并行EVM技术探究与生态现状

EVM与Solidity

智能合约开发是区块链工程师的核心技能。通常使用Solidity等高级语言编写合约逻辑，但EVM无法直接执行Solidity代码。需要将其编译为虚拟机可理解的低级操作码。虽然有自动化工具简化这一过程,但了解底层原理仍很有价值。

直接使用操作码编程可以实现更高效率、更低gas消耗。如OpenSea的Seaport协议大量采用内联汇编来优化gas开销。

EVM标准与实现

EVM定义了智能合约执行的字节码标准,使合约可在多个兼容网络上部署。但具体实现可有很大差异,如以太坊的Geth客户端用Go语言实现,而Ipsilon团队维护C++版本。这种多样性允许针对性优化。

并行处理的需求

传统区块链按顺序执行交易,类似单核CPU,难以扩展到大规模用户基础。并行虚拟机允许同时处理多笔交易,显著提升吞吐量。但也带来了一些工程挑战,如处理并发交易的状态冲突。

并行EVM创新

以Monad为例,其主要创新包括:

• 乐观并行执行算法
• 延迟执行机制
• 自定义状态数据库(Monad DB)
• 高性能共识机制(Monad BFT)

这些技术大幅提升了交易处理性能和整体执行效率。

技术挑战

并行执行引入了潜在的状态冲突问题,需要仔细的冲突检测和解决机制。各团队通常还需重新设计状态数据库,开发兼容的共识算法。

另外,捕获长期工程价值和避免节点中心化也是重要挑战。快速生态发展和降低硬件需求是可能的应对之道。

并行EVM生态格局

目前的并行EVM项目主要包括:

1. 升级现有EVM兼容Layer 1网络,如Polygon、Fantom等
2. 原生并行执行的新Layer 1网络,如Monad、Sei V2、Artela等
3. 非EVM并行技术的Layer 2网络,如Solana Neon、Eclipse、Lumio等

主要项目介绍

Monad

旨在通过并行执行和流水线架构实现10,000 TPS。已完成2.44亿美元融资,估值30亿美元。创始团队来自Jump Trading,内部测试网已启动。

Sei

专注交易的Layer 1网络,Sei V2升级为并行EVM,TPS提升至12,500。测试网已上线,支持EVM应用一键迁移。

Artela

通过EVM++(EVM + WASM)双虚拟机增强执行层。公测网已上线,生态激励计划已启动。

Canto

基于Cosmos SDK的EVM兼容Layer 1,计划引入并行EVM技术。

Neon

Solana网络上的并行EVM,支持Solidity开发者部署DApp到Solana。TPS超2,000。

Eclipse

以太坊Layer 2解决方案,使用Solana虚拟机(SVM)作为执行层。已完成5000万美元A轮融资。

Lumio

模块化VM Layer 2网络,支持多种高性能虚拟机与以太坊/比特币结算层组合。

并行EVM技术的发展将显著提升区块链性能,为更广泛的应用场景和用户群体提供支持。随着这些项目的进展,区块链生态系统有望实现更大规模的扩展和应用。