並列 EVM+ ドライバー: ブロックチェーンの無制限のスケーラビリティと大規模アプリケーション実装の探求

著者: YBB Capital Researcher Ac - Core

前書き:

EVM は、イーサリアム仮想マシンのさらなる開発を促進するために特別に設計された高度なモデルです。急速に変化する暗号化分野への適応を改善します。このモデルでは、Web2 の革新性と生産性が徐々に Web3 に統合されるにつれて、人工知能、DePIN、DeFi セキュリティなどの現実世界のテクノロジーも暗号アプリケーションに急速に統合されます。 EVM は、大規模アプリケーションの開発を促進するだけでなく、EVM 資産、プロトコル、インフラストラクチャをシームレスに統合することで、暗号通貨の主流アプリケーションへの統合を加速するまったく新しいソリューションを提供します。 EVM WASM チェーンにネイティブ拡張機能を実装することでブロックチェーンのスケーラビリティを強化し、EVM の並列実行をサポートすることでブロックチェーンの処理能力をさらに最適化します。

Techandtips123 によると、並列 EVM はパーティーを組織するときの分業のようなものです。引っ越しの準備をし、全員が自分の職務を遂行できるようにする必要があるとします。A はかさばる荷物の輸送を担当し、B は貴重品の輸送を担当し、C は品物の移動を担当し、D は新しいサイトの衛生的なレイアウトを担当します。この分業により、作業全体を 4 人で完了できるため、時間が大幅に節約され、効率が向上します。

並列 EVM の概念も同様で、コンピューティング タスクを複数の実行ユニットに割り当てます。イーサリアム ネットワークでは、多くの参加者が異なるトランザクションを同時に処理し、各トランザクションは送金や新しいトークンの生成など、独立したタスクのように動作します。各参加者は、ブロックチェーン上で実行される独立したコンピューター プログラムと同様に、EVM 上のタスクに独立して作業します。完了すると、これらのタスクの結果がネットワークに集約されて、最終ブロックが形成されます。単一のエグゼキューターが多数のトランザクションを独立して処理できない場合、速度が低下し、使用が困難になります。並列 EVM は、この問題を解決するために導入されました。複数のエグゼキュータが異なるトランザクションを同時に処理できるようにすることで、ネットワークはより多くのトランザクションをより高速に処理できるようになり、輻輳と関連コストが削減されます。

新しい「レイヤー」を導入するというアイデア:

画像ソース: Artela — EVM から EVM へ

Vitalik Buterin 氏は次のように指摘しました。「L2 はスケーリング用であり、L3 はプライバシー保護などのカスタム機能用です。このビジョンでは、誰も「スケーラビリティの 2 乗」を提供しようとはしていません。代わりに、スタック内にアプリケーションのスケーリングを支援する 1 つのレイヤーがあります。 、および別のレイヤーは、さまざまなユースケースのカスタマイズされた機能要件を満たすために使用されます。スケーリング以外の要件に対処する「レイヤー」は、明らかに Vitalik のイーサリアムのビジョンにおいて重要な役割を果たしています。彼の視点は、ブロックチェーン ネットワークが「カスタム機能」をサポートする必要性を強調しています。イーサリアムの場合、このニーズを満たす方法は新しいレイヤーを構築することかもしれませんが、Artela はベースレイヤーの上に「ネイティブ拡張機能」を追加します。

ブロックチェーンに関する限り、機能とはさまざまなアプリケーションをサポートする能力を指します。イーサリアム仮想マシン (EVM) は、スマート コントラクトをサポートするランタイム エンジンとして、機能を実装する DApp を作成するための主流のモデルです。 EVM は元々イーサリアムによって提案され、現在では多くのスマート コントラクト チェーン (EVM 対応チェーンまたは EVM 同等チェーンと呼ばれることが多い) で採用されています。ただし、現在の EVM は、DApp の拡張機能のサポートに制限があることが判明しています。重要な課題は、EVM チェーンの機能境界をどのように拡張するかです。実際には、改善には次の 2 つの方向性があります。

• EVM をより優れた仮想マシンに置き換えます。
• 補足的な拡張機能を使用して EVM を強化します。

最初の方法は EVM の制限を回避しますが、EVM ベースのスマート コントラクトを放棄する必要があります。 MoveVM と FuelVM はこの実装の例です。将来的には、より高度な仮想マシンが必要になる可能性がありますが、それらが EVM と同じレベルの成熟度と普及に達するには、かなりの時間がかかるでしょう。

2 番目のアプローチは、EVM を「拡張」することで EVM を強化する新しいスタックを導入することです。この目的は、EVM の同等性を維持しながら、EVM の機能制限を元の仕様を超えて押し上げることです。このアプローチは、既存の EVM インフラストラクチャ上で DApp 機能を強化することです。 EVM の機能強化を検討すると、DApp 機能のエキサイティングな可能性と継続的なイノベーションへの扉が開かれ、新たな重要なイノベーションにつながります。

Artela:

Artela Network の EVM

Artela の使命は、大規模な分散化のニーズを満たすベースレイヤーのブロックチェーン ネットワークを作成することです。一元化されたアプリケーションに対する需要が高まっています。 Artela の革新的な設計により、開発者はモジュール形式でブロックチェーンのベース層の上にネイティブ拡張機能を作成できるため、ブロックチェーンのプログラマビリティが向上します。このアプローチは、開発者が軽量かつ動的な方法でカスタム機能を実装するのに役立ち、より迅速なイノベーションとより多くの可能性への扉を開きます。

Artela には、アスペクトと呼ばれるネイティブのユーザー定義拡張モジュールを追加できる拡張レイヤーがあり、既存の EVM スマート コントラクトとの互換性を確保しながらプログラマビリティを向上させます。アスペクトを使用すると、開発者はスマート コントラクトの外部でトランザクション ライフサイクル全体にわたって追加のロジックを挿入して、トランザクションと関連ブロックを処理できます。

Artela は、Aspect プログラミング (拡張リンク 1 を参照) を使用して拡張性の高い EVM ネットワークを確立し、EVM 互換ネットワーク上に WASM 仮想マシンを導入しました。これらの仮想マシンは相互に動作してオンチェーン拡張を実現できます。 . プログラムの動的追加と実行。 EVM を使用すると、開発者は高性能プロトコル、モジュール式 DApps を構築し、特定のシナリオに合わせて基盤となる機能をカスタマイズできます。

画像出典: Artela 公式

DevNet およびパブリック テストネット中に、Artela はコミュニティの開発者と共同開発して EVM ネットワークの可能性を探求しました。これにより、想像力豊かなユースケースが生まれます:

• WASM をオンチェーン コプロセッサとして利用し、互換性を確保しながら AI エージェント アルゴリズムやその他の高性能モジュールをブロックチェーン上で直接実行できるようにします。 EVM によるシステムのシームレスな相互運用性;
• 自律的な世界に参加するオンチェーン AI エージェントにより、ユーザーと対話できる真にプログラム可能なオンチェーン NPC が可能になります;
• オンチェーン オプションリアルタイム実行 DeFi プロトコルが疑わしいトランザクションを即座に特定して回復できるようにするセキュリティ モジュール。

EVM 世界との互換性と相互運用性を維持しながら、オンチェーン プロトコル、人工知能、安全な DeFi を完全に実現できる新しい時代が到来します。

EVM から EVM へ

Artela のビジョンは、無限に拡張可能なネットワークを構築することです。EVM は最終目標ではなく、出発点です。 Artela の次のステップは、スケーラブルなブロックチェーンの可能性を最大限に引き出すことができる並列 EVM ネットワークである EVM です。 EVM は、Web2 の生産性とイノベーションに加え、人工知能、DePIN、フィンテックなどの実用的なテクノロジーが急速に DApps に統合されている新しい暗号世界に適応するように設計された EVM のスケーラビリティを解放します。 EVM は EVM のスケーラビリティを解放し、この非常に創造的なネットワークが DApps の大規模アプリケーションをさらに促進し、主流アプリケーションへの暗号通貨の統合を加速できるようにします。

EVM 並列復元 EVM ネットワーク

Artela の並列 EVM は 2 つのフェーズで実装されます。

最初のフェーズでは、EVM でトランザクションを並列実行します。 Artela のネットワークは、基本的な並列 EVM を実装するだけでなく、WASM 仮想マシン上で実行され、トランザクションのライフサイクル中に呼び出すことができる拡張機能である EVM アスペクトの下での並列実行の問題も解決します。

第 2 フェーズでは、Artela は並列機能を活用し、それをエラスティック コンピューティングと組み合わせて、DApp が並列実行の利点を最大限に活用できる動的メカニズムであるエラスティック ブロック スペースを実装します。

並列 EVM の概要

Artela の水平方向にスケーラブルなアーキテクチャは、並列実行を中心に設計されており、エラスティック コンピューティングを通じてネットワーク ノード コンピューティング機能のスケーラビリティを確保し、最終的にはエラスティック ブロック スペースを実現します。 。

• 並列実行: Artela 上のトランザクションは並列実行できます。 Artela ネットワークは、トランザクションの依存関係の競合分析に基づいて、同時に実行されたトランザクションをグループ化します。
• エラスティック コンピューティング: バリデーター ノードは水平方向の拡張をサポートし、ネットワークは現在のネットワーク負荷またはサブスクリプションの状況に基づいてバリデーターのコンピューティング ノードを自動的に調整します。 。拡張プロセスはエラスティック プロトコルによって調整され、コンセンサス ネットワーク内に十分なエラスティック コンピューティング ノードが存在するようにします。
• エラスティック ブロック スペース: パブリック ブロック スペースの拡張に加えて、大規模なエラスティック コンピューティングに基づいています。独立したブロック スペース要件を持つ DApps ネットワーク内の専用のフレキシブル ブロック スペースを申請することもできます。

「エラスティック ブロック スペース」

エラスティック ブロック スペースは、動的に拡張可能なブロック スペースを指し、DApps が提供する高いトランザクション スループット要件を持つアプリケーションに使用されます。プロトコル保証付きのブロックスペース。デフォルトでは、ブロックのパブリック ブロック スペース容量には制限があります。 DApp が独立したブロック スペースを申請すると、追加のスペースがブロックに追加され、DApp スマート コントラクトに関連するトランザクションのみが収容されます。ブロックスペースが拡大すると、バリデーターは対応する処理機能を拡張するために柔軟な実行ノードを追加する必要があります。

エラスティック ブロック スペースは、相互運用性を維持しながら無制限の拡張を可能にするブロックチェーンの拡張メカニズムです。シャード ブロックチェーン、アプリケーション チェーン ネットワーク、Layer2 などのスケーラブルなネットワークでも、独立したブロック スペースを提供できますが、分離とブロック生成は同期されません。エラスティック ブロック スペースにより、独立したブロック スペースを持つ DApp が同じブロック内のアトミック トランザクションを通じて同期的に対話できるようになり、非同期クロスチェーン通信の必要性が回避されます。

Artela Network の DApp が高いスケーラビリティを必要とする場合、スループットの増加に対応するためにエラスティック ブロック スペースをサブスクライブできます。弾性ブロック スペースとネイティブ スケーリングにより、Artela の DApps にスケーラビリティとカスタマイズ機能が提供されます。

Artela はローカル拡張機能を使用して DApp 機能を強化します

Aspect プログラミングを活用することで、開発者はローカル拡張機能 (拡張機能のリンク 2 を参照) を作成して、すべてのブロックチェーンベースレイヤーの上にカスタム機能を追加できます DApp に組み込む既存の EVM スマート コントラクトと組み合わせて、DApp の機能を強化します。

出典著者: Joshua Esin

1. スケーラビリティの強化:

Artela の強みの 1 つアスペクト プログラミングの特長は、その比類のないスケーラビリティです。従来のスマートコントラクトは、機能の変更や拡張が制限される傾向があります。 Artela の Aspect プログラミングは、モジュール式で拡張可能なフレームワークを提供することで、この障害を克服します。開発者は、コアロジックを変更することなく、既存のコントラクトの機能をシームレスに拡張できます。このスケーラビリティにより、より俊敏でスケーラブルな dApp 開発への道が開かれます。

2. セキュリティの向上:

進化し続けるブロックチェーン セキュリティの世界において、Artela のアスペクト プログラミングはパラダイム シフトをもたらします。従来のホワイトボックス セキュリティ対策とは異なり、アスペクト プログラミングは、補完的なブラックボックス セキュリティ ソリューションを提供します。リアルタイムの監視、プロアクティブなリスク軽減、実行時の動作分析により、脆弱性を防止し、プロトコルの継続性を確保する強力なセキュリティ フレームワークを構築できます。

3. オンチェーン インテント ソルバー:

Artela のアスペクト プログラミングは、オンチェーン インテント ソルバーの革新的な概念を導入します。従来、ユーザーはトランザクションを実行するために詳細な関数呼び出しを指定する必要がありましたが、オンチェーン インテント ソルバーを使用すると、ユーザーは必要な結果を人間が読める言語で表現できるため、より直感的でカスタマイズ可能なエクスペリエンスが得られます。たとえば、ユーザーは意図を「X ETH を Y USDC に交換」と指定できるため、複雑な関数を呼び出す必要がなくなります。

4. ジャストインタイム (JIT) オペレーション:

JIT オペレーションは、Artela の概念を通じて広く使用されている強力な概念です。アスペクトプログラミングの柔軟性。ブロックの有効期間中にオンチェーン ロジックを実行し、それをアトミック トランザクションのスマート コントラクトと組み合わせることで、JIT 清算、JIT LP 管理、および MEV キャプチャ AMM 戦略の可能性が開かれます。

5. ローカル イベント駆動型アクション:

Artela のネイティブ イベント駆動型操作により、ユーザーはリアルタイムのオンチェーン イベントをサブスクライブし、アトミック タスクをトリガーできます。この機能は、オンチェーンとオフチェーンの状態の一貫性を維持し、非同期のクロスチェーン メッセージ通知を有効にし、ブロックチェーンの自動化を強化するのに役立ちます。

6. フルチェーン ゲーム:

Artela のアスペクト プログラミングは、その影響力をゲーム分野にまで広げ、開発者にゲーム内アセットのプログラマビリティを強化する方法を提供します。道具。 Artela を使用すると、ゲーム デバイスの NFT をプログラマブルにアップグレードでき、ゲーム エコシステムに多彩なユーザー エクスペリエンスの新時代をもたらします。

7. オンチェーン マイクロサービス:

Artela は、ブロックチェーン ネットワーク上にパブリック オンチェーン サービスを作成し、さまざまなユーザーや組織の集合的なメンテナンスとガバナンスを促進できます。このモデルは、リソースの共有、共同イノベーションを促進し、開発の障害を軽減し、分散型金融エコシステムの発展に貢献します。

分散型ネットワークの組み込み「機能層」: ブロックチェーン機能の向上。

Artela のプログラミング モデルは、サードパーティ ネットワークや複雑なオフチェーン システムを必要とせずに、ブロックチェーン ネットワークに組み込みの「機能層」を導入します。この機能層は、セキュリティ保護、管理機能、自動化、オフチェーン同期など、基本層のネイティブ機能を拡張します。この機能層の統合は、分散型ネットワークのプロトコル開発とユーザー エクスペリエンスにおける飛躍的な進歩を示します。

結論

Web3 の基本技術はパブリック ブロックチェーンであり、サトシ ナカモトのビットコイン ネットワークによって初めて世界に紹介され、その後イーサリアムなどのスマート コントラクト プラットフォームによって機能が大幅に拡張されました。 。ブロックチェーンを分散型データネットワーク、分散型台帳技術と考える人もいます。実際、それは単なるデータレベルではありません。

ブロックチェーンは台帳やデータベースというよりもコンピューターに似ており、今日私たちが直面している課題は、より優れたコンピューターをどのように設計するかです。 Artela ブロックチェーンは Cosmos SDK に基づいて構築されており、エンジン レベルで多くの改良が加えられています。第 2 に、Artela は E VM と互換性があり、オンチェーン拡張を実現するためのアスペクト プログラミングの導入です。 E VM に加えて、Artela は複数のプログラミング言語 (アセンブリ スクリプト、Rust、C、C) をサポートし、より多くのオンチェーン リソースにアクセスできるようにするための 2 つ目の WASM ベースの仮想マシンも追加しました。そのため、E VM が適しています。汎用スマート コントラクトには Aspect VM がアプリケーション固有の拡張に適しています。

拡張リンク:
(1)https://docs.artela. network/main/Aspect-Programming/Aspect (Aspect公式説明)

(2)https://docs.artela.network /Core-Concepts/Chain-Native-Pattern (アスペクト プログラミング ネイティブ拡張機能を使用)

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