Melhorar a tecnologia para dimensionar blockchains requer enfrentar problemas multifacetados. Novas tentativas de paralelizar a Máquina Virtual Ethereum (EVM) ganharam interesse nas últimas semanas, à medida que os desenvolvedores procuram possibilidades para aumentar o rendimento das transações.
O EVM é o envolvente de realização executado no Ethereum e seus rollups de estrato 2, e também foi adotado por outras redes de estrato 1, porquê Avalanche, Binance Chain e muitas outras, que o utilizam para processar código de contrato inteligente.
Em implementações típicas de EVM, as transações são processadas uma depois a outra na ordem em que chegam. Esta abordagem simples pode levar a tempos de processamento mais longos e custos mais elevados quando há muitas transações, explica Marina Guryeva, CEO da Neon Labs, que está a implementar o EVM porquê um contrato inteligente em Solana.
“Para Ethereum, o protótipo tradicional de realização sequencial simplifica os requisitos de hardware, mas, por outro lado, cria limitações no tratamento do volume crescente de transações”, disse Guryeva à Blockworks. “Isso piora durante os horários de pico de uso, resultando em tempos de espera de transação mais longos, taxas de gás mais altas em relação ao aumento da demanda e uma experiência universal do usuário fragmentada.”
Guryeva disse que muito do crescente interesse em EVMs paralelos se deve à sua capacidade de enfrentar esses desafios em torno da escalabilidade do blockchain, abordando questões relacionadas ao trilema do blockchain.
“A abordagem de processamento paralelo aborda os desafios de longa data de escalabilidade e eficiência de processamento de transações dentro da rede Ethereum”, disse Guryeva.
Muitas transações podem ser processadas ao mesmo tempo, em vez de sequencialmente, desde que não dependam umas das outras.
Existem outras maneiras de obter processamento paralelo, porquê no nível do banco de dados, com abordagens porquê a fragmentação, que essencialmente dividem o estado do Ethereum em “fragmentos” menores, mas a fragmentação completa ainda está a anos de intervalo.
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EVMs paralelizados, no entanto, incluindo redes Sei, Monad e Neon, já estão prontos para produção ou quase. A rede Sei lançou sua rede principal em agosto de 2023 e registrou um volume recente de negociações mensais de muro de US$ 136 milhões com pouco mais de 29 milénio usuários ativos de DEX, de contrato com dados compilados pela Flipside Crypto.
Seu token nativo, SEI, subiu de muro de US$ 0,23 no início de dezembro para muro de US$ 0,68 hoje – um salto de quase 200%. O Neon também viu um aumento significativo no preço de seu token, com o NEON sendo negociado de US$ 0,50 em 1º de dezembro para muro de US$ 2,55 hoje.
Monad ainda não foi lançado e ainda não possui seu próprio token.
Uma olhada nos protocolos EVM paralelos populares
Grande secção do trabalho que está sendo feito no Neon EVM é trazer os dapps Ethereum para o ecossistema Solana, disse Guryeva.
“É um envolvente Ethereum totalmente harmonizável em Solana e permite que os desenvolvedores escalem dapps Ethereum usando Solana porquê estrato de liquidação”, disse ela.
Guryeva observa que Ethereum continua sendo o blockchain dominante que suporta contratos inteligentes e dapps, mas a tecnologia Sealevel de Solana – que permite que máquinas virtuais processem múltiplas transações simultaneamente através da distribuição da fardo de trabalho de transação em vários threads no hardware de um validador – permite taxas de gás mais baixas e maior escalabilidade.
Jay Jog, cofundador do Sei Labs, compartilha esse sentimento, ele observa que os rollups do Ethereum lutam para obter mais de 30 transações sustentadas por segundo, o que limita o espaço de design no blockchain.
“Um EVM paralelizado permite que você obtenha o melhor de Ethereum e Solana – o EVM e todo o compartilhamento/ferramentas em torno dele e o envolvente de realização rápida que Solana oferece”, disse ele.
A versão mais recente do Sei tem seu EVM integrado à masmorra, acrescentou Jog.
“Sei usa Geth – a implementação Go do EVM – para obter compatibilidade totalidade de bytecode EVM. Geth foi testado em guerra e atualmente processa muro de 85% dos blocos (Ethereum)”, disse ele.
Isso é dissemelhante de seu concorrente Monad, que está criando uma implementação EVM personalizada, observa Jog.
Apesar dessas diferenças, tanto Monad quanto Sei estão usando realização paralela otimista para obter processamento paralelo.
Com esta técnica, as máquinas virtuais são executadas em paralelo em threads separados no computador da rede. Cada thread executaria transações e geraria o que Keone Hon, cofundador e CEO da Monad Labs, labareda de “resultados pendentes”.
Esses resultados pendentes rastreiam as entradas e saídas das transações que são portanto confirmadas de volta à sua ordem linear original. Se qualquer resultado pendurado tiver entradas que foram invalidadas, portanto uma transação deverá ser reprogramada.
“Isso significa que o Monad ainda oferece suporte a blocos lineares e transações lineares dentro dos blocos”, disse Hon à Blockworks. “O Monad pode basicamente usar formatos de transação exatamente iguais ao Ethereum e portanto, nos bastidores, implementar o paralelismo sem quaisquer alterações da perspectiva do usuário.”
A realização paralela otimista é dissemelhante do que Solana usa, por exemplo, onde os dapps precisam pré-especificar as dependências das transações, disse Hon, de forma análoga à abordagem de lista de chegada no Ethereum.
EVMs paralelizados são um trampolim
É importante observar, acrescenta Hon, que a realização paralela é uma pequena fração do quadro universal, com a missão mais universal do Monad centrada na aceleração da realização do EVM para torná-lo o mais eficiente provável.
“O verdadeiro gargalo é, na verdade, o chegada estatal ao qual todas essas transações estão sendo executadas, todas elas dependem do estado, e esse estado reside em SSD (unidade de estado sólido)”, disse Hon.
A maior secção do trabalho de contratos inteligentes tem computação relativamente simples, disse ele, e as restrições maiores para contratos inteligentes são muitas vezes o componente de ingressão/saída – o processo de leitura do SSD e, em seguida, gravação de dados.
O paralelismo reduz somente uma pequena fração dos custos, de contrato com Rachel Bousfield, líder de tecnologia do Offchain Labs, porque a realização paralela raramente é provável na prática nos atuais dapps Web3.
Blockchains semelhantes ao Ethereum geralmente usam bancos de dados de commodities para leitura e gravação de dados. Eles têm a vantagem de serem amplamente acessíveis, comprados “prontos para uso”, mas não são otimizados para o problema de armazenamento dos dados da árvore Merkle, necessários para o processamento paralelo no blockchain, observa Hon.
Isto significa que, fundamentalmente, para diminuir os tempos de processamento de transações e os preços do gás, a infraestrutura em torno da base de dados terá de mudar.
“Portanto, uma das outras coisas realmente importantes que a Monad está construindo é um banco de dados de estado personalizado do zero que suporta chegada paralelo para que, quando houver muitos threads rodando em paralelo, tocando o banco de dados – para obter entradas ou gravar outbacks nele – esses podem prosseguir em paralelo”, disse o Exmo.
A Monad não está sozinha no foco no consolação das dependências do Estado. Sei também está trabalhando para fazer melhorias nesta dimensão, observa Jog.
“Estamos trabalhando muito na estrato estadual para melhorar o chegada estatal, o compromisso estatal e o armazenamento estatal”, disse ele.
