Równoległy EVM to implementacja Maszyny Wirtualnej Ethereum lub kompatybilny z EVM silnik wykonawczy, który przetwarza niezależne transakcje współbieżnie na wielu rdzeniach CPU. Transakcje nadal mają deterministyczną kolejność i muszą dawać ten sam stan końcowy co prawidłowe sekwencyjne wykonanie EVM. Równoległość zmienia sposób, w jaki węzły wewnętrznie obliczają wyniki, a nie znaczenie kontraktów Solidity ani uporządkowany stan księgi obserwowany przez użytkowników.

Projekt ten rozwiązuje wąskie gardło wykonawcze typowe dla konwencjonalnego jednowątkowego przetwarzania. Gdy transakcje dotyczą niepowiązanych kont lub slotów pamięci, węzeł może przetwarzać je jednocześnie. Gdy wchodzą w konflikt, silnik musi wykryć zależność, odrzucić lub opóźnić nieprawidłowy wynik spekulacyjny i wykonać daną transakcję na prawidłowym wcześniejszym stanie. Wydajność zależy więc w dużym stopniu od rywalizacji obciążenia i projektu przechowywania danych.

Czym jest równoległy EVM?

Równoległy EVM to kompatybilne z Ethereum środowisko wykonawcze, które może przetwarzać wiele niezależnych transakcji jednocześnie, zamiast wykonywać każdą transakcję ściśle po kolei. Ma on zachować znane kontrakty inteligentne EVM, adresy, formaty transakcji i narzędzia deweloperskie, jednocześnie poprawiając przepustowość transakcji.

Implementacje równoległego EVM mogą stosować różne metody identyfikowania transakcji, które można bezpiecznie uruchamiać razem. Niektóre wykrywają konflikty w trakcie wykonania, inne analizują, do jakich części stanu blockchaina będzie miał dostęp każda transakcja, zanim ją zaplanują. Równoległy EVM opisuje więc podejście do wykonania, a nie jeden uniwersalny standard, a sieci nadal mogą różnić się konsensusem, opłatami, finalnością, wymaganiami sprzętowymi i zgodnością z Ethereum.

Jak działa równoległy EVM?

Równoległy EVM działa, przydzielając transakcje z uporządkowanego bloku wielu wątkom roboczym i śledząc stan, który każda transakcja odczytuje i zapisuje. W wykonaniu optymistycznym wątki robocze początkowo zakładają, że transakcje mogą działać razem. Ich wyniki pozostają tymczasowe, dopóki silnik nie potwierdzi, że wcześniejsza transakcja nie zmieniła danych wejściowych użytych przez późniejszą transakcję. Wyniki bez konfliktów można zatwierdzić zgodnie z pierwotną kolejnością bloku.

Jeżeli późniejsza transakcja odczytała nieaktualne dane lub jej zapisy wchodzą w konflikt, jej tymczasowy wynik jest odrzucany, a transakcja jest wykonywana ponownie, gdy wymagany wcześniejszy stan stanie się dostępny. Niektóre silniki mogą ponownie wykorzystać podpisy, zdekodowany bajtkod, pamięć podręczną stanu lub inne wyniki pracy podczas ponownego wykonania. Sekwencyjny mechanizm awaryjny pozwala zachować postęp przy dużym obciążeniu. Każdy walidator musi stosować deterministyczne zasady rozstrzygania konfliktów i zatwierdzania, aby planowanie równoległe nie tworzyło różnych korzeni stanu.

Jakie są główne korzyści i zastosowania równoległego EVM?

Projekty równoległego EVM są najskuteczniejsze, gdy blok zawiera wiele transakcji operujących na odrębnym stanie. Mają one zwiększać zdolność wykonawczą węzłów, nie zmuszając deweloperów Solidity i użytkowników do nieznanego środowiska.

1. Wiele rdzeni może przetwarzać niezależną pracę. Przelewy i wywołania kontraktów dotyczące różnych kont lub slotów pamięci mogą działać jednocześnie, wykorzystując nowoczesny sprzęt walidatorów pełniej niż pojedynczy wątek wykonawczy.

2. Aplikacje EVM mogą zachować znane narzędzia. Kompatybilne sieci mogą obsługiwać kontrakty Solidity, portfele w stylu Ethereum, interfejsy JSON-RPC i frameworki deweloperskie, zmieniając wykonanie poniżej warstwy aplikacji.

3. Aplikacje o dużym wolumenie zyskują większy zapas mocy wykonawczej. Płatności, gry, giełdy i aplikacje społecznościowe z rozproszonym stanem mogą przetwarzać większe bloki, gdy ich transakcje powodują stosunkowo niewiele konfliktów wspólnego stanu.

4. Optymalizacja może pozostać przezroczysta dla kontraktów. Silniki optymistyczne, takie jak Monad, zatwierdzają wyniki tak, jakby transakcje przebiegały sekwencyjnie, więc deweloperzy nie muszą ręcznie dzielić zwykłych kontraktów tylko po to, aby aktywować współbieżność.

Jakie są przykłady silników wykonania równoległego?

Projekty stosują wykonanie równoległe z różnymi maszynami wirtualnymi i modelami stanu. Systemy inne niż EVM pozostają użytecznym punktem odniesienia, ponieważ kilka technik optymistycznej współbieżności opracowano lub wdrożono najpierw poza EVM.

  • Monad – optymistyczny równoległy EVM. Monad wykonuje transakcje kompatybilne z Ethereum współbieżnie, śledzi ich dane wejściowe i wykonuje transakcję ponownie, gdy wcześniej zatwierdzony wynik zmienił dane, których ona użyła.
  • Sei – silnik paralelizacji. Sei wykorzystuje optymistyczną kontrolę współbieżności, szacowane zbiory dostępu, wykonanie oparte na wątkach roboczych, wykrywanie konfliktów, deterministyczne przetwarzanie ponowne i sekwencyjny mechanizm awaryjny wokół swojego środowiska EVM.
  • Aptos Block-STM. Block-STM to silnik wykonania równoległego oparty na pamięci transakcyjnej oprogramowania i stanie wielowersyjnym, demonstrujący przezroczyste optymistyczne wykonanie uporządkowanych blockchain transakcji.
  • Solana Sealevel. Solana nie jest EVM, ale jej środowisko wykonawcze pokazuje inny model, w którym transakcje deklarują dostęp do kont, dzięki czemu niekonfliktową pracę można planować równolegle.

Jakie są ograniczenia i ryzyka równoległego EVM?

Wykonanie równoległe nie może usunąć zależności nieodłącznie związanych ze stanem aplikacji. Dodaje też złożoność planowania, walidacji, buforowania, bazy danych i ponownego wykonania, którą trzeba spójnie wdrożyć we wszystkich węzłach.

1. Sporny stan zmniejsza zyski prędkości. Transakcje wchodzące w interakcję z tą samą pulą płynności, globalnym licznikiem, wartością wyroczni lub popularnym slotem kontraktu mogą wchodzić w konflikt i wymagać serializacji albo powtórnego wykonania.

2. Spekulacja może marnować obliczenia. Optymistyczny wątek roboczy może ukończyć transakcję na nieaktualnych danych wejściowych tylko po to, by odrzucić wynik, zwiększając pracę CPU i pamięci przy wysokim wskaźniku konfliktów.

3. Złożoność implementacji zwiększa powierzchnię błędów. Planery, przechowywanie wielowersyjne, wykrywanie konfliktów, buforowanie i logika zatwierdzania muszą odtwarzać dokładną semantykę EVM w przypadku revertów, rozliczania gas, wywołań i przypadków brzegowych.

4. Benchmarki mogą nie odzwierciedlać rzeczywistych obciążeń. Główna przepustowość z niezależnych przelewów może zawyżać wydajność aplikacji, w których wielu użytkowników rywalizuje o modyfikację niewielkiego zestawu wspólnych lokalizacji pamięci.

5. Większa przepustowość może zwiększać wymagania wobec węzłów. Sieci muszą równoważyć CPU, pamięć, przepustowość przechowywania, projekt bazy danych i wzrost stanu, aby cele wydajnościowe nie czyniły niezależnej walidacji niepraktyczną.

Czy równoległy EVM zmienia wyniki inteligentnych kontraktów?

Poprawnie zaimplementowany równoległy EVM nie zmienia wyniku końcowego określonego przez kolejność transakcji w sieci. Praca równoległa jest tymczasowa, a silnik zatwierdza lub wykonuje transakcje ponownie, aby stan końcowy odpowiadał wymaganej semantyce sekwencyjnej. Użytkownicy mogą odczuć większą przepustowość lub mniejsze zatłoczenie, ale kontrakty powinny nadal obserwować te same uporządkowane efekty. Ta gwarancja sprawia, że deterministyczne rozstrzyganie konfliktów jest ważniejsze niż samo uruchamianie wielu wątków.

Powiązane pojęcia

1. Czym jest Maszyna Wirtualna Ethereum?

2. Czym jest inteligentny kontrakt?

3. Czym jest gas?

4. Czym jest skalowalność?

Dalsza lektura

1. Maszyna Wirtualna Ethereum: napędza inteligentne kontrakty i aplikacje zdecentralizowane

2. Czym jest inteligentny kontrakt? Fundament świata blockchain

3. Opłaty za gas w Ethereum wyjaśnione: czym jest ETH gas i jak działa Gwei?

4. Co jest lepsze: Solana czy Ethereum? Kompleksowe porównanie blockchain w 2026 roku

5. Sui vs. Sei: który zrównoleglony L1 dominuje w 2026 roku?