Paralel EVM: Blok Zinciri performans darboğazlarının yeni bir yönü

Performans, blok zinciri sektörünün daha ileri gelişiminin bir engeli haline gelmiştir. Blok zinciri ağı, bireyler ve işletmeler için işlemler yapmada yeni, merkeziyetsiz bir güven temeli yaratmıştır.

Bitcoin ile temsil edilen birinci nesil Blok Zinciri ağı, dağıtık defter yöntemiyle merkeziyetsiz elektronik para ticareti için yeni bir model geliştirmiştir. Ethereum ile temsil edilen ikinci nesil Blok Zinciri ağı ise hayal gücünü tam anlamıyla kullanarak, merkeziyetsiz uygulamaları dağıtık durum makineleri aracılığıyla gerçekleştirmeyi önermiştir (dApp).

O zamandan beri, Blok Zinciri ağı kendi on yıllık hızlı gelişim tarihine adım attı, Web3 altyapısından DeFi, NFT, sosyal ağlar ve GameFi gibi çeşitli alanlarda sayısız teknik veya iş modeli inovasyonları doğdu. Sektörün canlı gelişimi, merkeziyetsiz uygulamaların ekosistem inşasına yeni kullanıcıları sürekli olarak çekmeyi gerektiriyor ve bu da ürün deneyimi için daha yüksek talepler ortaya çıkarıyor.

Web3, "önceki örneği olmayan" bir ürün biçimi olarak, yalnızca kullanıcı ihtiyaçlarını karşılama konusunda yenilik yapmamalı ( işlevsel ihtiyaçlar ), aynı zamanda güvenlik ile performans arasında nasıl bir denge sağlanacağı konusunda da düşünmelidir ( işlevsel olmayan ihtiyaçlar ). Doğduğundan beri, insanlar performans sorunlarını çözmeye yönelik çeşitli çözümler önerdiler.

Bu çözümler genel olarak iki gruba ayrılabilir: Bir grup, blok zinciri genişletme çözümleridir, örneğin sharding ( ve yönlendirilmiş döngüsel grafik ) DAG (; Diğer grup ise zincir dışı genişletme çözümleridir, örneğin Plasma, Lightning Network, yan zincirler ve Rollups gibi. Ancak bu, blok üzerindeki işlemlerin hızlı artış hızına asla yetişemiyor.

Özellikle 2020'deki DeFi Yazı ve 2023'ün sonlarındaki Bitcoin ekosisteminde yazıların sürekli patlaması sonrasında, sektörde "yüksek performans, düşük ücret" gereksinimlerini karşılamak için yeni bir performans artırma çözümüne acil ihtiyaç var. Paralel blok zinciri, böyle bir bağlamda doğmuştur.

Paralel EVM Anlatısı Genel Bakış

Paralel EVM anlatımı, paralel Blok Zinciri alanında iki güçlü rakip arasında bir rekabet ortamının oluştuğunu göstermektedir. Ethereum'un işlemleri işleme şekli seri olup, işlemler sıralı bir şekilde birbiri ardına yürütülmektedir; bu da kaynak kullanım verimliliğini düşürmektedir. Seri işleme yönteminin paralel işleme şeklinde değiştirilmesi, performansta büyük bir artış sağlayacaktır.

Ethereum rakipleri olan Solana, Aptos ve Sui, kendi başlarına paralel işleme yeteneğine sahipler ve ekosistemleri de oldukça iyi gelişti; tokenlerin dolaşım piyasa değeri sırasıyla 45 milyar, 3.3 milyar ve 1.9 milyar dolar olarak ulaştı. Bu projeler, paralel EVM olmayan bir kamp oluşturdu. Karşılaştıkları zorluklara rağmen, Ethereum ekosistemi de geri durmuyor ve EVM'yi desteklemek için ortaya çıkıyorlar; böylece paralel EVM kampını oluşturuyorlar.

Bir borsa, v2 versiyon yükseltme önerisinde "ilk paralel EVM Blok Zinciri" olacağını yüksek sesle duyurdu, mevcut dolaşım piyasa değeri 21 milyar dolar, gelecekte daha büyük bir gelişme bekleniyor. Şu anda pazarlama sıcaklığı en yüksek olan paralel EVM yeni kamu zinciri Monad, sermaye tarafından oldukça ilgi görüyor, potansiyeli de küçümsenemez. 1.7 milyar dolar piyasa değerine sahip, ücretsiz kamu altyapısı sunan L1 kamu zinciri Canto da kendi paralel EVM yükseltme önerisini açıkladı.

Bunun yanı sıra, erken aşamada olan birçok L2 projesi de çeşitli L1 zincirlerinin yeteneklerini entegre ederek ekosararası performans artışı sağlamaktadır. Bir projenin 69 milyon dolarlık dolaşım piyasa değerine ulaştığı dışında, diğer projelerle ilgili veriler eksik. Gelecekte daha fazla L1 ve L2 projesinin paralel blok zinciri savaşına katılacağına inanıyorum.

Sadece paralel EVM anlatımının büyük bir pazar büyüme alanı yoktur, aynı zamanda paralel EVM anlatımının ait olduğu paralel blok zinciri sektörü de büyük bir pazar büyüme alanına sahiptir, bu nedenle pazarın geleceği geniştir.

Mevcut L1 ve L2 toplam piyasa değeri 7521.23 milyar dolar, paralel blok zinciri piyasa değeri ise 525.39 milyon dolar olup, toplam piyasa değerinin yaklaşık %7'sini oluşturmaktadır. Bu arada, paralel EVM anlatısına ilişkin projelerin piyasa değeri 23.39 milyon dolar olup, paralel blok zinciri piyasa değerinin sadece %4'ünü oluşturmaktadır.

![Bin kelimeyle açıklama paralel EVM: Seri aşmayı nasıl başarırız, blok zinciri performans darboğazını aşmanın yolu nedir?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-c1724bb9cbb64ad2c8cf437c4c8b42c1.webp(

Paralel EVM Anlatı Proje Sınıflandırması

Sektörde genellikle blok zinciri ağları 4 katmanlı bir yapıya ayrılır:

1. Layer 0) ağ (: Blok Zinciri alt ağ, temel ağ iletişim protokollerini işler.
2. Katman 1) altyapısı (: İşlemleri doğrulamak için çeşitli konsensüs mekanizmalarına dayanan merkeziyetsiz ağ.
3. Katman 2) genişletme (: Katman 1'e dayanan çeşitli ikinci katman protokolleri, özellikle ölçeklenebilirlik açısından Katman 1'in çeşitli sınırlamalarını çözmeyi amaçlamaktadır.
4. Katman 3) uygulama (: Katman 2 veya Katman 1'e bağımlıdır, çeşitli merkeziyetsiz uygulamalar ) dApp ( inşa etmek için kullanılır.

Paralel EVM anlatım projeleri esasen monolitik blok zinciri ve modüler blok zinciri olarak ikiye ayrılmaktadır, monolitik blok zinciri ise L1 ve L2 olarak ikiye ayrılmaktadır. Proje sayısı ve birkaç ana pistin gelişimine bakıldığında, paralel EVM L1 kamu zinciri ekosistemlerinin Ethereum ekosistemine kıyasla hala büyük bir gelişim alanı olduğu görülebilmektedir.

DeFi alanının "yüksek hız ve düşük ücret" talebi var, oyun alanının ise "güçlü gerçek zamanlı etkileşim" talebi bulunuyor, her ikisi de yürütme hızı açısından belli bir gereksinime sahip. Paralel EVM, bu projelere daha iyi bir kullanıcı deneyimi sunarak, sektörün gelişimini yeni bir aşamaya taşıyacaktır.

L1, yerleşik paralel yürütme yeteneğine sahip yeni bir kamu zinciridir ve yüksek performanslı bir altyapıdır. L1 bu grubun içinde, belirli bir borsa v2, Monad ve Canto gibi projeler kendi paralel EVM'lerini tasarlamış, Ethereum ekosistemiyle uyumlu olup yüksek işlem hacmi işleme yeteneği sunmaktadır.

L2, diğer L1 zincirlerinin yeteneklerini entegre ederek, ekosistemler arası işbirliği için ölçeklenebilirlik sunar ve rollup'ın belirgin bir özelliğidir. L2 bu grupta, bir proje Solana ağı üzerindeki EVM simülatörüdür; Eclipse, Solana üzerinde işlem gerçekleştirirken EVM üzerinde hesaplama yapar. Lumio, Eclipse'e benzer, tek farkı yürütme katmanını Aptos ile değiştirmesidir.

Yukarıda belirtilen tekil blok zinciri çözümlerinin ötesinde, Fuel kendi modüler blok zinciri yaklaşımını sundu. İkinci versiyonunda kendisini Ethereum rollup işletim sistemi olarak konumlandıracak ve daha esnek, daha kapsamlı bir modüler yürütme yeteneği sağlayacak.

Fuel, işlemleri gerçekleştirmeye odaklanırken, geri kalanını bir veya daha fazla bağımsız katmanlı Blok Zinciri'ne dış kaynak olarak vererek daha esnek bir kombinasyon sağlar: hem L2 hem de L1 olabilir, hatta yan zincir veya durum kanalı da olabilir. Şu anda Fuel ekosisteminde 17 proje bulunmaktadır ve bu projeler ağırlıklı olarak DeFi, NFT ve altyapı alanlarına odaklanmaktadır.

Ancak yalnızca Orally çapraz zincir oracle'ı gerçek uygulamaya girdi. Merkeziyetsiz borç verme platformu Swaylend ve sürekli sözleşme ticaret platformu SPARK test ağına geçti, diğer projeler ise geliştirilmekte.

![Bin kelime ile açıklama Paralel EVM: Sıralamayı aşma, blok zinciri performans darboğazını nasıl aşar?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e9cd714bba886918acc4f8141c1d3f4c.webp(

Paralel EVM Teknolojisi Prensibi

Merkeziyetsiz işlem gerçekleştirmek için, blok zinciri ağı 4 görevi yerine getirmelidir:

• Uygulama: İşlemleri gerçekleştirme ve doğrulama
• Veri kullanılabilirliği: Yeni blokların blok zincirindeki tüm düğümlere dağıtılması
• Konsensüs Mekanizması: Blokları doğrulama, konsensüse ulaşma
• Hesaplama: İşlemin nihai durumunu hesapla ve kaydet.

Paralel EVM, yürütme katmanının performans optimizasyonuna yönelik bir çalışmadır. Bu, iki farklı çözüm türüne ayrılır: birinci katman ağı )L1( çözümü ve ikinci katman ağı )L2( çözümü. L1 çözümü, işlemlerin sanal makinede mümkün olduğunca paralel bir şekilde yürütülmesi için işlem paralel yürütme mekanizması getirir. L2 çözümü ise esasen paralelleştirilmiş L1 sanal makinesinin, belli bir ölçüde "çalışma dışı yürütme + zincir üstü düzenleme" sağlamak için kullanılmasını içerir.

Yani paralel EVM'nin teknik prensiplerini anlamak için, bunu parçalarına ayırmalısınız: önce sanal makinenin ne olduğunu anlamak )virtual machine(, sonra paralel yürütmenin ne olduğunu anlamak )parallel execution(.

) Sanal Makine

Bilgisayar bilimlerinde, sanal makine, bilgisayar sisteminin sanallaştırılması veya taklit edilmesi anlamına gelir.

Sanal makineler iki çeşide ayrılır, biri sistem sanal makinesi ###system virtual machine( olarak adlandırılır, bir fiziksel makineyi birden fazla makineye sanallaştırarak birden fazla işletim sistemi çalıştırabilir ve böylece kaynak verimliliğini artırır. Diğeri ise süreç sanal makinesi )process virtual machine( olarak adlandırılır, bazı yüksek seviyeli programlama dillerine soyutlama sağlar, böylece bu dillerle yazılmış bilgisayar programları farklı platformlarda platformdan bağımsız bir şekilde çalışabilir.

JVM, Java programlama dili için tasarlanmış bir süreç sanal makinesidir. Java diliyle yazılan programlar öncelikle Java byte koduna ), ara bir durum olan ikili koda ( derlenir, Java byte kodu JVM tarafından yorumlanır: JVM byte kodunu yorumlayıcıya gönderir, yorumlayıcı bunu farklı makinelerdeki makine koduna çevirir ve ardından makinede çalıştırır.

Blok Zinciri sanal makinesi, bir işlem sanal makinesinin bir türüdür. Blok zinciri bağlamında, sanal makine, dağıtılmış durum makinelerinin sanal hali olarak, sözleşmeleri dağıtık bir şekilde yürütmek ve dApp'leri çalıştırmak için kullanılır. JVM'e benzer şekilde, EVM, Solidity diline özel olarak tasarlanmış bir işlem sanal makinesidir; akıllı sözleşmeler önce opcode bayt koduna derlenir, ardından EVM tarafından yorumlanarak çalıştırılır.

Ethereum dışındaki yeni nesil kamu blok zincirleri, kendi sanal makinelerini oluştururken genellikle WASM veya eBPF bytecode tabanlı sanal makineleri tercih etmektedir. WASM, küçük boyutlu, hızlı yüklenen, taşınabilir ve sandbox güvenlik mekanizması temelinde çalışan bir bytecode formatıdır. Geliştiriciler, C, C++, Rust, Go, Python, Java ve hatta TypeScript gibi çeşitli programlama dilleri) kullanarak akıllı sözleşmeler yazabilir, ardından bunları WASM bytecode'a derleyip çalıştırabilirler. Bir borsa blok zincirinde çalıştırılan akıllı sözleşmeler de bu bytecode formatını kullanmaktadır.

eBPF'nin öncüsü BPF(Berkeley Packet Filter, Berkeley Paket Filtreleme ), başlangıçta ağ veri paketleri için etkili bir filtreleme aracı olarak kullanılıyordu, daha sonra evrim geçirerek eBPF'ye dönüştü ve daha zengin bir komut seti sağladı.

Bu, kaynak kodunu değiştirmeden işletim sistemi çekirdeğine dinamik müdahale etme ve davranışını değiştirme imkanı tanıyan devrim niteliğinde bir teknolojidir. Daha sonra bu teknoloji çekirdekten çıkarak, yüksek performans, güvenlik ve taşınabilirlik özelliklerine sahip kullanıcı alanı eBPF çalışma zamanına evrildi. Solana üzerinde yürütülen akıllı sözleşmeler, eBPF bytecode'a derlenir ve blok zinciri ağında çalışır.

Diğer L1 blok zincirleri arasında, Aptos ve Sui, Move akıllı sözleşme programlama dilini kullanarak, Move sanal makinesinde yürütmek için özel bir bayt koduna derler. Monad ise EVM opcode bayt kodu (Shanghai fork) ile uyumlu bir sanal makine tasarlamıştır.

( Paralel Çalışma Mekanizması

Paralel yürütme, böyle bir tekniktir:

1. Çok çekirdekli işlemcilerin avantajlarını kullanarak birden fazla görevi aynı anda işleyebilme, sistemin verimliliğini artırma;
2. Alınan işlem sonuçlarının sıralı olarak seri şekilde gerçekleştirildiğinde tamamen aynı olduğundan emin olun.

Blok Zinciri ağı sıkça kullanılan TPS) her saniye işlenen işlem sayısını ( işleme hızını ölçmek için teknik bir gösterge olarak kullanır. Paralel yürütme mekanizması oldukça karmaşık olup, geliştiricilerin teknik seviyesini de test etmektedir; bunun açık bir şekilde açıklanması kolay değildir. Aşağıda bir "banka" örneği üzerinden, paralel yürütmenin ne olduğunu açıklayacağım.

Öncelikle, seri yürütme nedir?

Durum 1: Eğer sistemi bir banka olarak görürsek, işlem görevlerini CPU'yu bir banka gişesi olarak düşünürsek, o zaman seri olarak görevleri yürütmek, bu bankanın sadece bir gişe ile işlem yapması gibi olur. Bu durumda bankaya gelen müşteri ) görevi ( yalnızca bir kuyrukta bekleyebilir ve tek tek işlem yaptırabilir. Her müşteri için, gişe çalışanı aynı işlemi tekrar etmek zorundadır ) talimatları ### yerine getirerek müşteriye işlem yapar. Sırası gelmediğinde müşteri yalnızca beklemek zorundadır, bu da işlem süresinin uzamasına neden olur.

Peki, paralel yürütme nedir?

Durum 2: Bu durumda banka kalabalık görünce, işlemleri hızlandırmak için birkaç daha gişe açar. 4 gişe memuru aynı anda işlemleri gerçekleştirdiğinde, hız yaklaşık 4 kat artar. Böylece müşterilerin sıra bekleme süresi de yaklaşık olarak orijinalinin 1/4'üne düşer ve bankanın işlem hızı artar.

Eğer koruma yapılmazsa, iki kişi aynı anda bir diğerine para transferi yaparsa ne tür bir hata meydana gelir?

Durum 3: A, B ve C adlı üç kişi, hesaplarında sırasıyla 2 ETH, 1 ETH ve 0 ETH bulunduruyor. Şimdi A ve B, C'ye sırasıyla 0.5 ETH göndermek istiyor. Tek bir işlem sırasıyla yürütülen bir sistemde, herhangi bir sorun yaşanmayacaktır ( sol ok "\u003c=" defterin okunmasını, sağ ok "=\u003e" deftere yazılmasını temsil eder, aynı şekilde ):

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