EVM Paralel: Arah Baru untuk Mengatasi Kendala Kinerja Blockchain

Kinerja telah menjadi kendala dalam perkembangan lebih lanjut industri Blockchain. Jaringan Blockchain menciptakan dasar kepercayaan baru dan terdesentralisasi bagi individu dan perusahaan untuk melakukan transaksi.

Jaringan blockchain generasi pertama yang dipimpin oleh Bitcoin memperkenalkan model transaksi mata uang elektronik terdesentralisasi melalui akuntansi terdistribusi. Jaringan blockchain generasi kedua yang dipimpin oleh Ethereum memanfaatkan imajinasi sepenuhnya, mengusulkan untuk mewujudkan aplikasi terdesentralisasi dengan cara mesin status terdistribusi (dApp).

Sejak saat itu, jaringan blockchain telah memulai sejarah perkembangan pesatnya selama lebih dari satu dekade, dari infrastruktur Web3 hingga berbagai jalur yang diwakili oleh DeFi, NFT, jaringan sosial, dan GameFi, melahirkan tidak terhitung banyaknya inovasi teknologi atau model bisnis. Perkembangan industri yang pesat memerlukan penarikan terus-menerus pengguna baru untuk berpartisipasi dalam pembangunan ekosistem aplikasi terdesentralisasi, yang pada gilirannya menuntut pengalaman produk yang lebih tinggi.

Web3 sebagai bentuk produk baru yang "belum pernah ada sebelumnya", tidak hanya harus berinovasi dalam memenuhi kebutuhan pengguna ( kebutuhan fungsional ), tetapi juga harus mempertimbangkan bagaimana mencapai keseimbangan antara keamanan dan kinerja ( kebutuhan non-fungsional ). Sejak lahir, berbagai solusi telah diusulkan oleh orang-orang untuk mencoba menyelesaikan masalah kinerja.

Solusi-solution ini dapat dibagi menjadi dua kategori: satu adalah solusi skala on-chain, seperti sharding ( dan Directed Acyclic Graph ) DAG (; satu lagi adalah solusi skala off-chain, seperti Plasma, Lightning Network, sidechain, dan Rollups, dll. Tetapi ini masih jauh dari cukup untuk mengikuti kecepatan pertumbuhan transaksi on-chain yang cepat.

Terutama setelah mengalami DeFi Summer 2020 dan ledakan berkelanjutan dari inskripsi dalam ekosistem Bitcoin di akhir tahun 2023, industri dengan mendesak membutuhkan solusi peningkatan kinerja baru untuk memenuhi tuntutan "kinerja tinggi, tarif rendah". Blockchain paralel lahir dalam konteks seperti itu.

Ringkasan Narasi EVM Paralel

Narasi EVM paralel menandakan terbentuknya pola persaingan dua kekuatan di bidang blockchain paralel. Pemrosesan transaksi di Ethereum adalah serial, transaksi harus dieksekusi satu per satu secara berurutan, sehingga pemanfaatan sumber daya tidak tinggi. Jika cara pemrosesan serial diubah menjadi pemrosesan paralel, akan ada peningkatan kinerja yang besar.

Para pesaing Ethereum seperti Solana, Aptos, dan Sui memiliki kemampuan pemrosesan paralel bawaan, dan ekosistemnya juga berkembang dengan baik, dengan kapitalisasi pasar token masing-masing mencapai 45 miliar, 3,3 miliar, dan 1,9 miliar dolar AS, yang membentuk kelompok non-EVM paralel. Menghadapi tantangan, ekosistem Ethereum juga tidak mau kalah, berbondong-bondong muncul untuk memberdayakan EVM, sehingga mereka membentuk kelompok EVM paralel.

Sebuah bursa telah dengan tegas mengklaim dalam proposal peningkatan versi v2-nya bahwa mereka akan menjadi "Blockchain EVM paralel pertama", dengan kapitalisasi pasar yang beredar saat ini sebesar 2,1 miliar USD, dan ada potensi perkembangan yang lebih besar di masa depan. Saat ini, blockchain publik baru EVM paralel Monad yang sedang tren dalam pemasaran sangat diminati oleh investor, dan potensi nya tidak boleh diabaikan. Sementara itu, L1 blockchain Canto dengan kapitalisasi pasar 170 juta USD dan infrastruktur publik gratis yang disediakan juga telah mengumumkan proposal peningkatan EVM paralelnya.

Selain itu, sejumlah proyek L2 yang masih dalam tahap awal juga sedang meningkatkan kinerja lintas ekosistem dengan mengintegrasikan kemampuan berbagai rantai L1. Selain satu proyek yang mencapai nilai pasar sirkulasi sebesar 69 juta USD, proyek lainnya masih kekurangan data terkait. Dipercaya ke depan akan ada lebih banyak proyek L1 dan L2 yang bergabung dalam medan perang blockchain paralel.

Tidak hanya narasi EVM paralel memiliki ruang pertumbuhan pasar yang besar, tetapi juga sektor blockchain paralel yang menjadi bagian dari narasi EVM paralel masih memiliki ruang pertumbuhan pasar yang besar, sehingga prospek pasar sangat luas.

Saat ini total nilai pasar yang beredar untuk L1 dan L2 adalah 7521,23 miliar USD, dan nilai pasar yang beredar untuk Blockchain paralel adalah 525,39 miliar USD, hanya sekitar 7%. Di antaranya, nilai pasar yang beredar untuk proyek terkait narasi EVM paralel adalah 23,39 miliar USD, hanya menyangkut 4% dari nilai pasar yang beredar untuk Blockchain paralel.

![Penjelasan lengkap tentang EVM paralel: Melewati serial, bagaimana cara mengatasi batasan kinerja Blockchain?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-c1724bb9cbb64ad2c8cf437c4c8b42c1.webp(

Klasifikasi Proyek Narasi EVM Paralel

Industri umumnya membagi jaringan blockchain menjadi 4 lapisan struktur:

1. Layer 0) jaringan (: Blockchain lapisan dasar jaringan, menangani protokol komunikasi jaringan yang mendasar.
2. Infrastruktur Blok 1) (: jaringan terdesentralisasi yang bergantung pada berbagai mekanisme konsensus untuk memverifikasi transaksi
3. Layer 2) Ekspansi (: tergantung pada berbagai protokol lapisan dua yang berdasarkan Layer 1, bertujuan untuk mengatasi berbagai keterbatasan Layer 1, terutama skalabilitas.
4. Layer 3) aplikasi (: bergantung pada Layer 2 atau Layer 1, digunakan untuk membangun berbagai aplikasi terdesentralisasi )dApp(

Proyek narasi EVM paralel terutama dibagi menjadi blockchain monolitik dan blockchain modular, di mana blockchain monolitik dibagi lagi menjadi L1 dan L2. Dari jumlah total proyek dan perkembangan beberapa jalur utama, dapat dilihat bahwa ekosistem publik L1 EVM paralel masih memiliki ruang pengembangan yang besar dibandingkan dengan ekosistem Ethereum.

Lintasan DeFi memiliki permintaan "kecepatan tinggi dan biaya rendah", lintasan permainan memiliki permintaan "interaksi waktu nyata yang kuat", keduanya memiliki persyaratan tertentu terhadap kecepatan eksekusi. EVM paralel pasti akan memberikan pengalaman pengguna yang lebih baik bagi proyek-proyek ini, mendorong perkembangan industri memasuki tahap baru.

L1 adalah blockchain baru yang dilengkapi dengan kemampuan eksekusi paralel, merupakan infrastruktur berkinerja tinggi. Dalam kelompok L1 ini, proyek-proyek yang diwakili oleh bursa tertentu v2, Monad, dan Canto merancang EVM paralel mereka sendiri, kompatibel dengan ekosistem Ethereum dan menyediakan kemampuan pemrosesan transaksi dengan throughput tinggi.

L2 melalui pengintegrasian kemampuan dari rantai L1 lainnya, menyediakan kemampuan ekspansi untuk kolaborasi lintas ekosistem, merupakan ilmu yang jelas dari rollup. Dalam kelompok L2 ini, suatu proyek adalah simulator EVM di jaringan Solana, Eclipse memanfaatkan Solana untuk mengeksekusi transaksi tetapi melakukan penyelesaian di EVM. Lumio mirip dengan Eclipse, hanya saja mengganti lapisan eksekusi dengan Aptos.

Di luar solusi blockchain monolitik yang disebutkan di atas, Fuel mengajukan pemikiran blockchain modularnya sendiri. Ini akan memposisikan dirinya sebagai sistem operasi rollup Ethereum pada versi kedua, menawarkan kemampuan eksekusi modular yang lebih fleksibel dan lebih menyeluruh.

Fuel berfokus pada pelaksanaan transaksi, sementara sisanya diserahkan kepada satu atau beberapa lapisan independen dari Blockchain, sehingga mencapai kombinasi yang lebih fleksibel: dapat menjadi L2, L1, bahkan sidechain atau saluran status. Saat ini, ekosistem Fuel memiliki 17 proyek, yang terutama berfokus pada DeFi, NFT, dan infrastruktur.

Namun, hanya Orally cross-chain oracle yang telah diterapkan dalam praktik. Platform pinjaman terdesentralisasi Swaylend dan platform perdagangan kontrak berkelanjutan SPARK telah masuk ke jaringan uji, proyek lainnya masih dalam pengembangan.

![Penjelasan mendalam tentang EVM Paralel: Melampaui Serial, Bagaimana Mengatasi Kendala Kinerja Blockchain?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e9cd714bba886918acc4f8141c1d3f4c.webp(

Prinsip Teknologi EVM Paralel

Untuk mewujudkan eksekusi transaksi terdesentralisasi, jaringan blockchain harus menjalankan 4 tugas:

• Eksekusi: Melakukan dan memverifikasi transaksi
• Ketersediaan data: mendistribusikan blok baru ke semua node dalam jaringan blockchain
• Mekanisme konsensus: memvalidasi blok, mencapai konsensus
• Penyelesaian: Menyelesaikan dan mencatat status akhir transaksi

EVM paralel terutama adalah optimisasi kinerja lapisan eksekusi. Ini dibagi menjadi dua solusi, yaitu solusi jaringan lapisan satu )L1( dan solusi jaringan lapisan dua )L2(. Solusi L1 memperkenalkan mekanisme eksekusi transaksi secara paralel, memungkinkan transaksi untuk dieksekusi secara paralel di dalam mesin virtual. Solusi L2 pada dasarnya memanfaatkan mesin virtual L1 yang telah diparalelkan untuk mencapai tingkat tertentu dari "eksekusi off-chain + penyelesaian on-chain."

Jadi untuk memahami prinsip teknis dari EVM paralel, kita harus memecahnya: pertama, memahami apa itu mesin virtual )virtual machine(, kemudian memahami apa itu eksekusi paralel )parallel execution(.

) Mesin Virtual

Dalam ilmu komputer, mesin virtual merujuk pada virtualisasi ### atau emulasi ( sistem komputer.

Virtual machine dibagi menjadi dua jenis, satu disebut sistem virtual machine )system virtual machine (, dapat mengubah satu mesin fisik menjadi beberapa mesin, menjalankan beberapa sistem operasi, sehingga meningkatkan pemanfaatan sumber daya. Jenis lainnya disebut proses virtual machine )process virtual machine (, menyediakan abstraksi untuk beberapa bahasa pemrograman tingkat tinggi, sehingga program komputer yang ditulis dengan bahasa ini dapat dijalankan di berbagai platform dengan cara yang tidak bergantung pada platform.

JVM adalah jenis mesin virtual proses yang dirancang untuk bahasa pemrograman Java. Program yang ditulis dalam bahasa Java pertama-tama dikompilasi menjadi bytecode Java ), yaitu kode biner dalam keadaan antara (. Bytecode Java dijalankan oleh JVM: JVM mengirim bytecode ke interpreter, yang kemudian menerjemahkannya menjadi kode mesin di berbagai mesin, dan kemudian dijalankan di mesin tersebut.

Blockchain virtual machine adalah salah satu jenis mesin virtual proses. Dalam konteks blockchain, mesin virtual merujuk pada virtualisasi mesin status terdistribusi yang digunakan untuk mengeksekusi kontrak secara terdistribusi dan menjalankan dApp. Seperti halnya JVM, EVM adalah mesin virtual proses yang dirancang untuk bahasa Solidity, di mana kontrak cerdas pertama-tama dikompilasi menjadi bytecode opcode, kemudian diinterpretasikan dan dijalankan oleh EVM.

Selain Ethereum, blockchain publik yang baru muncul lebih banyak menggunakan mesin virtual berbasis kode byte WASM atau eBPF saat mengimplementasikan mesin virtual mereka sendiri. WASM adalah format kode byte yang kecil, cepat dimuat, portabel, dan berbasis mekanisme keamanan sandbox, di mana pengembang dapat menggunakan berbagai bahasa pemrograman seperti C, C++, Rust, Go, Python, Java, bahkan TypeScript untuk menulis kontrak pintar, lalu mengompilasinya menjadi kode byte WASM dan mengeksekusinya. Kontrak pintar yang dieksekusi di blockchain suatu bursa memang menggunakan format kode byte ini.

eBPF sebelumnya adalah BPF)Berkeley Packet Filter, penyaring paket Berkeley(, awalnya digunakan untuk penyaringan paket data jaringan yang efisien, kemudian setelah berevolusi membentuk eBPF, menyediakan himpunan instruksi yang lebih kaya.

Ini adalah teknologi revolusioner yang memungkinkan intervensi dan modifikasi dinamis terhadap perilaku kernel sistem operasi tanpa mengubah kode sumber. Kemudian, teknologi ini keluar dari kernel dan mengembangkan runtime eBPF di ruang pengguna, yang memiliki kinerja tinggi, keamanan, dan portabilitas. Kontrak pintar yang dieksekusi di Solana akan dikompilasi menjadi bytecode eBPF dan dijalankan di jaringan blockchain-nya.

Sementara itu, di antara L1 blockchain lainnya, Aptos dan Sui menggunakan bahasa pemrograman kontrak pintar Move, yang dikompilasi menjadi bytecode khusus untuk dieksekusi di mesin virtual Move. Monad telah merancang mesin virtual yang kompatibel dengan bytecode opcode EVM )Shanghai fork(.

![Penjelasan mendalam EVM paralel: Melampaui serial, bagaimana cara mengatasi batasan kinerja Blockchain?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-8219961e2cf56e2dfabf5ababf7dbbe2.webp(

) Mekanisme Eksekusi Paralel

Eksekusi paralel adalah teknologi seperti ini:

1. Dapat memanfaatkan keunggulan prosesor multi-core untuk memproses beberapa tugas secara bersamaan, meningkatkan throughput sistem;
2. Pastikan hasil transaksi yang diperoleh sama persis dengan saat eksekusi transaksi secara berurutan.

Jaringan Blockchain sering menggunakan TPS( sebagai jumlah transaksi yang diproses per detik ) sebagai indikator teknis untuk mengukur kecepatan pemrosesan. Mekanisme eksekusi paralel cukup kompleks, dan juga menguji tingkat keterampilan pengembang, jadi menjelaskan dengan jelas tidaklah mudah. Berikut ini kita mulai dengan contoh "bank" untuk menjelaskan apa itu eksekusi paralel.

Pertama, apa itu eksekusi serial?

Situasi 1: Jika kita menganggap sistem sebagai sebuah bank, dan CPU yang memproses tugas sebagai loket, maka menjalankan tugas secara serial sama seperti bank ini hanya memiliki satu loket untuk melayani transaksi. Pada saat ini, pelanggan yang datang ke bank untuk melakukan transaksi ( tugas ) hanya bisa mengantri dalam satu barisan panjang, melayani satu per satu. Untuk setiap pelanggan, petugas loket harus mengulangi tindakan yang sama ### mengeksekusi instruksi ( untuk melayani pelanggan. Ketika belum sampai giliran, pelanggan hanya bisa menunggu, yang menyebabkan waktu transaksi menjadi lebih lama.

Jadi apa itu eksekusi paralel?

Situasi 2: Pada saat ini, bank melihat bahwa banyak orang, jadi mereka membuka beberapa meja lagi untuk memproses transaksi, ada 4 petugas di meja yang memproses transaksi secara bersamaan, kecepatannya menjadi sekitar 4 kali lebih cepat dari sebelumnya, sehingga waktu antrean pelanggan juga berkurang menjadi sekitar 1/4 dari yang sebelumnya, kecepatan pemrosesan transaksi di bank meningkat.

Jika tidak ada perlindungan, apa kesalahan yang akan terjadi jika dua orang mentransfer uang kepada orang lain secara bersamaan?

Situasi 3: Tiga orang A, B, dan C, mereka memiliki saldo masing-masing 2 ETH, 1 ETH, dan 0 ETH, sekarang A dan B masing-masing ingin mengirimkan 0.5 ETH kepada C. Dalam sistem yang mengeksekusi transaksi secara seri, tidak akan ada masalah ) panah kiri "\u003c=" menunjukkan membaca buku besar, panah kanan "=\u003e" menunjukkan menulis buku besar, sama halnya (:

1. A <= 2 ETH
2. A => 1.5 ETH
3. C \u003c= 0 ETH
4. C => 0.5 ETH
5. B <= 1