Tổng hợp chín bài nghiên cứu EVM song song: Trọng tâm thảo luận là gì?
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Tổng hợp chín bài nghiên cứu EVM song song: Trọng tâm thảo luận là gì?
Phân tích sâu về hệ sinh thái và đặc điểm của nó.
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: 0xNatalie
TL;DR
-
EVM song song đã thu hút sự chú ý của các quỹ đầu tư hàng đầu, nhiều dự án đang bắt đầu khám phá hướng đi này, ví dụ như Monad, MegaETH, Artela, BNB, Sei Labs, Polygon, v.v.
-
EVM song song không chỉ đơn thuần là xử lý song song, mà còn liên quan đến việc tối ưu hóa toàn diện hiệu suất của từng thành phần trong EVM. Thông qua những cải tiến này, nền tảng sẽ hỗ trợ các ứng dụng blockchain phức tạp và hiệu quả hơn.
-
EVM song song cần tạo được sự khác biệt trong hệ sinh thái mã nguồn mở, đồng thời cân bằng giữa yêu cầu về phi tập trung và hiệu suất cao, đồng thời giải quyết các vấn đề tiềm ẩn về an ninh và thách thức về mức độ chấp nhận thị trường. Việc áp dụng lập trình đa luồng làm gia tăng tính phức tạp, khiến EVM song song phải đối mặt với bài toán phối hợp nhiều giao dịch thực hiện đồng thời, do đó đòi hỏi giải pháp hiệu quả để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho hệ thống.
-
Trong tương lai, EVM song song sẽ thúc đẩy việc triển khai Sổ lệnh giới hạn trung tâm trên chuỗi (CLOB) và Sổ lệnh giới hạn trung tâm lập trình được (pCLOB), từ đó nâng cao đáng kể hiệu quả hoạt động DeFi, và dự kiến hệ sinh thái DeFi sẽ tăng trưởng mạnh mẽ.
-
Việc tích hợp các máy ảo hiệu suất cao khác (AltVM) vào hệ sinh thái Ethereum sẽ cải thiện rõ rệt hiệu suất và độ an toàn. Sự tích hợp này tận dụng lợi thế của từng máy ảo riêng biệt, thúc đẩy sự phát triển tiếp theo của Ethereum.
Năm nay, EVM song song đã thu hút sự đầu tư từ các quỹ VC hàng đầu như Paradigm, Dragonfly, gây được sự chú ý lớn từ thị trường. EVM song song là phiên bản nâng cấp và tối ưu hóa từ EVM truyền thống. EVM truyền thống xử lý tuần tự, nghĩa là các giao dịch phải được thực hiện lần lượt. Phương pháp này dễ dẫn đến tắc nghẽn giao dịch và chậm xử lý trong thời điểm cao điểm, ảnh hưởng tới trải nghiệm người dùng. Ngược lại, EVM song song sử dụng công nghệ xử lý song song, cho phép nhiều giao dịch độc lập được thực thi đồng thời, nhờ đó tăng tốc độ xử lý giao dịch một cách đáng kể. Cùng với sự xuất hiện của các ứng dụng phức tạp như game toàn chuỗi và ví trừu tượng tài khoản (account abstraction), nhu cầu về hiệu suất blockchain ngày càng gia tăng. Để hỗ trợ lượng người dùng lớn hơn, mạng lưới blockchain cần có khả năng xử lý khối lượng lớn giao dịch một cách nhanh chóng và hiệu quả. Do đó, EVM song song như một giải pháp then chốt cho sự phát triển liên tục của các ứng dụng Web3.
Tuy nhiên, việc triển khai EVM song song phải đối mặt với những thách thức chung sau đây, đòi hỏi các giải pháp kỹ thuật chính xác để đảm bảo hệ thống vận hành ổn định:
-
Tính nhất quán dữ liệu: Trong EVM song song, vì nhiều giao dịch diễn ra đồng thời nên nhiều thao tác có thể cần đọc hoặc sửa đổi thông tin tài khoản cùng lúc. Để đảm bảo mỗi thao tác đều phản ánh đúng vào trạng thái cuối cùng, cần áp dụng cơ chế khóa hoặc cơ chế xử lý giao dịch hiệu quả nhằm duy trì tính nhất quán dữ liệu khi thay đổi trạng thái.
-
Hiệu suất truy cập trạng thái: EVM song song cần khả năng truy cập và cập nhật trạng thái nhanh chóng, điều này đòi hỏi hệ thống phải có cơ chế lưu trữ và truy xuất trạng thái hiệu quả. Bằng cách tối ưu cấu trúc lưu trữ và đường dẫn truy cập, ví dụ như sử dụng các kỹ thuật lập chỉ mục dữ liệu tiên tiến và chiến lược bộ nhớ đệm, có thể giảm đáng kể độ trễ truy cập dữ liệu, nâng cao hiệu suất tổng thể của hệ thống.
-
Phát hiện xung đột giao dịch: Trong quá trình thực thi song song, nhiều giao dịch có thể phụ thuộc vào cùng một trạng thái dữ liệu, khiến việc quản lý thứ tự và mối quan hệ phụ thuộc trở nên phức tạp. Vì vậy, cần thiết kế các thuật toán lập lịch phức tạp để nhận diện và quản lý các mối phụ thuộc giữa các giao dịch song song, phát hiện xung đột tiềm tàng và xác định cách xử lý, đảm bảo kết quả thực thi song song giống như khi thực thi tuần tự.
Ví dụ, MegaETH tách nhiệm vụ thực thi giao dịch khỏi các nút đầy đủ, phân bổ các nhiệm vụ khác nhau cho các nút chuyên biệt nhằm tối ưu hiệu suất hệ thống tổng thể; Artela sử dụng thực thi lạc quan dự đoán và kỹ thuật tải trước bất đồng bộ, dùng AI phân tích mối phụ thuộc giữa các giao dịch và tải trước trạng thái giao dịch cần thiết vào bộ nhớ để nâng cao hiệu suất truy cập trạng thái; BNB Chain phát triển bộ phát hiện xung đột chuyên dụng và cơ chế thực thi lại, nâng cao khả năng quản lý phụ thuộc giao dịch, giảm thiểu việc thực thi lại không cần thiết, v.v.
Để hiểu sâu hơn về xu hướng phát triển của EVM song song, dưới đây là tuyển chọn chín bài viết chất lượng về chủ đề này, cung cấp cái nhìn toàn diện về các phương án triển khai cụ thể trên các chuỗi khác nhau, nghiên cứu hệ sinh thái tổng hợp và triển vọng tương lai.
MegaETH: Tiết Lộ Blockchain Thời Gian Thực Đầu Tiên
Tác giả: MegaETH, Ngày: 27.6.2024
MegaETH là một Layer 2 tương thích EVM, nhằm đạt được hiệu suất gần như máy chủ Web2 thời gian thực. Mục tiêu của nó là đưa hiệu suất của Ethereum L2 lên tới giới hạn phần cứng. MegaETH cung cấp thông lượng giao dịch cao, năng lực tính toán dồi dào và thời gian phản hồi tính bằng mili giây, cho phép các nhà phát triển xây dựng và kết hợp các ứng dụng phức tạp mà không bị giới hạn bởi hiệu suất.
MegaETH nâng cao hiệu suất bằng cách tách rời nhiệm vụ thực thi giao dịch khỏi các nút đầy đủ và áp dụng công nghệ xử lý song song. Kiến trúc của nó gồm ba vai trò chính: Bộ sắp xếp (Sequencer), Bộ xác thực (Prover) và Nút đầy đủ (Full Node).
-
Bộ sắp xếp (Sequencer): Có nhiệm vụ sắp xếp và thực thi các giao dịch do người dùng gửi lên. Sau khi thực thi giao dịch, bộ sắp xếp gửi các thay đổi trạng thái (delta trạng thái) tới các nút đầy đủ thông qua mạng ngang hàng (p2p).
-
Nút đầy đủ (Full Node): Khi nhận được delta trạng thái, các nút đầy đủ trực tiếp áp dụng các thay đổi này để cập nhật trạng thái blockchain cục bộ của mình, mà không cần thực thi lại giao dịch. Điều này giảm đáng kể tiêu hao tài nguyên tính toán, nâng cao hiệu quả tổng thể của hệ thống.
-
Bộ xác thực (Prover): Sử dụng phương án xác thực vô trạng thái (stateless verification) để xác thực khối. Không cần xác thực từng khối theo thứ tự, mà có thể xác thực nhiều khối đồng thời. Phương pháp này tiếp tục nâng cao hiệu quả và tốc độ xác thực.
Thiết kế chuyên biệt hóa nút này cho phép các loại nút khác nhau đặt yêu cầu phần cứng riêng biệt tùy theo chức năng. Ví dụ, bộ sắp xếp cần máy chủ hiệu suất cao để xử lý lượng lớn giao dịch, trong khi các nút đầy đủ và bộ xác thực có thể dùng phần cứng cấu hình thấp hơn.
Giới Thiệu Whitepaper Khả Năng Mở Rộng Artela - Ngăn Xếp Thực Thi Song Song Và Không Gian Khối Co Dãn
Tác giả: Artela, Ngày: 20.6.2024
Artela thông qua việc giới thiệu nhiều công nghệ then chốt, nâng cao đáng kể hiệu quả thực thi song song và hiệu suất tổng thể của blockchain:
-
Thực thi song song: Dự đoán phụ thuộc giao dịch và nhóm giao dịch, tận dụng nhiều lõi CPU để xử lý song song, nâng cao hiệu quả tính toán.
-
Lưu trữ song song: Tối ưu lớp lưu trữ, hỗ trợ xử lý dữ liệu song song, tránh nút cổ chai lưu trữ, nâng cao hiệu suất hệ thống tổng thể.
-
Tính toán co giãn: Hỗ trợ nhiều máy tính làm việc phối hợp, đạt được nút tính toán co giãn và không gian khối co giãn, cung cấp thông lượng giao dịch cao hơn và hiệu suất dự đoán được cho các dApp.
Cụ thể, thực thi lạc quan dự đoán của Artela dùng trí tuệ nhân tạo phân tích thông minh mối phụ thuộc giữa giao dịch và hợp đồng, dự đoán các giao dịch có thể xảy ra xung đột và nhóm chúng lại, từ đó giảm xung đột và thực thi lặp lại. Hệ thống tích lũy và lưu trữ động thông tin truy cập trạng thái giao dịch lịch sử để phục vụ thuật toán dự đoán. Qua tải trước bất đồng bộ, hệ thống tải trước trạng thái giao dịch cần thiết vào bộ nhớ, tránh nút cổ chai I/O trong quá trình thực thi. Đồng thời, lưu trữ song song tách biệt cam kết trạng thái và thao tác lưu trữ, tối ưu hiệu suất Merkelization và I/O. Cách xử lý tách biệt này cho phép các thao tác song song và không song song được quản lý độc lập, nâng cao thêm hiệu quả song song hóa của hệ thống.
Hơn nữa, Artela xây dựng Không gian Khối Co giãn (EBS) dựa trên tính toán co giãn. Trong blockchain truyền thống, tất cả dApp chia sẻ cùng một không gian khối, dẫn đến cạnh tranh tài nguyên giữa các dApp lưu lượng cao, gây ra phí gas không ổn định và hiệu suất khó dự đoán. Không gian khối co giãn cung cấp cho dApp không gian khối riêng biệt và có thể mở rộng động, đảm bảo hiệu suất dự đoán được. dApp có thể yêu cầu không gian khối riêng theo nhu cầu, khi không gian khối tăng lên, các bộ xác thực có thể mở rộng khả năng xử lý bằng cách tăng số nút thực thi co giãn, đảm bảo sử dụng tài nguyên hiệu quả, thích nghi với các mức khối lượng giao dịch khác nhau.
Hành Trình Hướng Tới Hiệu Suất Cao: EVM Song Song Cho BNB Chain
Tác giả: BNB Chain, Ngày: 16.2.2024
Trên BNB Chain, đội ngũ đã thực hiện nhiều bước để đạt được EVM song song nhằm nâng cao khả năng xử lý giao dịch và khả năng mở rộng. Dưới đây là các công việc chính mà cộng đồng BNB Chain đã thực hiện trong quá trình phát triển EVM song song:
EVM Song song v1.0
Đầu năm 2022, cộng đồng BNB Chain thúc đẩy việc thực thi EVM song song, với các thành phần chính gồm:
-
Bộ lập lịch (Scheduler): Chịu trách nhiệm phân bổ giao dịch vào các luồng khác nhau để thực thi song song, từ đó tối ưu thông lượng.
-
Động cơ thực thi song song: Sử dụng xử lý song song để thực thi độc lập các giao dịch trên các luồng chuyên dụng, giảm đáng kể thời gian xử lý.
-
Cơ sở dữ liệu trạng thái cục bộ: Mỗi luồng (đơn vị cơ bản thực thi lệnh độc lập) duy trì cơ sở dữ liệu trạng thái "cục bộ theo luồng" riêng để ghi hiệu quả thông tin truy cập trạng thái trong quá trình thực thi.
-
Phát hiện xung đột và thực thi lại: Đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu bằng cách phát hiện và quản lý mối quan hệ phụ thuộc giao dịch, thực thi lại giao dịch khi xảy ra xung đột để đảm bảo kết quả chính xác.
-
Cơ chế nộp trạng thái: Khi hoàn tất thực thi giao dịch, kết quả sẽ được nộp liền mạch vào cơ sở dữ liệu trạng thái toàn cục, cập nhật trạng thái tổng thể của blockchain.
EVM Song song v2.0
Dựa trên nền tảng EVM song song 1.0, cộng đồng BNB Chain giới thiệu loạt đổi mới nâng cao hiệu suất:
-
Pipeline truyền dữ liệu (Streaming Pipeline): Nâng cao hiệu quả thực thi, giúp giao dịch được xử lý trơn tru trong động cơ song song.
-
Truy cập trạng thái chưa xác nhận phổ quát (Universal Unconfirmed State Access): Tối ưu hóa truy cập thông tin trạng thái, cho phép các giao dịch khác tạm dùng kết quả của một giao dịch ngay cả khi nó đã thực thi xong nhưng chưa được xác nhận chính thức, giảm thời gian chờ đợi giữa các giao dịch.
-
Bộ phát hiện xung đột 2.0: Cơ chế phát hiện xung đột được nâng cấp, cải thiện hiệu suất và độ chính xác, đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu đồng thời giảm thiểu việc thực thi lại không cần thiết.
-
Nâng cấp bộ lập lịch: Bộ lập lịch giờ sử dụng chiến lược lập lịch tĩnh và động, phân bổ khối lượng công việc hiệu quả hơn và tối ưu hóa sử dụng tài nguyên.
-
Tối ưu bộ nhớ: Qua việc dùng chung bộ nhớ đệm và kỹ thuật sao chép nhẹ, giảm đáng kể mức sử dụng bộ nhớ, tiếp tục nâng cao hiệu suất hệ thống.
EVM Song song v3.0
Sau khi đạt được cải thiện hiệu suất từ EVM song song 2.0, cộng đồng BNB Chain tích cực phát triển EVM song song 3.0 với các mục tiêu sau:
-
Giảm hoặc loại bỏ việc thực thi lại: Bằng cách giới thiệu bộ lập lịch dựa trên gợi ý (Hints), sử dụng nhà cung cấp gợi ý bên ngoài để phân tích giao dịch và tạo dự đoán về xung đột truy cập trạng thái tiềm tàng. Nhờ các gợi ý này, có thể sắp xếp giao dịch tốt hơn, giảm xung đột, từ đó hạ thấp nhu cầu thực thi lại.
-
Phân mảnh (Modular hóa): Chia mã thành các mô-đun độc lập, nâng cao khả năng bảo trì và thuận tiện thích nghi với môi trường khác nhau.
-
Tái cấu trúc kho mã: Đồng bộ với kho mã BSC/opBNB mới nhất, đảm bảo tính tương thích và đơn giản hóa tích hợp.
-
Kiểm thử và xác minh toàn diện: Tiến hành kiểm thử rộng rãi dưới nhiều tình huống và tải trọng khác nhau để đảm bảo tính ổn định và độ tin cậy của giải pháp.
Ngăn Xếp Song Song của Sei
Tác giả: Sei, Ngày: 13.3.2024
Sei Labs tạo ra một khuôn khổ mã nguồn mở mang tên Parallel Stack, nhằm xây dựng các giải pháp Layer 2 hỗ trợ công nghệ xử lý song song. Lợi thế cốt lõi của Parallel Stack nằm ở khả năng xử lý song song, tận dụng tiến bộ phần cứng hiện đại để giảm chi phí giao dịch. Khung này sử dụng thiết kế mô-đun, cho phép các nhà phát triển thêm hoặc sửa đổi các mô-đun chức năng theo nhu cầu cụ thể, từ đó thích nghi với các kịch bản ứng dụng và yêu cầu hiệu suất khác nhau. Parallel Stack có thể tích hợp liền mạch với hệ sinh thái Ethereum hiện tại. Các ứng dụng và nhà phát triển sử dụng Parallel Stack không cần sửa đổi hay thích nghi nhiều, có thể trực tiếp tận dụng cơ sở hạ tầng và công cụ sẵn có của Ethereum.
Để đảm bảo thực thi an toàn cho giao dịch và hợp đồng thông minh, Parallel Stack giới thiệu nhiều giao thức an toàn và cơ chế xác thực, bao gồm xác minh chữ ký giao dịch, kiểm toán hợp đồng thông minh và hệ thống phát hiện giao dịch bất thường. Để hỗ trợ nhà phát triển xây dựng và triển khai ứng dụng trên Parallel Stack, Sei Labs cung cấp bộ công cụ và API hoàn chỉnh, nhằm giúp họ tận dụng tối đa hiệu suất cao và khả năng mở rộng của Parallel Stack, thúc đẩy sự phát triển tiếp theo của hệ sinh thái Ethereum.
Đổi Mới Chuỗi Chính: Nghiên Cứu Về Phân Cực Hóa Trên Polygon PoS
Tác giả: Polygon Labs, Ngày: 1.12.2022
Chuỗi Polygon PoS đã tăng tốc độ xử lý giao dịch lên gấp đôi nhờ nâng cấp EVM song song, thông qua phương pháp siêu dữ liệu tối thiểu.
Polygon học hỏi nguyên lý từ động cơ Block-STM do Aptos Labs phát triển, để phát triển phương pháp siêu dữ liệu tối thiểu phù hợp với nhu cầu của Polygon. Động cơ Block-STM là một cơ chế thực thi song song sáng tạo, giả định rằng không có xung đột giữa mọi giao dịch. Trong quá trình thực thi, Block-STM theo dõi thao tác bộ nhớ của mỗi giao dịch, nhận diện và đánh dấu các phụ thuộc, rồi sắp xếp lại các giao dịch xung đột để xác thực, đảm bảo tính đúng đắn của kết quả.
Phương pháp siêu dữ liệu tối thiểu ghi lại tất cả các phụ thuộc giao dịch trong khối và lưu trữ trong đồ thị acyclic có hướng (DAG). Người đề xuất khối và bộ xác thực thực hiện giao dịch trước, ghi lại phụ thuộc và đính kèm làm siêu dữ liệu. Khi khối lan truyền đến các nút khác trong mạng, thông tin phụ thuộc đã được bao gồm, giảm gánh nặng tính toán và I/O khi xác thực lại, nâng cao hiệu quả xác thực. Qua phương pháp siêu dữ liệu tối thiểu, việc ghi lại phụ thuộc cũng tối ưu hóa đường đi thực thi giao dịch, giảm thiểu xung đột đến mức tối đa.
Việc Song Song Hóa EVM Có Ý Nghĩa Gì? Hay Là Kết Cuộc Dưới Bá Chủ EVM?
Tác giả: Zhixiong Pan, Nhà sáng lập ChainFeeds, Ngày: 28.3.2024
Công nghệ EVM song song đã nhận được sự quan tâm và đầu tư từ một số quỹ đầu tư mạo hiểm hàng đầu như Paradigm, Jump và Dragonfly. Những quỹ này kỳ vọng EVM song song sẽ phá vỡ giới hạn hiệu suất công nghệ blockchain hiện tại, đạt được xử lý giao dịch hiệu quả hơn và mở rộng khả năng ứng dụng.
EVM song song tuy về mặt chữ nghĩa chỉ biểu thị "song song hóa", nhưng thực tế các cải tiến kỹ thuật bao gồm còn nhiều hơn thế. EVM song song không chỉ đơn thuần là xử lý đồng thời nhiều giao dịch hay nhiệm vụ, mà còn bao gồm việc tối ưu sâu về hiệu suất cho từng thành phần của EVM Ethereum, như cải thiện tốc độ truy cập dữ liệu, nâng cao hiệu quả tính toán, tối ưu hóa quản lý trạng thái, v.v. Do đó, nỗ lực của nó rất có thể đại diện cho giới hạn hiệu suất dưới chuẩn EVM.
Bên cạnh thách thức kỹ thuật, EVM song song còn đối mặt với khó khăn về xây dựng hệ sinh thái và mức độ chấp nhận thị trường. Cần tạo ra sự khác biệt trong hệ sinh thái mã nguồn mở, tìm được sự cân bằng thích hợp giữa phi tập trung và hiệu suất cao. Về mức độ chấp nhận thị trường, cần chứng minh rõ ràng với ngành và bên ngoài rằng khả năng song song hóa thực sự mang lại cải thiện hiệu suất và lợi ích chi phí, đặc biệt trong bối cảnh số lượng lớn ứng dụng và hợp đồng thông minh Ethereum đã vận hành ổn định. Động lực chuyển sang nền tảng mới cần phải rất nổi bật. Ngoài ra, việc phổ biến EVM song song còn cần giải quyết các vấn đề an toàn tiềm tàng và các lỗi kỹ thuật mới có thể phát sinh, đảm bảo tính ổn định của hệ thống và an toàn tài sản người dùng — những yếu tố then chốt để thúc đẩy việc áp dụng rộng rãi công nghệ mới.
Cái Chết, Thuế, Và EVM Song Song
Tác giả: Reforge Research, Ngày: 1.4.2024
Cùng với sự ra đời của EVM song song, khả thi của Sổ lệnh giới hạn trung tâm trên chuỗi (CLOB) được nâng cao, dự kiến hoạt động DeFi sẽ tăng đáng kể.
Trong CLOB, các lệnh được sắp xếp theo ưu tiên giá và thời gian, đảm bảo tính công bằng và minh bạch cho thị trường. Tuy nhiên, khi triển khai CLOB trên các nền tảng blockchain như Ethereum, do giới hạn về năng lực xử lý và tốc độ, thường dẫn đến độ trễ cao và chi phí giao dịch lớn. Khi giới thiệu EVM song song, năng lực xử lý và hiệu quả của mạng được tăng cường mạnh mẽ, cho phép các sàn giao dịch DeFi thực hiện khớp lệnh và thực thi nhanh hơn, hiệu quả hơn. Từ đó, CLOB trở nên khả thi.
Trên cơ sở này, Sổ lệnh giới hạn trung tâm lập trình được (pCLOB) tiếp tục mở rộng chức năng của CLOB. pCLOB không chỉ cung cấp chức năng khớp lệnh mua bán cơ bản, mà còn cho phép nhà phát triển nhúng logic hợp đồng thông minh tùy chỉnh vào quá trình gửi và thực thi lệnh. Các logic tùy chỉnh này có thể dùng để xác minh bổ sung, đánh giá điều kiện thực thi, hoặc điều chỉnh động phí giao dịch. Bằng cách nhúng hợp đồng thông minh vào sổ lệnh, pCLOB cung cấp độ linh hoạt và an toàn cao hơn, hỗ trợ các chiến lược giao dịch và sản phẩm tài chính phức tạp hơn. Nhờ khả năng xử lý song song và hiệu suất cao từ EVM song song, pCLOB có thể thực hiện các chức năng giao dịch phức tạp và hiệu quả như các nền tảng tài chính truyền thống trong môi trường phi tập trung.
Tuy nhiên, dù EVM song song mang lại cải thiện đáng kể về hiệu suất blockchain, nhưng máy ảo Ethereum (EVM) và hợp đồng thông minh hiện tại vẫn còn điểm yếu về an ninh, dễ bị tin tặc tấn công. Để giải quyết vấn đề này, tác giả đề xuất sử dụng kiến trúc hai máy ảo (dual VM). Trong kiến trúc này, ngoài EVM, một máy ảo độc lập khác (ví dụ CosmWasm) được giới thiệu để giám sát thời gian thực việc thực thi hợp đồng thông minh trên EVM. Máy ảo độc lập này hoạt động giống phần mềm diệt virus trong hệ điều hành, có khả năng phát hiện và phòng thủ nâng cao, từ đó giảm rủi ro bị tấn công. Trong tương lai, các giải pháp mới nổi như Arbitrum Stylus và Artela được kỳ vọng có thể thành công triển khai kiến trúc hai máy ảo này. Qua kiến trúc này, các hệ thống mới có thể tích hợp sẵn các chức năng bảo vệ thời gian thực và các chức năng an ninh then chốt khác ngay từ đầu.
Bước tiếp theo hướng tới khả năng mở rộng cao hơn trong khi duy trì tính tương thích EVM là gì?
Tác giả: Grace Deng, Nhà nghiên cứu tại SevenX Ventures, Ngày: 5.4.2024
Các Layer 1 mới như Solana và Sui, bằng cách sử dụng máy ảo (VM) và ngôn ngữ lập trình hoàn toàn mới, đồng thời áp dụng thực thi song song, cơ chế đồng thuận mới và thiết kế cơ sở dữ liệu, đã cung cấp hiệu suất cao hơn so với các Layer 2 và Layer 1 truyền thống. Tuy nhiên, các hệ thống này không tương thích EVM, dẫn đến thanh khoản thấp và người dùng, nhà phát triển gặp rào cản cao hơn. Trong khi đó, các blockchain Layer 1 tương thích EVM như BNB và AVAX, mặc dù đã cải tiến ở cấp độ đồng thuận, nhưng ít thay đổi ở động cơ thực thi, do đó hiệu suất cải thiện có hạn.
EVM song song có thể nâng cao hiệu suất mà không hy sinh tính tương thích EVM. Ví dụ, Sei V2 sử dụng kiểm soát đồng thời lạc quan (OCC) và giới thiệu cây trạng thái mới (IAVL trie) để nâng cao hiệu quả đọc/ghi; Canto Cyclone tối ưu hệ thống quản lý trạng thái bằng cách sử dụng Cosmos SDK mới nhất, công nghệ ABCI 2.0 và cây trạng thái IAVL trong bộ nhớ; trong khi đó, Monad đề xuất một giải pháp Layer 1 hoàn toàn mới kết hợp thông lượng cao, phi tập trung và tương thích EVM, sử dụng OCC, cơ sở dữ liệu truy cập song song mới và cơ chế đồng thuận MonadBFT dựa trên Hotstuff.
Bên cạnh đó, có thể xem xét tích hợp các máy ảo hiệu suất cao khác (AltVM) vào hệ sinh thái Ethereum, đặc biệt là các máy ảo hỗ trợ phát triển bằng Rust như Sealevel của Solana hoặc VM dựa trên WASM của Near. Cách này không chỉ khắc phục nhược điểm không tương thích EVM, mà còn thu hút các nhà phát triển Rust vào hệ sinh thái Ethereum, nâng cao hiệu suất và an toàn tổng thể, đồng thời mở ra các khả năng kỹ thuật mới.
Phân tích vạn từ về EVM song song: Làm thế nào để vượt qua nút cổ chai hiệu suất blockchain?
Tác giả: Gryphsis Academy, Ngày: 5.4.2024
EVM song song chủ yếu là tối ưu hiệu suất ở tầng thực thi. Được chia thành hai loại giải pháp: giải pháp Layer 1 và giải pháp Layer 2. Giải pháp Layer 1 giới thiệu cơ chế thực thi song song giao dịch, cho phép các giao dịch thực thi song song tối đa trong máy ảo. Giải pháp Layer 2 về cơ bản là sử dụng máy ảo Layer 1 đã được song song hóa để thực hiện một phần nào đó xử lý ngoài chuỗi + thanh toán trên chuỗi. Trong tương lai, sân chơi Layer 1 có thể hình thành hai phe chính: EVM song song và phi EVM song song, trong khi sân chơi Layer 2 sẽ phát triển theo hướng mô phỏng máy ảo blockchain hoặc blockchain phân mảnh (modular).
Cơ chế thực thi song song chủ yếu được chia thành ba loại:
-
Mô hình truyền tin nhắn: Mỗi thực thể (actor) chỉ có thể truy cập dữ liệu riêng tư của mình, khi cần truy cập dữ liệu khác thì phải thông qua truyền tin nhắn.
-
Mô hình bộ nhớ chung: Sử dụng khóa bộ nhớ để kiểm soát truy cập tài nguyên chia sẻ, chia thành mô hình khóa bộ nhớ và song song hóa lạc quan.
-
Danh sách truy cập trạng thái nghiêm ngặt: Dựa trên mô hình UTXO, tính toán trước từng địa chỉ tài khoản mà mỗi giao dịch sẽ truy cập, tạo thành danh sách truy cập.
Các dự án khác nhau áp dụng các chiến lược khác nhau khi triển khai cơ chế thực thi song song:
-
Sei v2: Chuyển từ mô hình khóa bộ nhớ sang mô hình song song hóa lạc quan, tối ưu hóa tranh chấp dữ liệu tiềm tàng.
-
Monad: Giới thiệu công nghệ pipeline siêu bậc (superscalar) và cơ chế song song hóa lạc quan được cải tiến, đạt hiệu suất lên tới 10.000 TPS.
-
Canto: Áp dụng Cyclone EVM với cơ chế song song hóa lạc quan, đồng thời đổi mới trên cơ sở hạ tầng tài chính phi tập trung.
-
Fuel: Với tư cách là hệ điều hành rollup Ethereum phân mảnh, sử dụng mô hình UTXO và cơ chế song song hóa lạc quan để nâng cao thông lượng giao dịch.
-
Neon, Eclipse và Lumio: Tích hợp năng lực của nhiều chuỗi Layer 1 để nâng cao hiệu suất xuyên hệ sinh thái, áp dụng chiến lược hỗ trợ hai máy ảo.
Mặc dù EVM song song cung cấp một giải pháp hiệu quả, nhưng cũng mang lại những thách thức an ninh mới. Việc thực thi song song đưa vào lập trình đa luồng, làm tăng độ phức tạp hệ thống. Lập trình đa luồng dễ dẫn đến các vấn đề như điều kiện đua (race condition), kẹt khóa (deadlock), kẹt sống (live lock) và đói tài nguyên (starvation), ảnh hưởng đến tính ổn định và an toàn của hệ thống. Đồng thời, nó cũng tạo ra các rủi ro an ninh mới, ví dụ giao dịch độc hại có thể lợi dụng cơ chế thực thi song song để tạo ra sự không nhất quán dữ liệu hoặc phát động tấn công tranh giành tài nguyên.
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
@ChainFeedsxyz
