Paralleler EVM+-Treiber: Erkundung der unbegrenzten Skalierbarkeit und groß angelegten Anwendungsimplementierung von Blockchain

Autor: YBB Capital Researcher Ac - Core

Vorwort:

EVM+ ist ein fortschrittliches Modell, das speziell dafür entwickelt wurde, die Weiterentwicklung der Ethereum Virtual Machine voranzutreiben, um sich besser an den sich schnell verändernden Kryptoraum anzupassen. Da in diesem Modell die Innovation und Produktivität von Web2 schrittweise in Web3 integriert werden, werden reale Technologien wie künstliche Intelligenz, DePIN und DeFi-Sicherheit auch schnell in Kryptoanwendungen integriert. EVM+ bietet eine brandneue Lösung, die nicht nur die Entwicklung groß angelegter Anwendungen fördert, sondern auch die Integration von Kryptowährungen in Mainstream-Anwendungen durch die nahtlose Integration von EVM-Assets, -Protokollen und -Infrastruktur beschleunigt. Es verbessert die Skalierbarkeit der Blockchain durch die Implementierung nativer Erweiterungen in der EVM + WASM-Kette und optimiert die Verarbeitungsfähigkeiten der Blockchain weiter, indem es die parallele EVM-Ausführung unterstützt.

Laut Techandtips123 ist paralleles EVM wie die Arbeitsteilung bei der Organisation einer Party. Angenommen, Sie müssen einen Umzug vorbereiten und alle ihre Aufgaben erledigen lassen: A ist für den Transport von Sperrgepäck verantwortlich, B ist für den Transport von Wertgegenständen verantwortlich, C ist für den Umzug von Gegenständen verantwortlich und D ist für die sanitäre Gestaltung des neuen Standorts verantwortlich. Durch diese Arbeitsteilung kann die gesamte Arbeit von vier Personen erledigt werden, was erheblich Zeit spart und die Effizienz steigert.

Das Konzept der parallelen EVM ist ähnlich, indem Rechenaufgaben mehreren Ausführungseinheiten zugewiesen werden. Im Ethereum-Netzwerk verarbeiten viele Teilnehmer gleichzeitig verschiedene Transaktionen, und jede Transaktion fungiert wie eine eigenständige Aufgabe, beispielsweise die Überweisung von Geld oder die Generierung neuer Token. Jeder Teilnehmer arbeitet unabhängig an einer Aufgabe auf der EVM, genau wie ein unabhängiges Computerprogramm, das auf der Blockchain läuft. Nach Abschluss werden die Ergebnisse dieser Aufgaben wieder im Netzwerk aggregiert und bilden den endgültigen Block. Wenn ein einzelner Ausführender eine große Anzahl von Transaktionen nicht unabhängig abwickeln kann, nimmt die Geschwindigkeit ab und die Nutzungsschwierigkeit steigt. Um dieses Problem zu lösen, wurde Parallel EVM eingeführt. Dadurch, dass mehrere Ausführende gleichzeitig verschiedene Transaktionen verarbeiten können, kann das Netzwerk mehr Transaktionen schneller verarbeiten, was zu einer Reduzierung der Überlastung und der damit verbundenen Kosten führt.

Die Idee, neue „Ebenen“ einzuführen:

Bildquelle: Artela – Von EVM + zu EVM ++

Vitalik Buterin bemerkte: „L2 ist für Erweiterungen und L3 für Anpassungsfunktionen wie Datenschutz. In dieser Vision versucht niemand, „Skalierbarkeit im Quadrat“ bereitzustellen. Stattdessen gibt es eine Ebene im Stapel, um die Skalierung der Anwendung zu unterstützen, und eine weitere Ebene, um die benutzerdefinierten Funktionalitätsanforderungen verschiedener Anwendungsfälle zu erfüllen Bei Vitalik spielen „Ebenen“, die sich mit nicht skalierbaren Bedürfnissen befassen, eindeutig eine wichtige Rolle. Seine Sichtweise unterstreicht die Notwendigkeit, dass Blockchain-Netzwerke „benutzerdefinierte Funktionen“ unterstützen. Für Ethereum besteht die Möglichkeit, diesen Bedarf zu decken, darin, eine neue Schicht aufzubauen, während Artela „native Erweiterungen“ über der Basisschicht hinzufügt.

Was Blockchain betrifft, bezieht sich Funktionalität auf die Fähigkeit, verschiedene Anwendungen zu unterstützen. Die Ethereum Virtual Machine (EVM) ist als Laufzeit-Engine, die Smart Contracts unterstützt, das Mainstream-Modell für die Erstellung von DApps zur Implementierung von Funktionen. EVM wurde ursprünglich von Ethereum vorgeschlagen und mittlerweile von vielen Smart-Contract-Ketten übernommen, die oft als EVM-fähige Ketten oder EVM-äquivalente Ketten bezeichnet werden. Aktuelle EVMs unterstützen jedoch nachweislich nur begrenzt die erweiterte Funktionalität von DApps. Die größte Herausforderung besteht darin, die Funktionsgrenzen in der EVM-Kette zu erweitern. In der Praxis gibt es zwei Richtungen für Verbesserungen:

• Ersetzen Sie EVM durch eine bessere virtuelle Maschine;
• Stärken Sie EVM mit ergänzenden Erweiterungen.

Die erste Methode umgeht die Einschränkungen von EVM, erfordert jedoch den Verzicht auf EVM-basierte Smart Contracts. MoveVM und FuelVM sind Beispiele für diese Implementierung. Auch wenn in Zukunft möglicherweise fortschrittlichere virtuelle Maschinen benötigt werden, wird es einige Zeit dauern, bis sie den gleichen Reifegrad und die gleiche Beliebtheit wie EVMs erreichen.

Der zweite Ansatz besteht darin, einen neuen Stack einzuführen, der EVM durch „Erweiterung“ verbessert. Der Zweck besteht darin, die Funktionsgrenzen des EVM über seine ursprüngliche Spezifikation hinaus zu erweitern und gleichzeitig die EVM-Äquivalenz aufrechtzuerhalten. Dieser Ansatz besteht darin, die DApp-Funktionalität zusätzlich zur vorhandenen EVM-Infrastruktur zu verbessern. Die Erkundung der EVM-Verbesserungen öffnet die Tür zu spannenden Möglichkeiten und kontinuierlichen Innovationen in der DApp-Funktionalität, was zu bedeutenden neuen Innovationen führt.

Artela:

EVM+ im Artela-Netzwerk

Artelas Mission ist es, ein Basisschicht-Blockchain-Netzwerk zu schaffen, um der wachsenden Nachfrage nach großen dezentralen Anwendungen gerecht zu werden. Das innovative Design von Artela ermöglicht es Entwicklern, auf modulare Weise native Erweiterungen auf der Basisschicht der Blockchain zu erstellen und so die Programmierbarkeit der Blockchain zu erhöhen. Dieser Ansatz wird Entwicklern dabei helfen, benutzerdefinierte Funktionen auf einfache und dynamische Weise zu implementieren und so die Tür zu schnelleren Innovationen und mehr Möglichkeiten zu öffnen.

Artela verfügt über eine Erweiterungsschicht, die das Hinzufügen nativer benutzerdefinierter Erweiterungsmodule namens Aspects ermöglicht, wodurch die Programmierbarkeit verbessert und gleichzeitig die Kompatibilität mit bestehenden EVM-Smart-Verträgen sichergestellt wird. Aspect ermöglicht es Entwicklern, während des gesamten Transaktionslebenszyklus außerhalb von Smart Contracts zusätzliche Logik einzufügen, um Transaktionen und zugehörige Blöcke abzuwickeln.

Artela hat mithilfe der Aspect-Programmierung (siehe Erweiterungslink 1) ein hoch skalierbares EVM + -Netzwerk aufgebaut, um virtuelle WASM-Maschinen in das EVM-kompatible Netzwerk einzuführen. Diese virtuellen Maschinen können miteinander arbeiten, um die Dynamik der On-Chain zu realisieren Erweiterungsprogramm hinzufügen und ausführen. Mit EVM+ können Entwickler Hochleistungsprotokolle und modulare DApps erstellen und die zugrunde liegende Funktionalität für bestimmte Szenarien anpassen.

Bildquelle: Artela-Beamter

Während DevNet und Public Testnet arbeitete Artela mit Entwicklern in der Community zusammen, um das Potenzial des EVM + -Netzwerks zu erkunden, was zu fantasievollen Anwendungsfällen führte:

• Nutzen Sie WASM als On- Ketten-Coprozessor, um die Ausführung von KI-Agentenalgorithmen und anderen Hochleistungsmodulen direkt auf der Blockchain zu erleichtern und gleichzeitig eine nahtlose Interoperabilität mit EVM-Systemen sicherzustellen. Ketten-NPC, der mit Benutzern interagieren kann;
• Optionales On-Chain-Sicherheitsmodul für die Echtzeitausführung, das es DeFi-Protokollen ermöglicht, verdächtige Transaktionen sofort zu identifizieren und wiederherzustellen.
• Eine neue Ära steht vor der Tür, in der On-Chain-Protokolle, künstliche Intelligenz und sicheres DeFi vollständig realisiert werden können und gleichzeitig die Kompatibilität und Interoperabilität mit der EVM-Welt gewahrt bleibt.

Von EVM+ zu EVM++

Artelas Vision ist der Aufbau eines unbegrenzt skalierbaren Netzwerks. EVM+ ist nicht das Endziel, sondern ein Ausgangspunkt. Der nächste Schritt für Artela ist EVM++, ein paralleles EVM+-Netzwerk, das das volle Potenzial skalierbarer Blockchains erschließt. EVM+ erschließt die Skalierbarkeit von EVM und ist darauf ausgelegt, sich an die neue Kryptowelt anzupassen, in der die Produktivität und Innovation von Web2 sowie praktische Technologien wie künstliche Intelligenz, DePIN und Fintech schnell in DApps integriert werden. EVM++ erschließt die Skalierbarkeit von EVM und ermöglicht es diesem äußerst kreativen Netzwerk, die groß angelegte Anwendung von DApps weiter zu fördern und die Integration von Kryptowährungen in Mainstream-Anwendungen zu beschleunigen.

EVM++ Parallel Resilient EVM Network

Artelas Parallel EVM++ wird in zwei Phasen implementiert.

In der ersten Phase werden Transaktionen parallel unter EVM+ ausgeführt. Das Netzwerk von Artela implementiert nicht nur grundlegendes paralleles EVM, sondern löst auch das Problem der parallelen Ausführung unter EVM + Aspect, einer Erweiterung, die auf der virtuellen WASM-Maschine ausgeführt wird und während des Lebenszyklus einer Transaktion aufgerufen werden kann.

In der zweiten Phase wird Artela parallele Fähigkeiten nutzen und sie mit Elastic Computing kombinieren, um Elastic Block Space zu implementieren, einen dynamischen Mechanismus, der es DApps ermöglicht, die Vorteile der parallelen Ausführung zu maximieren.

Parallel EVM Kurzbeschreibung

Artelas horizontal skalierbare Architektur ist auf parallele Ausführung ausgelegt, um die Skalierbarkeit der Netzwerkknoten-Rechenfunktionen durch elastisches Rechnen sicherzustellen und letztendlich elastischen Blockraum zu erreichen.

• Parallele Ausführung: Transaktionen auf Artela können parallel ausgeführt werden. Das Artela-Netzwerk gruppiert parallel ausgeführte Transaktionen auf der Grundlage einer Transaktionsabhängigkeitskonfliktanalyse.
• Elastisches Computing: Der Validatorknoten unterstützt die horizontale Erweiterung und das Netzwerk passt den Rechenknoten des Validators automatisch an die aktuelle Netzwerklast oder Abonnementsituation an. Der Erweiterungsprozess wird durch das elastische Protokoll koordiniert, um sicherzustellen, dass im Konsensnetzwerk genügend elastische Rechenknoten vorhanden sind.
• Elastischer Blockraum: Basierend auf elastischem Rechnen werden neben der Erweiterung des öffentlichen Blockraums auch große DApps mit unabhängigen Blockraumanforderungen benötigt kann auch zum Netzwerk hinzugefügt werden. Beantragen Sie einen dedizierten flexiblen Blockraum.

„Elastic Block Space“

Elastic Block Space bezieht sich auf dynamisch erweiterbaren Blockraum, der dedizierten Blockraum mit Protokollgarantien für DApps mit hohen Anforderungen an den Transaktionsdurchsatz bereitstellt. Standardmäßig verfügen Blöcke über eine begrenzte Kapazität für den öffentlichen Blockraum. Wenn eine DApp einen unabhängigen Blockplatz beantragt, wird dem Block zusätzlicher Platz hinzugefügt, der nur Transaktionen im Zusammenhang mit dem DApp-Smart-Vertrag unterstützt. Wenn der Blockraum erweitert wird, müssen Validatoren elastische Ausführungsknoten hinzufügen, um die entsprechenden Verarbeitungsfunktionen zu erweitern.

Elastic Block Space ist ein Erweiterungsmechanismus für Blockchain, der eine unbegrenzte Erweiterung bei gleichzeitiger Wahrung der Interoperabilität ermöglicht. Skalierbare Netzwerke wie Sharded Blockchain, Application Chain Network und Layer2 können ebenfalls unabhängigen Blockraum bereitstellen, Isolation und Blockgenerierung sind jedoch nicht synchronisiert. Der elastische Blockraum ermöglicht DApps mit unabhängigen Blockräumen die synchrone Interaktion über atomare Transaktionen im selben Block, wodurch die Notwendigkeit einer asynchronen kettenübergreifenden Kommunikation entfällt.

Wenn eine DApp im Artela-Netzwerk eine hohe Skalierbarkeit erfordert, kann sie elastischen Blockraum abonnieren, um den Anstieg des Durchsatzes zu bewältigen. Elastischer Blockraum und native Skalierung bieten Skalierbarkeit und Anpassungsmöglichkeiten für DApps in Artela.

Artela erweitert die DApp-Funktionalität mit nativen Erweiterungen

Durch die Nutzung der Aspect-Programmierung können Entwickler native Erweiterungen erstellen (siehe Erweiterungslink 2), benutzerdefinierte Funktionen in DApps über allen Blockchain-Basisschichten integrieren und in bestehende EVM-Smart-Verträge integrieren werden kombiniert, um die Funktionalität von DApps zu verbessern.

Autor der Bildquelle: Joshua Esin

1. Verbesserte Skalierbarkeit:

In Artela ist einer der Vorteile der Aspektprogrammierung ihre beispiellose Skalierbarkeit. Herkömmliche Smart Contracts sind in der Regel nur begrenzt in der Lage, die Funktionalität zu ändern oder zu erweitern. Die Aspect-Programmierung von Artela überwindet dieses Hindernis, indem sie ein modulares und erweiterbares Framework bereitstellt. Entwickler können die Funktionalität bestehender Verträge nahtlos erweitern, ohne deren Kernlogik zu ändern. Diese Skalierbarkeit ebnet den Weg für eine agilere und skalierbarere dApp-Entwicklung.

2. Verbesserte Sicherheit:

In der sich ständig weiterentwickelnden Welt der Blockchain-Sicherheit führt Artelas Aspect Programming einen Paradigmenwechsel ein. Im Gegensatz zu herkömmlichen White-Box-Sicherheitsmaßnahmen bietet Aspect Programming eine ergänzende Black-Box-Sicherheitslösung. Echtzeitüberwachung, proaktive Risikominderung und Laufzeitverhaltensanalyse tragen zum Aufbau eines starken Sicherheitsrahmens bei, der Schwachstellen verhindert und die Protokollkontinuität gewährleistet.

3. On-Chain-Intent-Löser:

Artelas Aspect Programming führt das revolutionäre Konzept des On-Chain-Intent-Lösers ein. Traditionell müssen Benutzer detaillierte Funktionsaufrufe angeben, um Transaktionen auszuführen. Mit On-Chain-Intent-Lösern können Benutzer die gewünschten Ergebnisse in einer für Menschen lesbaren Sprache ausdrücken, was zu einer intuitiveren und anpassbareren Erfahrung führt. Beispielsweise kann ein Benutzer seine Absicht als „X ETH gegen Y USDC tauschen“ angeben, wodurch der Aufruf komplexer Funktionen entfällt.

4. Just-in-Time-Betrieb (JIT):

Der JIT-Betrieb ist ein leistungsstarkes Konzept, das in verschiedenen Szenarien weit verbreitet ist und durch das Konzept der Aspect Programming von Artela an Flexibilität gewinnt. Die Ausführung von On-Chain-Logik während der Blocklebensdauer und deren Kombination mit Smart Contracts in atomaren Transaktionen eröffnet die Möglichkeit für JIT-Liquidation, JIT-LP-Management und MEV-Capture-AMM-Strategien.

5. Lokale ereignisgesteuerte Aktionen:

Native ereignisgesteuerte Aktionen in Artela ermöglichen es Benutzern, Echtzeit-On-Chain-Ereignisse zu abonnieren und atomare Aufgaben auszulösen. Diese Funktion trägt dazu bei, die Konsistenz der On-Chain- und Off-Chain-Zustände aufrechtzuerhalten, ermöglicht asynchrone kettenübergreifende Nachrichtenbenachrichtigungen und verbessert die Blockchain-Automatisierung.

6. Full-Chain-Spiele:

Artelas Aspect Programming erweitert seinen Einfluss auf den Gaming-Bereich und stellt Entwicklern Tools zur Verfügung, um die Programmierbarkeit von In-Game-Assets zu verbessern. Mit Artela können NFTs von Spielgeräten durch Programmierbarkeit aufgerüstet werden, was eine neue Ära vielseitiger Benutzererlebnisse im Gaming-Ökosystem einleitet.

7. OnChain MicroServices:

Artela ist in der Lage, öffentliche On-Chain-Dienste im Blockchain-Netzwerk zu erstellen und so die kollektive Wartung und Steuerung verschiedener Benutzer und Organisationen zu fördern. Dieses Modell fördert die gemeinsame Nutzung von Ressourcen und kollaborative Innovationen, baut Entwicklungshindernisse ab und trägt zur Entwicklung des dezentralen Finanzökosystems bei.

Eingebaute „Funktionsschicht“ dezentraler Netzwerke: Verbesserung der Blockchain-Funktionen.

Das Programmiermodell von Artela führt eine integrierte „Funktionalitätsschicht“ in das Blockchain-Netzwerk ein, ohne dass Netzwerke von Drittanbietern oder komplexe Off-Chain-Systeme erforderlich sind. Diese Funktionsschicht erweitert die native Funktionalität der Basisschicht, einschließlich Sicherheitsschutz, Depotbankfunktionen, Automatisierung und Off-Chain-Synchronisierung. Die Integration dieser Funktionsschicht markiert einen Fortschritt in der Protokollentwicklung und dem Benutzererlebnis für dezentrale Netzwerke.

Fazit

Die Basistechnologie von Web3 ist die öffentliche Blockchain, die erstmals durch das Bitcoin-Netzwerk von Satoshi Nakamoto der Welt vorgestellt wurde und ihre Funktionalität später durch Smart-Contract-Plattformen wie Ethereum erheblich erweiterte. Manche Menschen denken bei Blockchain an ein dezentrales Datennetzwerk, eine Distributed-Ledger-Technologie. Tatsächlich geht es um viel mehr als nur die Datenebene.

Blockchain ähnelt eher einem Computer als einem Hauptbuch oder einer Datenbank, und die Herausforderung, vor der wir heute stehen, besteht darin, einen besseren Computer zu entwerfen. Die Artela-Blockchain basiert auf dem Cosmos SDK und hat viele Verbesserungen auf Engine-Ebene vorgenommen. Zweitens ist Artela mit E VM kompatibel. Die Innovation ist die Einführung von Aspect Programming, um eine On-Chain-Erweiterung zu erreichen. Zusätzlich zu E VM hat Artela auch eine zweite WASM-basierte virtuelle Maschine hinzugefügt, um mehrere Programmiersprachen (Assembly-Skript, Rust, C, C++) zu unterstützen und auf mehr On-Chain-Ressourcen zuzugreifen, sodass E VM allgemein geeignet ist Zweckmäßige Smart Contracts, während Aspect VM für anwendungsspezifische Erweiterungen geeignet ist.

Erweiterungslink:
(1)https://docs.artela.network/main/Aspect-Programming/Aspect (Offizielle Erklärung von Aspect)

(2) https://docs.artela.network/Core-Concepts/Chain-Native-Pattern (Nutzung von Aspect zum Programmieren lokaler Erweiterungen)

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