalkan ulang untuk dieksekusi, dan seterusnya, hingga semua tugas dieksekusi. Anda dapat melihat bahwa tugas-tugas yang bertentangan dijalankan berulang kali selama proses berlangsung.

Model paralelisasi optimis menggunakan struktur data dalam memori multi-versi untuk mencatat setiap nilai tertulis dan informasi versinya (mirip dengan pelabelan teller bank).

Jalannya setiap tugas paralel dibagi menjadi dua tahap: pelaksanaan dan verifikasi. Tahap eksekusi akan mencatat seluruh perilaku pembacaan dan penulisan data hingga membentuk himpunan baca (read set) dan himpunan tulis (write set). Tahap verifikasi akan menggunakan set baca dan set tulis untuk membandingkan dengan struktur data multi versi.Jika pada perbandingan ternyata bukan yang terbaru maka verifikasi tidak akan lolos.

Model paralelisasi optimis berawal dari Software Transaction Memory (STM) yang merupakan mekanisme pemrograman bebas kunci di bidang database. Karena jaringan blockchain secara alami memiliki urutan tertentu untuk memproses transaksi, konsep ini diperkenalkan dan dikembangkan menjadi mekanisme Block-STM. Aptos dan Monad mengadopsi Block-STM sebagai mekanisme eksekusi paralelnya.

Perlu disebutkan bahwa rantai publik Sei telah meninggalkan model kunci memori asli di versi v2 mendatang dan sebagai gantinya mengadopsi model paralelisasi yang optimis. Kecepatan eksekusi Block-STM sangat cepat. Dalam lingkungan eksperimental, kecepatan eksekusi transaksi Aptos mencapai 160 ribu tps, yang 18 kali lebih cepat daripada eksekusi transaksi berurutan.

Block-STM menyerahkan eksekusi dan verifikasi transaksi yang kompleks kepada tim inti yang mengimplementasikan mekanisme yang mendasarinya. Pengembang dapat dengan mudah menulis kontrak pintar seperti program eksekusi berurutan.

Mekanisme penyampaian pesan dan memori bersama diimplementasikan berdasarkan model data akun/saldo, yang mencatat informasi saldo setiap akun dalam rantai. Seperti yang tercatat di buku besar bank, nasabah A bersaldo 1.000 yuan dan nasabah B bersaldo 600 yuan.Setiap transaksi diproses, status saldo rekening hanya perlu diubah.

Jika Anda berubah pikiran, Anda juga dapat mencatat hanya isi transaksi tertentu untuk setiap transaksi untuk membentuk alur transaksi. Anda juga dapat menghitung saldo akun pengguna melalui alur transaksi. Misalnya alur transaksi berikut:

1. Pelanggan A membuka rekening dan menyetor 1.000 yuan;
2. Pelanggan B membuka rekening (0 yuan);
3. Pelanggan A mentransfer 100 yuan ke pelanggan B.

Dengan membaca alur transaksi dan melakukan perhitungan, kita dapat mengetahui bahwa saldo rekening giro pelanggan A adalah 900 yuan, dan saldo rekening pelanggan B adalah 100 yuan.

UTXO (output tx yang tidak terpakai, output transaksi yang tidak terpakai) adalah model data aliran transaksi seperti ini. Ini adalah cara bagi blockchain Bitcoin generasi pertama untuk mewakili mata uang digital. Setiap transaksi memiliki input (cara memperolehnya) dan output (cara membelanjakannya), dan UTXO secara sederhana dapat dipahami sebagai penerimaan yang belum dibelanjakan.

Misalnya, pelanggan A memiliki 6 BTC, dan dia mentransfer 5,2 BTC ke pelanggan B, menyisakan 0,8 BTC. Dari perspektif UTXO, dapat dilihat sebagai berikut: 6 UTXO A senilai 1 BTC dihancurkan, dan B memperoleh 1 nilai. UTXO yang baru dihasilkan senilai 5,2 BTC, sekaligus memberi A UTXO yang baru dihasilkan senilai 0,8 BTC. Artinya, 6 UTXO dimusnahkan dan 2 UTXO baru dihasilkan.

Input dan output transaksi dirangkai menjadi sebuah rantai, dan tanda tangan digital digunakan untuk mencatat informasi kepemilikan, membentuk model UTXO. Blockchain yang mengadopsi model data ini perlu menjumlahkan semua UTXO alamat akun untuk mengetahui saldo akun saat ini. Daftar akses negara yang ketat mengimplementasikan eksekusi paralel berdasarkan model UTXO. Ini akan menghitung terlebih dahulu alamat akun yang akan diakses untuk setiap transaksi dan membentuk daftar akses.

Daftar akses mempunyai dua tujuan:

1. Tentukan keamanan transaksi: Jika alamat yang tidak ada dalam daftar akses diakses selama eksekusi transaksi, eksekusi akan gagal.
2. Eksekusi transaksi secara paralel: Beberapa set transaksi dibentuk berdasarkan access list.Tidak ada perpotongan (tidak ada ketergantungan) antara setiap set transaksi pada access list, sehingga beberapa set transaksi dapat dieksekusi secara paralel.

Dari sudut pandang hukum internal, perkembangan apapun akan melalui proses “dari awal” menuju “dari keberadaan menuju kesempurnaan”.Pengejaran manusia untuk mencapai kecepatan yang lebih tinggi adalah hal yang abadi. Untuk mengatasi masalah kecepatan eksekusi jaringan blok, berbagai solusi on-chain atau off-chain telah dikembangkan. Solusi off-chain yang diwakili oleh rollup telah sepenuhnya ditemukan nilainya, namun masih banyak ruang untuk eksplorasi dalam narasi EVM paralel.

Dari latar belakang sejarah, dengan persetujuan SEC terhadap ETF Bitcoin spot dan halving Bitcoin yang akan datang serta peristiwa lainnya, ditambah dengan kemungkinan penurunan suku bunga oleh Federal Reserve, mata uang kripto diperkirakan akan mengantarkan pasar bullish, dan perkembangan booming pasar saham. industri membutuhkan infrastruktur jaringan blockchain Throughput yang lebih besar sebagai fondasi yang kuat.

Dari perspektif manajemen sumber daya, jaringan blok tradisional memproses transaksi secara serial. Meskipun metode pemrosesan ini sederhana, namun juga membuang-buang sumber daya prosesor. Blockchain paralel mewujudkan penggunaan sumber daya komputasi terbaik, sepenuhnya “memeras” kinerja prosesor multi-inti, dan meningkatkan kinerja jaringan blok secara keseluruhan.

Dari perspektif perkembangan industri, meskipun inovasi dalam berbagai teknologi dan model bisnis bermunculan satu demi satu, potensi pertumbuhan Web3 masih perlu dimanfaatkan. Jaringan terpusat dapat mengirim lebih dari 50.000 pesan per detik, mengirim 3,4 juta email, menyelesaikan 100.000 pencarian Google, dan memungkinkan ribuan pemain online pada saat yang sama, namun desentralisasi belum memungkinkan. Desentralisasi harus bersaing dengan sentralisasi dan memenangkan separuh negara. Terus mengoptimalkan mekanisme eksekusi paralel dan meningkatkan hasil transaksi juga merupakan satu-satunya cara menuju pembangunan.

Dari perspektif pengembangan aplikasi terdesentralisasi, untuk menarik lebih banyak pengguna, upaya harus dilakukan berdasarkan pengalaman. Optimalisasi kinerja merupakan salah satu arah untuk meningkatkan pengalaman pengguna. Bagi pengguna DeFi, kebutuhan akan kecepatan transaksi yang tinggi dan biaya yang rendah perlu dipenuhi. Bagi pengguna GameFi, kebutuhan interaksi real-time perlu dipenuhi. Ini memerlukan eksekusi paralel sebagai dukungan.

Desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas hanya dapat memenuhi aspek kedua, yaitu segitiga mustahil dari blockchain. Karena “desentralisasi” adalah sebuah kutub yang tidak tergoyahkan, peningkatan “skalabilitas” berarti pengurangan “keamanan”. Kode ditulis oleh manusia, dan kesalahan rentan terjadi jika ditulis oleh manusia. Kompleksitas teknis yang ditimbulkan oleh komputasi paralel menjadi tempat berkembang biaknya risiko keamanan.

Pemrograman multi-thread rentan terhadap masalah kondisi balapan karena berbagai operasi kontrol konkurensi kompleks yang tidak tepat; kedua, rentan terhadap crash karena mengakses alamat memori yang tidak valid, dan bahkan kerentanan buffer overflow yang mudah dieksploitasi oleh penyerang.

Keamanan proyek dapat dievaluasi setidaknya dari tiga perspektif. Melihat latar belakang tim. Tim dengan pengalaman pemrograman sistem memiliki pengalaman luas dalam pemrograman multi-thread, dan telah melihat serta dapat menangani 80% masalah yang sulit dan rumit. Pemrograman sistem umumnya melibatkan bidang-bidang berikut:

• sistem operasi
• Berbagai driver perangkat
• Berkas sistem
• basis data
• Perangkat tertanam
• Kriptografi
• Kodek multimedia
• Manajemen memori
• jaringan
• Virtualisasi
• permainan
• Bahasa pemrograman tingkat tinggi

**Kedua, lihat kemampuan pemeliharaan kode. **Ada aturan yang harus diikuti saat menulis kode yang sangat mudah dipelihara, seperti desain arsitektur yang jelas, penggunaan pola desain yang wajar untuk mencapai penggunaan kembali kode, dan penggunaan teknologi pengembangan berbasis pengujian untuk tulis Kembangkan kode pengujian unit yang cukup, hilangkan kode duplikat melalui pemfaktoran ulang yang wajar, dll.

**Ketiga, lihat bahasa pemrograman yang digunakan.**Beberapa bahasa pemrograman mutakhir menekankan keamanan memori dan konkurensi tinggi berdasarkan desain. Kompilator akan memeriksa kode tersebut, dan jika ia menemukan bahwa kode tersebut memiliki masalah konkurensi atau mungkin mengakses alamat memori yang tidak valid, maka kompiler akan gagal untuk dikompilasi, sehingga memaksa pengembang untuk menulis kode yang cukup kuat.

Bahasa Rust sangat luar biasa, itulah sebabnya kami melihat sebagian besar proyek blockchain paralel dikembangkan dalam bahasa Rust. Beberapa proyek bahkan mengambil pelajaran dari desain bahasa Rust untuk mengimplementasikan bahasa kontrak pintar mereka sendiri, seperti bahasa Fuel’s Sway dan sebagainya.

Sei adalah rantai publik umum berdasarkan teknologi sumber terbuka dan didirikan pada tahun 2022. Kedua pendirinya berasal dari University of California, Berkeley, dan anggota tim lainnya juga memiliki latar belakang universitas bergengsi di luar negeri.

Sei telah menerima total 3 putaran pembiayaan, termasuk putaran awal sebesar US$5 juta, putaran pertama pembiayaan strategis sebesar US$30 juta, dan putaran kedua pembiayaan strategis yang tidak diungkapkan. Sei Network juga telah mengumpulkan dana sebesar US$100 juta untuk mendukung pembangunan ekologisnya.

Pada bulan Agustus 2023, Sei diluncurkan di jaringan utama. Ia dikenal sebagai rantai publik L1 tercepat, yang mampu mengeksekusi 12.500 transaksi per detik, dengan penyelesaian hanya membutuhkan waktu 380 ms. Nilai pasar yang beredar saat ini hampir US$2,2 miliar.

Saat ini terdapat 118 proyek di ekosistem Sei, terutama berfokus pada DeFi, infrastruktur, NFT, game, dan dompet. Komunitas tersebut saat ini memiliki 650.000, 600.000 dan 40.000 anggota di Twitter, Discord, dan Telegram.

Pada akhir November 2023, Sei mengumumkan di blog resminya bahwa mereka akan meluncurkan peningkatan versi terbesar setelah mainnet online pada paruh pertama tahun 2024: Sei v2. Sei v2 dikenal sebagai blockchain EVM paralel pertama. Peningkatan versi ini akan menghadirkan fitur-fitur baru berikut:

• Kompatibilitas mundur untuk kontrak pintar EVM: pengembang dapat memigrasikan dan menerapkan kontrak pintar EVM tanpa mengubah kode
• Penggunaan kembali alat/aplikasi umum seperti Metamask
• Paralelisasi optimis: Sei v2 akan meninggalkan mekanisme akses bersama dari kunci memori dan sebagai gantinya mengadopsi paralelisasi optimis
• SeiDB: Optimalisasi lapisan penyimpanan
• Mendukung interoperabilitas tanpa batas antara Ethereum dan rantai lainnya

Eksekusi transaksi paralel asli di jaringan Sei didasarkan pada model kunci memori. Sebelum dieksekusi, ketergantungan antara semua transaksi yang tertunda akan diurai dan DAG akan dihasilkan, kemudian urutan eksekusi transaksi akan diatur secara akurat berdasarkan DAG. Metode ini menambah beban mental pengembang kontrak karena harus kembangkan kontrak Tulis logika ke dalam kode.

Seperti yang diperkenalkan di bagian prinsip teknis di atas, setelah versi baru mengadopsi paralelisasi optimis, pengembang dapat mengembangkan kontrak pintar seperti menulis program eksekusi berurutan. Serangkaian mekanisme kompleks seperti penjadwalan transaksi, eksekusi dan verifikasi semuanya ditangani oleh modul yang mendasarinya. Dalam desain proposal yang dioptimalkan, tim inti juga memperkenalkan desain yang semakin meningkatkan kemampuan eksekusi paralel dengan melakukan pra-pengisian dependensi.

Secara khusus, generator ketergantungan dinamis diperkenalkan untuk menganalisis operasi penulisan transaksi sebelum eksekusi dan mengisinya terlebih dahulu ke dalam struktur data memori multi-versi untuk mengoptimalkan potensi pertikaian data. Setelah analisis, tim inti menyimpulkan bahwa meskipun mekanisme optimalisasi seperti itu tidak kondusif untuk pemrosesan transaksi dalam kasus terbaik, hal ini akan meningkatkan efisiensi eksekusi secara signifikan dalam kasus terburuk.

Jika Anda melewatkan perkembangan public chain di atas, maka Anda tidak boleh melewatkan Monad. Sebab dianggap berpotensi mengganggu lintasan L1.

Monad didirikan pada tahun 2022 oleh dua insinyur senior dari Jump Crypto. Proyek ini menyelesaikan investasi putaran awal sebesar US$19 juta pada bulan Februari 2023. Pada bulan Maret 2024, Paradigm bernegosiasi untuk memimpin putaran pembiayaan lebih dari US$200 juta di Monad. Jika berhasil , ini akan menjadi pembiayaan mata uang kripto terbesar sejak awal tahun.

Saat ini, proyek tersebut telah berhasil mencapai tugas penting dalam meluncurkan jaringan pengujian internal dan sedang berupaya menuju langkah berikutnya yaitu membuka jaringan pengujian publik.

Monad disukai oleh modal karena dua alasan utama: pertama, ia memiliki latar belakang teknis yang kuat, dan kedua, ia pandai dalam hal pemasaran. Terdapat 30 anggota inti tim Monad Labs, semuanya telah bekerja di bidang perdagangan frekuensi tinggi, driver kernel, dan teknologi keuangan selama beberapa dekade, dan memiliki pengalaman pengembangan yang kaya di bidang sistem terdistribusi.

Operasi harian proyek ini juga sangat “membumi”: proyek ini terus melakukan “pemasaran ajaib” kepada 200.000 pengikutnya di Twitter dan 150.000 anggota di Discord. Misalnya, kontes meme diadakan setiap minggu untuk mengumpulkan emoticon atau video segala jenis hewan aneh berwarna ungu dari komunitas untuk “menyebarkan semangat” di komunitas.

Visi Monad adalah menjadi platform kontrak cerdas bagi pengembang, yang menghadirkan peningkatan kinerja terbaik pada ekosistem Ethereum. Monad memperkenalkan dua mekanisme pada Mesin Virtual Ethereum: satu adalah teknologi pipa superscalar, dan yang lainnya adalah mekanisme paralel optimis yang ditingkatkan.

**Teknologi pipa superscalar memparalelkan fase eksekusi suatu transaksi. **Dokumen resmi memberikan contoh yang sangat jelas. Laundry sama seperti pemrosesan transaksi di blockchain, juga diselesaikan dalam beberapa tahap. Pendekatan tradisionalnya adalah mencuci, mengeringkan, melipat, dan menyimpan setiap tumpukan cucian kotor sebelum melanjutkan ke tumpukan berikutnya.

Jalur perakitan superscalar mulai membersihkan tumpukan pakaian kedua ketika tumpukan pakaian pertama dikeringkan.Ketika tumpukan pakaian pertama dilipat, tumpukan pakaian kedua dan ketiga masing-masing sudah dikeringkan dan dicuci, sehingga setiap Tidak ada tahap pemrosesan menganggur.

**Paralelisme optimis memparalelkan eksekusi transaksi. ** Monad menggunakan paralelisasi optimis untuk mencapai eksekusi paralel. Ia juga mengimplementasikan penganalisis kode statisnya sendiri untuk memprediksi ketergantungan antar transaksi, dan hanya menjadwalkan eksekusi transaksi berikutnya setelah transaksi dependen sebelumnya dieksekusi, yang sangat mengurangi pengulangan eksekusi transaksi karena kegagalan verifikasi. .

Performanya saat ini mencapai 10.000 TPS dan dapat menghasilkan blok dalam 1 detik. Seiring berjalannya proyek, tim inti akan terus mengeksplorasi lebih banyak mekanisme pengoptimalan.

Didirikan pada tahun 2022, tidak memiliki yayasan resmi, tidak terlibat dalam pra-penjualan, tidak tergabung dalam organisasi mana pun, dan tidak melakukan pendanaan, sepenuhnya berbasis komunitas, bahkan tim inti tidak disebutkan namanya dan bekerja dalam organisasi yang longgar. tata krama. Ini adalah Canto, proyek L1 yang sangat terdesentralisasi berdasarkan Cosmos SDK.

Meskipun ini adalah blockchain universal yang kompatibel dengan EVM, visi utama Canto adalah menjadi platform nilai DeFi yang dapat diakses, transparan, terdesentralisasi, dan gratis. Melalui penelitian jangka panjang, ditemukan bahwa setiap proyek ekologi DeFi yang sehat mengandung tiga elemen dasar:

1. Pertukaran terdesentralisasi (DEX) seperti Uniswap dan Sushiswap;
2. Platform pinjaman seperti Compound dan Aave;
3. Token terdesentralisasi seperti DAI, USDC atau USDT.

Namun, ekosistem DeFi masa lalu akhirnya kembali bernasib sama: menerbitkan token protokol tata kelola. Nilai token bergantung pada berapa banyak biaya penggunaan yang dapat diambil ekosistem dari penggunanya di masa depan. Semakin banyak yang diekstraksi, semakin besar nilainya. Ini seperti setiap protokol DeFi seperti tempat parkir pribadi yang membayar per jam. Semakin banyak orang menggunakannya, semakin besar penilaiannya.

Canto telah mengadopsi pendekatan lain: membangun infrastruktur publik gratis (Infrastruktur Publik Gratis) untuk DeFi dan mengubah dirinya menjadi tempat parkir gratis untuk digunakan secara gratis oleh proyek ekologisnya.

Infrastrukturnya terdiri dari 3 protokol: bursa terdesentralisasi Canto DEX, platform pinjaman gabungan Canto Lending Market (CLM) yang bercabang dari Compound v2, dan mata uang stabil CATATAN yang dapat dipinjamkan dari CLM melalui aset hipotek.

Canto DEX berjalan terus-menerus pada protokol yang tidak dapat ditingkatkan dan bebas tata kelola yang tidak menerbitkan token atau membebankan biaya tambahan. Hindari berbagai perilaku mencari rente pada aplikasi DeFi dalam ekosistem yang mengarah pada permainan zero-sum di mana pihak lemah dan pihak kuat dapat saling memangsa.

Hak tata kelola platform pinjaman CLM dikendalikan oleh pemberi jaminan, yang sepenuhnya menikmati manfaat yang dihasilkan oleh pembangunan ekologis, dan pada gilirannya menciptakan lingkungan terbaik bagi pengembang dan pengguna DeFi untuk mendorong mereka terus berinvestasi. Bunga yang dihasilkan oleh pinjaman pemberi pinjaman atas CATATAN akan dibayarkan kepada peminjam, dan perjanjian tidak membebankan biaya sepeser pun.

Untuk pengembang, Canto juga memperkenalkan model distribusi pendapatan kontrak Pendapatan Terjamin Kontrak. Mengizinkan sebagian biaya yang timbul saat pengguna berinteraksi dengan kontrak dalam rantai dialokasikan ke pengembang. Rangkaian inovasi model bisnis Canto mempunyai efek “membunuh tiga burung dengan satu batu”. Menciptakan landasan konstruktif bagi kesejahteraan ekologis dengan menyediakan infrastruktur keuangan yang terbuka dan gratis.

Memberikan manfaat kepada para pengembang dan pengguna ekologi melalui berbagai cara untuk mendorong mereka bergabung dan terus memperkaya ekologi. Dengan memegang teguh “kekuatan pencetakan” di tangannya sendiri, hal ini menciptakan kemungkinan likuiditas lintas aplikasi untuk berbagai aplikasi terdesentralisasi. Semakin makmur ekologi, semakin berharga pula tokennya. Ketika proposal CSR disetujui oleh pemungutan suara komunitas pada 26 Januari 2024, Waktu Bagian Timur, token $CANTO-nya mengalami gelombang kenaikan.

Setelah menyelesaikan rangkaian inovasi model bisnis ini, Canto mengumumkan putaran baru rencana iterasi teknologinya di blog resminya pada 18 Maret 2024.

Selain mengadopsi versi baru Cosmos SDK dan mengintegrasikan teknologi baru untuk mengurangi hambatan akses penyimpanan, Canto juga akan meningkatkan EVM paralel: memperkenalkan paralelisme optimis dengan menerapkan Cyclone EVM.

Cosmos SDK yang digunakan Canto membagi pemrosesan transaksi menjadi tiga tahap: Proposal, Voting, dan Finalisasi. Sub-proses ProcessProposal dalam Voting bertanggung jawab atas eksekusi transaksi paralel. Mesin eksekusi paralel bertanggung jawab untuk mengeksekusi transaksi, dan mesin pendeteksi konflik bertanggung jawab untuk memverifikasi validitas transaksi.

Jika tidak valid maka akan dikembalikan ke mesin eksekusi untuk dieksekusi kembali; jika valid maka transaksi akan diserahkan ke pemrosesan selanjutnya. Saya yakin setelah putaran peningkatan teknologi ini, token Canto akan memiliki kinerja yang lebih menarik.

Bahan bakar terdiri dari mesin virtual FuelVM, bahasa pengembangan kontrak Sway yang terinspirasi oleh Rust, dan rantai alat terkait. Ini adalah “sistem operasi rollup Ethereum” modular yang dibuat khusus. Proyek Bahan Bakar didirikan pada tahun 2019. Pada bulan Desember 2020, Fuel Labs meluncurkan Fuel v1, lapisan eksekusi rollup optimis pertama di Ethereum. Setelah lebih dari tiga tahun pengembangan, proyek ini akhirnya akan diluncurkan di mainnet pada kuartal ketiga tahun 2024 .

Bahan Bakar menyelesaikan pembiayaan masing-masing sebesar $1,5 juta dan $80 juta pada tahun 2021 dan 2022. Tim inti memiliki lebih dari 60 insinyur. Pendiri John Adler adalah salah satu pendiri Celestia Labs, solusi ketersediaan data, dan salah satu pengusul awal solusi rollup optimis. Dalam hal operasi, proyek ini masing-masing memiliki 270.000 dan 390.000 anggota di Twitter dan Discord.

Untuk melakukan transaksi satu per satu di rantai, Anda harus membayar biaya bahan bakar dan bersaing untuk mendapatkan ruang blok yang berharga, dan kecepatannya masih lambat. Oleh karena itu, wajar untuk memikirkan berbagai solusi ekspansi, seperti eksekusi transaksi batch, dan kemudian mengemasnya bersama-sama dalam rantai untuk penyelesaian guna mempercepat eksekusi.

Rollup adalah solusi penskalaan yang berjalan di luar L1. Ini mengeksekusi transaksi dalam batch off-chain, kemudian mengirimkan data transaksi atau bukti eksekusi ke L1, memastikan keamanan dan menyelesaikan transaksi melalui lapisan DA. Ada dua jenis rollup utama: yang didasarkan pada mekanisme optimis (optimis) dan yang didasarkan pada bukti tanpa pengetahuan (ZK).

Rollup optimis mengasumsikan bahwa transaksi tersebut valid. Setelah transaksi berbahaya atau salah ditemukan, sertifikat penipuan dibuat dan diserahkan ke L1 untuk pemrosesan rollback. Rollup ZK menghasilkan sertifikat validitas transaksi melalui operasi kompleks tanpa memaparkan detail transaksi, dan menerbitkannya ke L1 untuk membuktikan bahwa rollup mengeksekusi transaksi dengan benar. Jadi rollup adalah teknologi lapisan eksekusi blockchain.

Meskipun rollup mempercepat eksekusi transaksi, sebagian besar implementasi yang ada dirancang untuk blockchain monolitik. Pengembang harus melakukan berbagai kompromi teknis, yang membatasi kemampuan rollup untuk sepenuhnya mengeksploitasi kinerjanya. Mengenai tren baru blockchain modular, industri tidak memiliki solusi rollup yang sesuai. Bahan bakar lahir untuk mengisi kesenjangan ini.

Bahan bakar menggunakan UTXO sebagai model datanya. Ada keuntungan menggunakan model data ini: output transaksinya hanya memiliki dua status, yaitu dihabiskan dan dicatat secara permanen dalam riwayat transaksi blok; atau tidak terpakai dan tersedia untuk transaksi di masa depan. Dengan cara ini, data status yang disimpan oleh setiap node dalam rantai dapat diminimalkan. Atas dasar ini, Fuel memeriksa informasi akun yang diakses oleh setiap transaksi, mengetahui dependensi sebelum mengeksekusi transaksi, menjadwalkan transaksi tanpa dependensi untuk dieksekusi secara paralel, dan meningkatkan throughput pemrosesan transaksi.

Solusi L2 memiliki satu kesamaan: solusi ini menggabungkan kemampuan dua mesin virtual untuk meningkatkan kecepatan eksekusi transaksi. Secara khusus, ia menggunakan L1 paralel untuk mengeksekusi transaksi, namun kompatibel dengan rantai lain (dukungan mesin virtual ganda). Perbedaannya adalah proyek yang berbeda mengadopsi mekanisme kompatibilitas yang berbeda. Neon, Eclipse dan Lumio cukup mewakili dalam hal ini.

Neon dikenal sebagai proyek EVM paralel pertama di ekosistem Solana, dan pengembang dapat menggunakannya untuk memigrasikan proyek ekologi Ethereum ke ekosistem Solana dengan lancar. Eclipse adalah protokol Layer 2 tercepat yang kompatibel dengan EVM di ekosistem Solana, dibangun dengan arsitektur modular. Di antara ketiga proyek ini, hanya Neon yang telah menerbitkan tokennya sendiri dan memiliki nilai pasar beredar lebih dari 78 juta.

Dua proyek lainnya masih dalam tahap awal. Lumio menggabungkan Aptos dan Ethereum untuk membangun protokol lapisan kedua rollup yang optimis untuk menjalankan aplikasi Ethereum secara efisien dengan kecepatan Move VM.

Dilihat dari situasi pembiayaan, Neon menyelesaikan pembiayaan masing-masing sebesar US$40 juta dan US$5 juta pada November 2021 dan Juni 2023, dengan total US$45 juta. Eclipse menyelesaikan pembiayaan sebesar US$6 juta, US$9 juta, dan US$50 juta masing-masing pada Agustus 2022, September 2022, dan Maret 2024, dengan total US$65 juta. Lumio belum mengumpulkan dana.

Tak satu pun dari ketiga proyek tersebut yang membentuk ekosistem aplikasi berskala besar, namun mereka memiliki puluhan ribu hingga ratusan ribu pengikut atau anggota di semua platform media sosial utama, dan memiliki aktivitas komunitas yang cukup besar, seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah.

Dari sudut pandang mekanisme implementasi, Neon adalah simulator EVM di jaringan Solana, yang dijalankan dalam bentuk kontrak pintar. Pengembang dapat menggunakan bahasa seperti Solidity dan Vyper untuk menulis aplikasi dApp, dan dapat menggunakan rantai alat Ethereum seperti MetaMask, Hardhat, Remix dan API RPC Ethereum yang kompatibel, akun, tanda tangan dan standar token, dll. Pada saat yang sama, nikmati biaya rendah, kecepatan eksekusi transaksi tinggi, dan kemampuan eksekusi paralel yang dibawa oleh Solana.

Transaksi Ethereum yang dikirim dari front-end Ethereum dApp dikonversi oleh proxy untuk menghasilkan transaksi Solana, yang kemudian dieksekusi di simulator untuk mengubah status on-chain. Sama seperti emulator game yang sering kita gunakan di PC, yang memungkinkan kita memainkan game eksklusif di platform game seperti Switch dan PS di desktop, Neon memungkinkan pengembang Ethereum menjalankan aplikasi Ethereum di jaringan Solana.

Eclipse mengadopsi ide implementasi lain: mengeksekusi transaksi melalui SVM dan menyelesaikan transaksi melalui EVM. Eclipse mengadopsi arsitektur blockchain modular, yaitu hanya bertanggung jawab atas pelaksanaan transaksi, dan “mengalihdayakan” tanggung jawab lainnya untuk membentuk solusi terpadu melalui kombinasi modular.

Misalnya Celestia digunakan untuk mengelola ketersediaan data, dan Ethereum digunakan untuk melakukan penyelesaian transaksi. Eclipse menggunakan SVM untuk memastikan kecepatan eksekusi, dan memastikan keamanan melalui verifikasi dan penyelesaian Ethereum.

Lumio mengadopsi ide desain yang tidak ada hubungannya dengan lapisan eksekusi dan lapisan penyelesaian, dapat mendukung berbagai mesin virtual, dan kompatibel dengan berbagai jaringan L1/L2: Ethereum, Aptos, Optimism, Avalanche, zkSync, dan sebagainya. Ini mengeksekusi transaksi melalui Move VM dan menyelesaikan transaksi melalui EVM, sehingga menghubungkan ekosistem Ethereum dan ekosistem Aptos.

Namun, ambisi Lumio tidak berhenti di situ, visinya adalah menyediakan panggilan mesin lintas virtual untuk menghubungkan beberapa likuiditas blockchain dengan kecepatan tercepat dan biaya terendah.

Di atas adalah proyek utama terkini terkait narasi EVM paralel, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.

Orang suka membandingkan Bitcoin dengan “buku besar terdistribusi” dan Ethereum dengan “mesin negara terdistribusi”. Jika semua node yang menjalankan jaringan blockchain dianggap sebagai komputer, maka blockchain paralel pada dasarnya mempelajari cara menguras sumber daya prosesor “komputer” ini untuk memaksimalkan kecepatan eksekusi.

Ini adalah keniscayaan historis dari perkembangan teknologi komputasi yang berkelanjutan, seperti halnya prosesor yang telah berkembang dari inti tunggal menjadi multi-inti, dan sistem operasi telah berkembang dari pengguna tunggal dan thread tunggal menjadi multi-pengguna dan multi-thread. Hal ini sangat penting dalam mendorong perkembangan industri yang berkelanjutan.

Prinsip teknis EVM paralel dapat dipecah menjadi dua komponen: mesin virtual dan mekanisme eksekusi paralel. Dalam konteks blockchain, mesin virtual mengintegrasikan serangkaian instruksi untuk melaksanakan kontrak dan menjalankan dApps secara terdistribusi. Mekanisme eksekusi paralel terutama mempelajari bagaimana memaksimalkan kecepatan eksekusi transaksi sekaligus memastikan keakuratan hasil transaksi.

Di satu sisi, EVM paralel memiliki prinsip teknis yang sama. Pertama-tama, model paralelisasi optimis adalah konsensus dari rantai publik L1. Namun bukan berarti model kunci memori tidak ada gunanya. Karena tidak ada perbedaan antara teknologi tinggi dan rendah, hanya tingkat pengembangnya saja yang berbeda.

Kedua, proyek yang diwakili oleh Fuel sangat yakin bahwa mekanisme ekspansi off-chain dapat mencapai kinerja maksimum hanya setelah dimodulasi. Terakhir, sejumlah proyek L2 meningkatkan hasil transaksi dan mencapai kemampuan ekspansi lintas ekologi dengan mengintegrasikan rantai publik L1 paralel.

Di sisi lain, blockchain paralel memiliki pencapaian teknisnya yang unik. Meskipun model eksekusi paralel yang sama digunakan, tim yang berbeda mengadopsi pola desain arsitektur, model data, atau mekanisme pra-pemrosesan yang berbeda. Eksplorasi teknologi tidak ada habisnya, proyek yang berbeda akan mengembangkan teknologi yang berbeda berdasarkan visi yang berbeda dan atas dasar yang sama untuk mendorong praktik ke tingkat yang lebih tinggi.

Ke depannya, akan ada lebih banyak proyek L1 dan L2 yang mengikuti kompetisi EVM paralel. Jalur L1 akan membentuk pola persaingan komprehensif antara kubu EVM paralel dan non-EVM paralel dalam sumber daya prosesor, sumber daya penyimpanan, sumber daya jaringan, sumber daya sistem file, dan sumber daya perangkat, dan lebih banyak narasi baru terkait peningkatan kinerja akan lahir. Jalur L2 akan berkembang ke arah simulator mesin virtual blockchain atau blockchain modular.

Di masa depan, optimalisasi infrastruktur akan menghasilkan kecepatan yang lebih tinggi, biaya yang lebih rendah, dan efisiensi yang lebih besar. Pengusaha Web3 dapat dengan berani berinovasi dalam model bisnis, menciptakan pengalaman pengguna yang lebih baik untuk produk terdesentralisasi di seluruh dunia, dan semakin mensejahterakan ekosistem industri. Bagi investor Web3, tidak cukup hanya fokus pada teknologi.

Saat memilih target investasi, investor tidak hanya harus melihat narasinya, tetapi juga nilai pasar dan likuiditasnya, mereka harus memilih proyek dengan “narasi bagus”, “nilai pasar rendah” dan “likuiditas tinggi”, lalu mempelajari bisnisnya, tim latar belakang, model ekonomi, pemasaran, proyek ekologi dan aspek lainnya, untuk menemukan proyek potensial dan menemukan saluran investasi yang sesuai.

EVM Paralel sedang dalam tahap awal pengembangan, dan Neon, Monad, Canto, Eclipse, Fuel, dan Lumio masih dalam tahap di mana nilainya belum sepenuhnya ditemukan. Terutama Monad, Canto dan Fuel.

Dilihat dari gaya pemasaran Monad, tidak hanya layak untuk diperhatikan, proyek meme di ekosistemnya juga patut mendapat perhatian di masa depan, dan mungkin terdapat mitos kekayaan mendadak akibat hype tersebut. Canto telah memenuhi syarat “narasi yang baik” dan “kapitalisasi pasar yang rendah”, sehingga tepat sasaran investasinya memerlukan kajian mendalam terhadap berbagai indikatornya. Bahan bakar mewakili arah pengembangan populer untuk blockchain modular dan juga dapat menciptakan peluang investasi baru. Ini semua adalah arah yang patut kita perhatikan.

Referensi

[1]

[2]

[3] _mesin

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10] _en.pdf

[11]

[12]

[13]

[14]

[15] _neon

[16]

[17]

[18] _afDHhOhGs

[19]