Préparer le prochain récit : l'essor des EVM parallèles, quels projets méritent une attention particulière ?
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Préparer le prochain récit : l'essor des EVM parallèles, quels projets méritent une attention particulière ?
2024 sera l'année de l'EVM parallèle.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction : David, TechFlow
Les récits du marché de la cryptographie suivent toujours un cycle de cause à effet.
Ces derniers mois, avec l'explosion continue des inscriptions dans l'écosystème Bitcoin, les flux de capitaux et l'euphorie FOMO ont fait fleurir ces inscriptions sur d'autres chaînes. Mais cela a également entraîné des effets négatifs :
En raison du nombre élevé et de la diversité croissante des inscriptions, plusieurs réseaux blockchain, notamment Arbitrum, Avalanche, Cronos, zkSync et The Open Network, ont subi une surcharge de performance.
Ainsi, en raison de cette frénésie autour des inscriptions, le marché a recommencé à examiner sérieusement les performances de l'EVM.
Parallèlement, un nouveau récit lié à l'optimisation des performances de l'EVM commence à émerger : l’EVM parallèle (Parallel EVM).
JD, ancien cofondateur de Polygon, a récemment déclaré sur les réseaux sociaux qu’il prévoit que chaque L2 se repositionnera en 2024 en s'étiquetant comme « Parallel EVM » ;
Georgios, CTO de Paradigm, pense également que 2024 sera « l'année de l'EVM parallèle », ajoutant que son équipe travaille actuellement sur l'exploration et la conception de technologies connexes.
Pourquoi tout le monde est-il si optimiste sur l’EVM parallèle ?
Outre le fait que les inscriptions aggravent directement la charge de performance des chaînes EVM, l'optimisation de l'EVM reste un thème constant dans le monde de la cryptographie — les nouvelles blockchains publiques, les L2 OP, les L2 ZK, etc., sont tous des projets et des récits issus de l'optimisation de l’EVM, ce qui leur confère généralement une valorisation plus élevée.
Mais ces récits sont désormais relativement matures, et il ne reste plus beaucoup d'espace spéculatif pour les projets associés. Ainsi, la nouvelle méthode d’optimisation des performances de l’EVM, à savoir l’EVM parallèle, attire naturellement l’attention du marché en période de marché haussier.
Revenons maintenant au concept lui-même : qu’est-ce que l’EVM parallèle ? Quelles sont les méthodes concrètes de mise en œuvre ? Et quels projets méritent d'être surveillés dès maintenant ?
Dans cet article, nous tenterons de répondre à toutes ces questions.
Parallélisme, pour une efficacité accrue
Alors, qu'est-ce que l’EVM parallèle ?
L’EVM parallèle (Ethereum Virtual Machine) est un concept visant à améliorer les performances et l'efficacité de l’EVM existante.
Comme chacun sait, l’EVM est au cœur d’Ethereum et gère l'exécution des contrats intelligents ainsi que le traitement des transactions.
Actuellement, afin de préserver la cohérence et la sécurité du réseau, l’EVM possède une caractéristique fondamentale dans sa conception :
Les transactions s'exécutent séquentiellement.
Cette exécution séquentielle garantit que les transactions et les contrats intelligents s'exécutent dans un ordre déterministe, facilitant ainsi la gestion et la prédiction de l’état de la blockchain. Ce choix de conception privilégie la sécurité et réduit les complexités potentielles et vulnérabilités liées à l’exécution parallèle.
Mais en cas de forte charge, cela peut entraîner des embouteillages et des retards sur le réseau.
Imaginez la conception initiale de l’EVM comme une route à une seule voie où les véhicules avancent un après l’autre, chacun devant respecter la vitesse du véhicule précédent. Si un véhicule (transaction) ralentit ou bloque, tous les autres derrière seront bloqués ;
L’EVM parallèle, quant à elle, revient à transformer cette route en autoroute à plusieurs voies, permettant à plusieurs véhicules d’avancer simultanément.
D’un point de vue technique, l’EVM parallèle permet à différentes transactions indépendantes ou contrats intelligents de s’exécuter simultanément, augmentant considérablement la vitesse de traitement et le débit du système.
Quelles sont donc les méthodes pour implémenter l’EVM parallèle ?
Nous n'avons pas l'intention de fournir une analyse technologique trop poussée ici. Voici déjà une approche générale utilisée par les EVM parallèles :
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Partitionnement ou sharding : diviser les transactions en groupes ou partitions afin qu’elles puissent être exécutées en parallèle. Cela signifie que différentes transactions peuvent s’exécuter simultanément sur différents processeurs, plutôt que l'une après l'autre. D'ailleurs, le SVM de Solana utilise une logique similaire.
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Algorithmes d’optimisation : développer de nouveaux algorithmes d'ordonnancement et techniques d'optimisation pour gérer efficacement les tâches parallèles tout en préservant la correction et l’ordre des transactions.
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Sécurité et cohérence : mettre en place des mécanismes de synchronisation complexes et des modèles de cohérence pour garantir la sécurité du système et la consistance des données même en cas de traitement parallèle.
En résumé, le traitement parallèle des transactions permet à l’EVM de traiter davantage de transactions simultanément, augmentant significativement le TPS, atténuant les congestions réseau, et améliorant l’évolutivité.
Aujourd'hui, certains projets ont commencé à explorer la conception de l’EVM parallèle, bien que leurs approches varient. Nous allons maintenant présenter et recenser ces projets.
Courant indépendant : construire une L1 autonome conçue comme une EVM parallèle
Puisque l’EVM d’Ethereum traite actuellement les transactions de manière séquentielle, la première idée consiste à adopter une approche radicale :
Abandonner Ethereum et créer une Layer 1 indépendante dédiée à l’exécution parallèle de l’EVM.
Projets représentatifs : Monad et Sei.
Monad : une L1 dotée d’une EVM parallèle intégrée
Monad est un projet blockchain visant à résoudre les problèmes de scalabilité traditionnels de l’EVM. Il adopte une stratégie d’exécution parallèle et est compatible avec Ethereum, dans le but d’optimiser les performances grâce à une augmentation de la vitesse de traitement des transactions et de l’efficacité du système.
Grâce à l’exécution parallèle, Monad vise à accroître massivement le débit transactionnel, à résoudre les problèmes de congestion des chaînes EVM sous forte charge, et espère atteindre finalement 400 000 TPS, soit environ la limite physique de la bande passante.
À noter que si vous recherchez directement « Parallel EVM » sur Twitter, le premier projet apparaissant dans les résultats populaires est souvent Monad, illustrant clairement la stratégie marketing du projet autour de ce récit.
Comment Monad met-il exactement en œuvre le traitement parallèle des transactions ?
La stratégie d’exécution parallèle de Monad repose sur sa capacité à identifier et exécuter en parallèle les transactions sans dépendances communes. Bien que les blocs de Monad, comme ceux d’Ethereum, soient des ensembles linéaires et ordonnés de transactions, Monad permet, via une optimisation stratégique, d’exécuter des transactions en parallèle sans altérer le résultat final. Cette stratégie repose sur trois technologies clés :
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Exécution optimiste (Optimistic Execution) : commencer l’exécution d’une transaction avant que la précédente ne soit terminée. Cette méthode peut entraîner des erreurs de dépendance, mais grâce au suivi des entrées/sorties, toute incohérence détectée conduit à une ré-exécution pour assurer la justesse du résultat.
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Ordonnancement et dépendances (Scheduling and Dependencies) : pour limiter les ré-exécutions inutiles, Monad utilise un analyseur statique de code pour prédire les dépendances entre transactions et planifier intelligemment leur exécution afin d’optimiser l’efficacité du parallélisme.
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Fusion d’état (State Merging) : bien que les transactions s’exécutent en parallèle, les états mis à jour par chaque transaction doivent finalement être fusionnés dans l’ordre initial pour garantir la cohérence globale du bloc.
Sur le plan du financement, Monad se distingue également. En février dernier, son compte officiel Twitter a annoncé une levée de fonds de 19 millions de dollars en seed round, menée par Dragonfly. Des investisseurs individuels notables tels que Cobie et Hasu figurent également parmi ses soutiens.
De plus, son fondateur, Keone Hon, était auparavant responsable de la recherche chez Jump Trading. Étant donné que le projet n’a pas encore lancé de jeton, et compte tenu de l’expertise de Jump Trading en matière de trading et de liquidité, la performance future de son jeton pourrait être prometteuse.
(Pour approfondir : Entretien avec le PDG de Monad Labs : du traditionnel au futur, l’équipe ex-Jump Trading explore le rôle des blockchains dans la finance on-chain)
En septembre, Monad Labs a publié un document technique révélant que le jeton natif du projet s’appellerait MON. Toutefois, cette mention a été supprimée depuis, suggérant une possible modification du nom du jeton.
Financements importants, expertise en market-making, nouvelle blockchain publique et EVM parallèle… Ces éléments combinés assurent à Monad une attention et des attentes élevées.
Toutefois, les performances réelles de son EVM parallèle restent à confirmer, une fois les données du testnet et du mainnet disponibles.
SEI : la version V2 intègre l’EVM parallèle à son feuille de route
Sei est une blockchain open source de niveau 1 spécialement conçue pour l'optimisation des transactions, visant à offrir une infrastructure avancée aux applications de trading, telles que DeFi, marchés NFT et DEX de jeux.
On sait que Sei n’est pas un projet nouveau. Son réseau principal était prêt dès août dernier, et sa version V1 avait déjà introduit des fonctionnalités spécifiques d'optimisation des transactions, comme la prévention du frontrunning et le traitement par lots des ordres, afin d'améliorer la sécurité et l'efficacité.
(Pour approfondir : Sei Network : une blockchain L1 brisant les limites d'extensibilité des DEX)
Dans la conception de sa dernière version V2 (prévue pour le premier semestre 2024), Sei a intégré l’EVM parallèle à son programme.
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Parallélisation optimiste : Sei adopte également une stratégie de parallélisation optimiste, permettant à la chaîne d'exécuter toutes les transactions en parallèle. Lorsque deux transactions touchent au même état, le système suit les parties de stockage concernées. Les transactions conflictuelles sont alors réexécutées séquentiellement jusqu’à résolution complète des conflits.
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Compatibilité Geth : en tant que composant central du binaire Sei, les nœuds importeront automatiquement Geth, l’implémentation Go de la machine virtuelle Ethereum, pour traiter les transactions Ethereum, et effectueront les mises à jour via une interface spéciale créée par Sei pour l’EVM.
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Optimisation du stockage SeiDB : Sei a redessiné son interface de stockage en utilisant des structures de données et bases de données plus efficaces, améliorant ainsi les performances de lecture/écriture et réduisant l’inflation d’état.
Ces technologies forment ensemble le cœur de Sei v2, faisant de lui non seulement une EVM entièrement parallélisée, mais aussi hautement performante et compatible. En outre, Sei permet une interaction fluide entre les contrats intelligents Cosmwasm et EVM, offrant un environnement d’exécution diversifié et élargissant ainsi sa portée et son attrait.
Selon les données de test fournies dans le document, Sei atteint un pic théorique de TPS d’environ 28 300 dans un scénario de traitement parallèle. Sur la base de ces chiffres théoriques, l’efficacité de l’EVM parallèle dépasse nettement celle des L1 actuelles. Espérons que cette performance se maintienne lors du déploiement réel.
(Pour approfondir : Explication détaillée de la conception technique de Sei v2)
Du côté du jeton, SEI a grimpé de 80 % au cours du dernier mois. Compte tenu de sa capitalisation importante, cette hausse est déjà remarquable. Avec la poursuite du récit de l’EVM parallèle, le jeton pourrait connaître une nouvelle embellie, bien qu’il s’agisse surtout d’un rendement bêta.
Courant intermédiaire : devenir un L2, combinant les capacités d’autres chaînes avec l’EVM
Contrairement aux L1 citées ci-dessus, certaines solutions L2 proposent une autre approche pour l’EVM parallèle :
Utiliser les performances d’autres chaînes ou machines virtuelles pour aider à l’exécution des transactions d’Ethereum.
Projets représentatifs : Neon, Eclipse, Lumio.
Neon : un L2 intégrant l’EVM dans l’écosystème Solana
Neon EVM est la première machine virtuelle Ethereum parallélisée construite sur la blockchain Solana, conçue pour améliorer l’efficacité et l’évolutivité grâce au traitement parallèle des transactions.
Le point fort principal du projet réside dans son fonctionnement multi-écosystèmes : il permet aux développeurs d’utiliser l’architecture d’exécution parallèle de Solana pour étendre les dApps Ethereum, optimisant ainsi l’efficacité du réseau, accélérant les transactions, réduisant les coûts, tout en conservant la compatibilité avec l’environnement EVM.
Concrètement, Neon convertit les transactions Ethereum en transactions Solana, puis les soumet aux validateurs Solana, qui exécutent et mettent à jour l’état du programme Neon. Le processus peut être résumé ainsi :
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L'utilisateur signe une transaction envoyée à un proxy. Ce proxy, un compte sur Solana, exécute un simulateur EVM et est chargé de lancer la transaction Neon-txn.
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Le proxy demande l’état de la blockchain à Solana et teste l’exécution de Neon-Txn sur cet état.
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Le proxy forme une nouvelle transaction selon les règles Solana, incluant les données, et l’envoie à Solana pour traitement.
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Enfin, selon les règles Ethereum, la transaction retourne à Neon pour vérification de signature. Une fois validée, elle est exécutée en parallèle sur Solana.
Sur le plan des performances du jeton, NEON a triplé en un mois, bien que sa capitalisation totale reste largement inférieure à celle de SEI. Compte tenu du rebond de l’écosystème Solana et de la fièvre spéculative autour de ses jetons, NEON, en tant que seul EVM parallèle dans l’écosystème Solana, mérite une attention particulière à l’avenir.
Eclipse : un L2 intégrant le SVM dans l’écosystème Ethereum
Face aux limitations de performance dues à l’exécution séquentielle de l’EVM, Neon choisit d’intégrer l’EVM dans Solana. À l’inverse, intégrer le SVM dans Ethereum constitue une solution alternative tout aussi valable.
Eclipse Mainnet est précisément une solution L2 universelle qui intègre le SVM dans Ethereum, combinant ainsi le règlement d’Ethereum, l’exécution via la machine virtuelle Solana (SVM), la disponibilité des données de Celestia et les preuves à zéro connaissance de RISC Zero.
Le projet vise à offrir un environnement d’exécution massivement parallèle, permettant de multiples opérations simultanées, augmentant ainsi le débit et l’efficacité du réseau, tout en réduisant congestion et frais de transaction. Grâce à cette architecture, Eclipse cherche à améliorer l’évolutivité des dApps et l’expérience utilisateur.
Concrètement, Eclipse utilise la machine virtuelle Solana (SVM) et son runtime Sealevel pour implémenter l’EVM parallèle.
Le SVM permet l’exécution parallèle de transactions, particulièrement lorsque celles-ci n’affectent pas des états superposés. Ainsi, les performances du SVM peuvent s’échelonner directement avec le nombre de cœurs matériels, réalisant une exécution parallèle optimisée. Cette conception permet à Eclipse d’augmenter considérablement la vitesse de traitement et le débit, tout en réduisant congestion et coûts.
(Pour approfondir : Notes de podcast | Entretien avec le cofondateur d’Eclipse : comment le SVM de Solana peut-il devenir un L2 d’Ethereum ?)
En résumé, la logique de conception d’Eclipse est la suivante : l’exécution des transactions se fait via le SVM de Solana, tandis que le règlement se produit sur Ethereum.
Sur le plan du financement, Eclipse a levé 15 millions de dollars en 2022 auprès de Polychain, Polygon Ventures, Tribe Capital, Infinity Ventures Crypto et CoinList.
Le cofondateur et PDG Neel Somani a travaillé chez Airbnb, Two Sigma et Oasis Labs. Le directeur commercial Vijay était auparavant responsable du développement commercial chez Uniswap et dYdX.
Le 13 décembre, le testnet d’Eclipse a été lancé. Les 1 000 premiers développeurs à déployer un contrat recevront un NFT commémoratif. Comme aucun jeton n’a encore été publié, étant donné les forts financements obtenus, interagir activement et suivre attentivement les annonces sur les réseaux sociaux pourrait offrir des opportunités d’airdrop.
Lumio : un L2 utilisant Move et Aptos pour traiter les transactions
Lumio, récemment annoncé, est également un L2 dont la conception produit s’inscrit partiellement dans le cadre de l’EVM parallèle.
Lumio vise à utiliser Aptos comme un L2 d’Ethereum, basé sur OP Rollup. Ses caractéristiques principales : traitement des transactions via Aptos, règlement sur Ethereum.
Comparé à d'autres L2, Lumio annonce dans ses documents officiels des performances améliorées :
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Coût en gaz 3 à 4 ordres de grandeur inférieur aux L2 existants (0,1 $ vs 0,0006 $) ;
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TPS 1 à 2 ordres de grandeur supérieur (1K vs 30K) ;
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Couche d’exécution haute performance et sécurisée adaptée aux applications professionnelles, idéale pour la transition des applications Web2 vers Web3 ;
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Appels inter-machines virtuelles Move et EVM.
Du côté du financement, l’organisation Pontem, derrière le projet, a levé 4,5 millions de dollars en 2021 auprès de Mechanism Capital et Kenetic Capital, avec la participation d’Animoca et Bixin. Concernant le nouveau L2 Lumio, de nouvelles annonces de financement devraient arriver prochainement.
En outre, Pontem se concentre sur la construction de produits compatibles Move et EVM. Depuis l’époque de Libra chez Facebook, il développe
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