詳解Artela：並行EVM+驅動，探索區塊鏈無限可擴展性和規模應用實現

作者：YBB Capital Researcher Ac-Core

前言：

EVM 是一種先進的模式，專門設計用來推動以太坊虛擬機的進一步發展，以更好地適應快速變化的加密領域。在這個模式中，隨著Web2的創新和生產力逐漸整合進Web3，人工智慧、DePIN 和 DeFi 安全等實際技術也正在快速整合到加密應用中。 EVM 提供了一種全新的解決方案，透過無縫整合EVM資產、協議和基礎架構，不僅促進了大規模應用的發展，也加速了加密貨幣與主流應用的整合。它透過實現EVM WASM鏈上原生擴展來增強區塊鏈的擴展性，並透過支援並行EVM執行，進一步優化了區塊鏈的處理能力。

根據Techandtips123解釋，並行EVM就像組織一場聚會時的分工。假設你需要為搬家準備讓大夥各司其職：A 運輸大件行李，B 運輸貴重物品，C 負責物品搬運，而 D 負責新場地衛生佈局。這種分工讓整個工作由四人完成，大大節省了時間並提高了效率。

並行 EVM 的概念也類似，它透過將計算任務指派給多個執行單元來進行。在以太坊網路中，許多參與者同時處理不同的交易，每種交易都像是獨立的任務，例如轉帳或產生新的代幣。每位參與者在 EVM 上獨立處理一項任務，就如同在區塊鏈上運行的獨立電腦程式。完成後，這些任務的結果被匯總回網路並形成最終區塊。當單一執行者無法獨立處理大量交易時，速度會降低，使用難度增加。並行 EVM 的引入正是為了解決這個問題，透過允許多個執行者同時處理不同交易，網路能夠更快地處理更多交易，減少了擁塞和相關成本。

引入新「層」的想法：

图源：Artela — From EVM+ to EVM++

Vitalik Buterin 指出：「L2 用於擴展，L3 用於自訂功能，例如隱私保護。在這一願景中，沒有人試圖提供'可擴展性平方'；相反，堆疊中有一層用於幫助應用程序擴展，而另一層用於滿足不同用例的定制功能需求。 #在Vitalik 的以太坊願景中，解決非擴展需求的"層"顯然扮演著重要角色。他的觀點強調了區塊鏈網路支援 "客製化功能 "的必要性。對於以太坊來說，滿足這項需求的方法可能是建立一個新的層，而 Artela則是在基礎層上加入 "原生擴充"。

就區塊鏈而言，功能性是指支援各種應用的能力。以太坊虛擬機（EVM）作為支援智慧合約的運行時引擎，是創建 DApp 實現功能的主流模式。 EVM 最初由以太坊提出，現在已被許多智慧合約鏈採用，通常稱為支援 EVM 的鍊或 EVM 等價鏈。然而，目前的 EVM 在支援 DApp 的擴展功能方面已被證明是有限的。關鍵的挑戰在於如何在 EVM 鏈中拓展功能邊界。在實務上有兩個改進方向：

用更好的虛擬機器取代 EVM；
透過補充擴充來強化 EVM。
第一種方法規避了 EVM 的局限性，但需要放棄基於 EVM 的智慧合約。 MoveVM 和 FuelVM 就是這種實作方式的例子。雖然未來可能需要更高級的虛擬機，但它們需要相當長的時間才能達到與 EVM 相同的成熟度和普及度。

第二種方法是引進一個新的堆疊，透過 "擴充 "來增強 EVM。這樣做的目的是在保持 EVM 等效性的同時，將 EVM 的功能極限推向其原始規範之外。這種方法是在現有 EVM 基礎架構之上增強 DApp 功能。探索 EVM 增強功能為 DApp 功能中令人興奮的可能性和持續創新打開了大門，並帶來了重大的新興創新。

Artela：

Artela 網路中的EVM

Artela 的使命是創建一個基礎層區塊鏈網絡，以滿足對大規模去中心化應用日益增長的需求。 Artela 的創新設計允許開發人員以模組化方式在區塊鏈基礎層之上創建本地擴展，從而提高區塊鏈的可編程性。這種方法將幫助開發人員以輕量級和動態的方式實現自訂功能，為更快的創新和更多的可能性打開大門。

Artela有一個擴充層，允許新增名為Aspect的本機使用者定義擴充模組，在確保與現有EVM智慧合約相容的同時，提高了可程式性。 Aspect允許開發人員在智能合約之外的整個交易生命週期中註入額外的邏輯來處理交易和相關區塊。

Artela 已经建立了一个高度可扩展的 EVM+ 网络，利用Aspect编程（见扩展链接1）与EVM兼容的网络上引入了WASM虚拟机，这些虚拟机可以相互操作，实现链上扩展程序的动态添加和执行。EVM+ 使开发人员能够构建高性能协议、模块化 DApp，并针对特定场景定制底层功能。

图源：Artela官方

在 DevNet 和 Public Testnet 期间，Artela与社区的开发人员共同开发，探索 EVM+ 网络的潜力，并由此产生了富有想象力的使用案例：

• 利用 WASM 作为链上协处理器，促进人工智能代理算法和其他高性能模块直接在区块链上执行，同时确保与 EVM 系统的无缝互操作性;

• 参与自主世界的链上人工智能代理，实现可与用户互动的真正可编程链上 NPC;

• 可选择实时执行的链上安全模块，允许 DeFi 协议即时识别和恢复可疑交易。

一个既能完全实现链上协议、人工智能和安全 DeFi，又能保持与 EVM 世界的兼容性和互操作性的新时代即将到来。

从 EVM+ 到 EVM++

Artela 的愿景是建立一个无限可扩展的网络，EVM+ 不是最终目标而是一个起点。Artela 的下一步是 EVM++，这是一个平行的 EVM+ 网络，可以充分释放可扩展区块链的潜力。EVM+ 释放了 EVM 的可扩展性，旨在适应新的加密世界，在这个世界里，Web2 的生产力和创新，以及人工智能、DePIN 和金融科技等实用技术，正在迅速融入 DApps。EVM++ 释放了 EVM 的可扩展性，使这个极具创造力的网络能够进一步促进 DApps 的大规模应用，并加速加密货币与主流应用的整合。

EVM++并行弹性 EVM 网络

Artela 的并行 EVM++ 将分两个阶段实施。

第一阶段涉及在 EVM+ 下并行执行事务。Artela 的网络不仅实现了基本的并行 EVM，还解决了 EVM+ Aspect 下并行执行的难题，这是一个在 WASM 虚拟机上运行的扩展程序，可在事务的生命周期内调用。

在第二阶段，Artela 将利用并行功能，并将其与弹性计算相结合，实现弹性区块空间，这是一种动态机制，允许 DApp 将并行执行的优势最大化。

并行EVM简述

Artela 的水平可扩展架构围绕并行执行而设计，通过弹性计算确保网络节点计算能力的可扩展性，最终实现弹性块空间。

• 并行执行：Artela 上的事务可以并行执行。Artela 网络根据事务依赖性冲突分析，对并行执行的事务进行分组;

• 弹性计算：验证器节点支持横向扩展，网络会根据当前的网络负载或订阅情况自动调整验证器的计算节点。扩展过程由弹性协议协调，确保共识网络中有足够的弹性计算节点;

• 弹性区块空间：基于弹性计算，除了扩展公共区块空间外，有独立区块空间需求的大型 DApp 还可以在网络中申请专用弹性区块空间。

“弹性区块空间”

弹性区块空间指的是可动态扩展的区块空间，为具有高交易吞吐量需求的 DApp 提供具有协议保证的专用区块空间。默认情况下，区块的公共区块空间容量有限。当 DApp 申请独立区块空间时，区块将增加额外空间，该空间只容纳与 DApp 智能合约相关的交易。当区块空间扩大时，验证者需要增加弹性执行节点，以扩大相应的处理能力。

弹性区块空间是区块链的一种扩展机制，可在保持互操作性的同时实现无限扩展。分片区块链、应用链网络、Layer2 等可扩展网络也能提供独立的区块空间，但隔离和区块生成是不同步的。弹性区块空间允许具有独立区块空间的 DApp 通过同一区块中的原子交易进行同步交互，避免了异步跨链通信的需要。

当 Artela 网络中的 DApp 需要高度可扩展性时，它可以订阅弹性区块空间来处理吞吐量的增加。弹性区块空间和本地扩展为 Artela 中的 DApp 提供了可扩展性和定制功能。

Artela 利用本地扩展增强 DApp 功能

通过利用Aspect 编程，开发人员能够创建本地扩展（见扩展链接2），在所有区块链基础层之上将自定义功能纳入 DApp，并与现有的 EVM 智能合约相结合，以增强 DApp 的功能。

图源作者：Joshua Esin

1.增强可扩展性：

在 Artela 中，Aspect 编程的优势之一在于其无与伦比的可扩展性。传统的智能合约在修改或扩展功能时往往会受到限制。Artela 的 Aspect 编程通过提供模块化和可扩展的框架克服了这一障碍。开发人员可以无缝扩展现有合约的功能，而无需修改其核心逻辑。这种可扩展性为更加敏捷和可扩展的 dApp 开发铺平了道路。

2.提高安全性：

在不断发展的区块链安全领域，Artela 的 Aspect Programming 引入了一种模式转变。与传统的白盒安全措施不同，Aspect 编程提供了一个补充性的黑盒安全解决方案。实时监控、主动风险缓解和运行时行为分析有助于建立一个强大的安全框架，防止漏洞并确保协议的连续性。

3.链上意图求解器：

Artela 的 Aspect Programming 引入了链上意图求解器的革命性概念。传统上用户需要指定详细的函数调用来执行事务，有了链上意图解算器，用户可以用人类可读的语言表达所需的结果，从而获得更直观、更可定制的体验。例如，用户可以将其意图指定为 "用 X ETH 兑换 Y USDC"，从而无需调用复杂的函数。

4.准时制（JIT）操作：

JIT 操作是广泛应用于各种场景的强大概念，通过 Artela 的 Aspect Programming这一概念获得了灵活性。在区块生命周期内执行链上逻辑并将其与原子交易中的智能合约相结合，为 JIT 清算、JIT LP 管理和 MEV 捕捉 AMM 策略提供了可能性。

5.本地事件驱动行动：

Artela 中的原生事件驱动操作使用户能够订阅实时链上事件，触发原子任务。这一功能有助于保持链上和链下状态的一致性，实现异步跨链消息通知，并增强区块链自动化。

6.全链游戏：

Artela 的 Aspect Programming 将其影响力扩展到游戏领域，为开发人员提供了增强游戏内资产可编程性的工具。有了 Artela，游戏设备 NFT 可以通过可编程性进行升级，从而在游戏生态系统中开创多功能用户体验的新时代。

7.OnChain MicroServices：

Artela 能够在区块链网络上创建公共链上服务，促进不同用户和组织的集体维护和治理。这种模式促进了资源共享、协同创新，减少了发展障碍，有助于去中心化金融生态系统的发展。

去中心化网络的内置 "功能层"：提升区块链能力。

Artela 的编程模型为区块链网络引入了一个内置的 "功能层"，无需第三方网络或复杂的链外系统。该功能层扩展了基础层的本机功能，包括安全保护、保管员功能、自动化、链外同步。该功能层的集成标志着去中心化网络在协议开发和用户体验方面的飞跃。

结语：

Web3 的基础技术是公共区块链，它首先由中本聪的比特币网络推向世界，后来由以太坊等智能合约平台大大扩展了其功能。有些人认为区块链是去中心化的数据网络，即分布式账本技术。实际上它远不止数据层面这么简单。

区块链更像是一台计算机而不是账本或数据库，如今我们面临的挑战是如何设计出更好的计算机。Artela 区块链是在 Cosmos SDK 的基础上构建的并在引擎层面做了许多改进，其次Artela 与 EVM 兼容，创新是引入了 Aspect Programming（特征编程），以实现链上扩展。除了 EVM，Artela 还添加了第二个基于 WASM 的虚拟机，以支持多种编程语言（汇编脚本、rust、C、C++），并能访问更多的链上资源，因此EVM 适用于通用智能合约，而Aspect VM 适用于特定应用扩展。

扩展链接：

（1）https://docs.artela.network/main/Aspect-Programming/Aspect （Aspect官方解释）

（2）https://docs.artela.network/Core-Concepts/Chain-Native-Pattern （利用Aspect编程本地扩展）

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