¿Una EVM paralela es un nuevo lenguaje de contratos inteligentes?

No. El objetivo suele ser ejecutar el bytecode EVM existente y admitir las herramientas de Solidity, a la vez que se cambia la forma en que el software del nodo programa y valida las transacciones internamente entre los núcleos del procesador.

¿Pueden ejecutarse en paralelo dos transacciones que tocan el mismo contrato?

Es posible, si acceden a almacenamiento distinto y el motor puede demostrar o validar su independencia. Compartir solo una dirección de contrato no siempre genera un conflicto, pero compartir claves de estado a menudo sí lo hace.

¿Qué ocurre cuando las transacciones paralelas entran en conflicto?

El motor detecta la dependencia no válida, descarta o retrasa el resultado provisional afectado y lo ejecuta de nuevo contra el estado anterior correcto. Algunos sistemas recurren al procesamiento secuencial cuando la contención es intensa.

¿La compatibilidad con EVM paralela garantiza una seguridad de nivel Ethereum?

No. La compatibilidad se refiere al comportamiento de ejecución. El consenso, la distribución de validadores, el almacenamiento de estado, los puentes, la gobernanza, los permisos de actualización, la finalidad y la disponibilidad de datos determinan partes distintas del modelo de seguridad de una red.

¿Qué es una EVM paralela y cómo funciona la ejecución paralela?

Una EVM paralela es una implementación de la Máquina Virtual de Ethereum o un motor de ejecución compatible con la EVM que procesa transacciones independientes de forma concurrente en varios núcleos de CPU. Las transacciones siguen teniendo un orden determinista y deben producir el mismo estado final que una ejecución secuencial válida de la EVM. La paralelización cambia cómo los nodos calculan los resultados internamente, no el significado de los contratos Solidity ni el estado ordenado del libro mayor que observan los usuarios.

El diseño apunta a un cuello de botella de ejecución propio del procesamiento convencional de un solo hilo. Cuando las transacciones tocan cuentas o espacios de almacenamiento no relacionados, un nodo puede trabajar en ellas al mismo tiempo. Cuando entran en conflicto, el motor debe detectar la dependencia, descartar o retrasar un resultado especulativo no válido y ejecutar la transacción afectada contra el estado anterior correcto. Por ello, el rendimiento depende en gran medida de la contención de la carga de trabajo y del diseño del almacenamiento.

¿Qué es una EVM paralela?

Una EVM paralela es un entorno de ejecución compatible con Ethereum que puede procesar varias transacciones independientes a la vez en lugar de ejecutar cada transacción estrictamente una tras otra. Su objetivo es preservar los contratos inteligentes, las direcciones, los formatos de transacción y las herramientas para desarrolladores habituales de la EVM, a la vez que mejora el rendimiento de las transacciones.

Las implementaciones de EVM paralela pueden emplear distintos métodos para identificar qué transacciones pueden ejecutarse juntas de forma segura. Algunas detectan conflictos durante la ejecución, mientras que otras analizan a qué partes del estado de la blockchain accederá cada transacción antes de programarlas. Por lo tanto, EVM paralela describe un enfoque de ejecución y no un estándar universal, y las redes todavía pueden diferir en consenso, comisiones, finalidad, requisitos de hardware y compatibilidad con Ethereum.

¿Cómo funciona una EVM paralela?

Una EVM paralela funciona asignando las transacciones de un bloque ordenado a varios trabajadores y registrando el estado que lee y escribe cada transacción. Con la ejecución optimista, los trabajadores asumen en un principio que las transacciones pueden ejecutarse juntas. Sus resultados permanecen provisionales hasta que el motor valida que una transacción anterior no modificó un dato de entrada usado por otra posterior. Los resultados sin conflictos pueden confirmarse conforme al orden original del bloque.

Si una transacción posterior leyó datos obsoletos o sus escrituras entran en conflicto, su resultado provisional se rechaza y la transacción se vuelve a ejecutar cuando el estado anterior necesario está disponible. Algunos motores pueden reutilizar firmas, bytecode decodificado, estado en caché u otro trabajo durante la reejecución. Un mecanismo de reserva secuencial preserva el avance cuando la contención es intensa. Todos los validadores deben aplicar reglas deterministas de conflicto y confirmación para que la programación paralela no pueda generar raíces de estado distintas.

¿Cuáles son los principales beneficios y casos de uso de una EVM paralela?

Los diseños de EVM paralela son más eficaces cuando un bloque contiene muchas transacciones que operan sobre estados separados. Su objetivo es aumentar la capacidad de ejecución de los nodos sin obligar a los desarrolladores de Solidity ni a los usuarios a pasar a un entorno desconocido.

1. Varios núcleos pueden procesar trabajo independiente. Las transferencias y las llamadas a contratos que tocan cuentas o espacios de almacenamiento distintos pueden ejecutarse simultáneamente, aprovechando el hardware moderno de los validadores de forma más completa que un único hilo de ejecución.

2. Las aplicaciones de EVM conservan herramientas conocidas. Las redes compatibles pueden admitir contratos Solidity, carteras al estilo de Ethereum, interfaces JSON-RPC y marcos de desarrollo, a la vez que cambian la ejecución por debajo de la capa de aplicación.

3. Las aplicaciones de gran volumen obtienen más margen de ejecución. Los pagos, los juegos, los exchanges y las aplicaciones sociales con estado distribuido pueden procesar bloques más grandes cuando sus transacciones generan relativamente pocos conflictos de estado compartido.

4. La optimización puede seguir siendo transparente para los contratos. Los motores optimistas como Monad confirman los resultados como si las transacciones se ejecutaran de forma secuencial, de modo que los desarrolladores no necesitan dividir manualmente los contratos ordinarios solo para activar la concurrencia.

¿Cuáles son ejemplos de motores de ejecución paralela?

Los proyectos emplean la ejecución paralela con distintas máquinas virtuales y modelos de estado. Los sistemas que no son EVM siguen siendo referencias útiles porque varias técnicas de concurrencia optimista se desarrollaron o se desplegaron primero fuera de la EVM.

Monad: su EVM paralela optimista. Monad ejecuta transacciones compatibles con Ethereum de forma concurrente, registra sus entradas y vuelve a ejecutar una transacción cuando un resultado anterior ya confirmado modificó datos que esta usaba.
Sei: su motor de paralelización. Sei utiliza control de concurrencia optimista, conjuntos de acceso estimados, ejecución basada en trabajadores, detección de conflictos, reprocesamiento determinista y un mecanismo de reserva secuencial en torno a su entorno EVM.
Aptos Block-STM. Block-STM es un motor de ejecución paralela basado en memoria transaccional de software y estado multiversión, que demuestra una ejecución optimista transparente para transacciones ordenadas de blockchain.
Solana Sealevel. Solana no es una EVM, pero su entorno de ejecución demuestra un modelo distinto en el que las transacciones declaran el acceso a las cuentas para que el trabajo sin conflictos pueda programarse en paralelo.

¿Cuáles son las limitaciones y los riesgos de una EVM paralela?

La ejecución paralela no puede eliminar las dependencias inherentes al estado de la aplicación. También añade complejidad de programación, validación, caché, base de datos y reejecución que debe implementarse de forma coherente en todos los nodos.

1. El estado en disputa reduce las ganancias de velocidad. Las transacciones que interactúan con la misma reserva de liquidez, un contador global, un valor de oráculo o un espacio de contrato popular pueden entrar en conflicto y requerir serialización o ejecución repetida.

2. La especulación puede desperdiciar cómputo. Un trabajador optimista puede completar una transacción usando entradas obsoletas para luego descartar el resultado, lo que aumenta el trabajo de CPU y memoria cuando las tasas de conflicto son altas.

3. La complejidad de implementación amplía la superficie de errores. Los planificadores, el almacenamiento multiversión, la detección de conflictos, la caché y la lógica de confirmación deben reproducir la semántica exacta de la EVM en reversiones, contabilidad de gas, llamadas y casos límite.

4. Las pruebas de referencia pueden no representar cargas de trabajo reales. El rendimiento destacado de transferencias independientes puede exagerar el desempeño en aplicaciones donde muchos usuarios compiten por modificar un conjunto reducido de ubicaciones de almacenamiento compartido.

5. Una mayor capacidad puede elevar los requisitos de los nodos. Las redes deben equilibrar CPU, memoria, ancho de banda de almacenamiento, diseño de base de datos y crecimiento del estado para que los objetivos de rendimiento no vuelvan impracticable la validación independiente.

¿Cambia una EVM paralela los resultados de los contratos inteligentes?

Una EVM paralela implementada correctamente no cambia el resultado final definido por el orden de transacciones de la red. El trabajo paralelo es provisional, y el motor confirma o reejecuta las transacciones para que el estado final coincida con la semántica secuencial requerida. Los usuarios pueden experimentar una mayor capacidad o menos congestión, pero los contratos deberían seguir observando los mismos efectos ordenados. Esta garantía hace que el manejo determinista de los conflictos sea más importante que simplemente ejecutar muchos hilos.