Паралельний EVM — це реалізація віртуальної машини Ethereum або сумісний з EVM механізм виконання, який обробляє незалежні транзакції паралельно на кількох ядрах CPU. Транзакції все одно мають детермінований порядок і повинні давати той самий кінцевий стан, що й коректне послідовне виконання EVM. Паралелізація змінює те, як вузли обчислюють результати внутрішньо, а не значення контрактів Solidity чи впорядкований стан реєстру, який бачать користувачі.

Цей підхід спрямований на вузьке місце виконання, властиве традиційній однопотоковій обробці. Коли транзакції торкаються непов’язаних акаунтів або слотів сховища, вузол може працювати з ними одночасно. Коли вони конфліктують, механізм має виявити залежність, відкинути або відкласти недійсний спекулятивний результат і виконати відповідну транзакцію щодо правильного попереднього стану. Тому продуктивність значною мірою залежить від конфліктності навантаження та дизайну сховища.

Що таке паралельний EVM?

Паралельний EVM — це сумісне з Ethereum середовище виконання, яке може обробляти кілька незалежних транзакцій одночасно, а не виконувати кожну транзакцію строго одну за одною. Він покликаний зберегти звичні для EVM смарт-контракти, адреси, формати транзакцій та інструменти розробника, водночас підвищуючи пропускну здатність транзакцій.

Реалізації паралельного EVM можуть використовувати різні методи, щоб визначити, які транзакції можна безпечно запускати разом. Одні виявляють конфлікти під час виконання, інші аналізують, до яких частин стану блокчейну звертатиметься кожна транзакція, перш ніж планувати їх. Отже, паралельний EVM описує підхід до виконання, а не єдиний універсальний стандарт, і мережі все ще можуть відрізнятися за консенсусом, комісіями, фінальністю, вимогами до обладнання та сумісністю з Ethereum.

Як працює паралельний EVM?

Паралельний EVM працює так: розподіляє транзакції з упорядкованого блоку між кількома виконавцями та відстежує стан, який кожна транзакція читає й записує. За оптимістичного виконання виконавці спочатку припускають, що транзакції можна запускати разом. Їхні результати залишаються попередніми, доки механізм не підтвердить, що раніша транзакція не змінила вхідні дані, використані пізнішою. Результати без конфліктів можна зафіксувати відповідно до початкового порядку блоку.

Якщо пізніша транзакція прочитала застарілі дані або її записи конфліктують, її попередній результат відхиляється, і транзакцію виконують повторно, щойно стає доступним потрібний раніший стан. Деякі механізми можуть повторно використовувати підписи, декодований байт-код, кешований стан або іншу роботу під час повторного виконання. Послідовний резервний режим зберігає поступ за високої конфліктності. Кожен валідатор має застосовувати детерміновані правила конфліктів і фіксації, щоб паралельне планування не могло створити різні корені стану.

Які основні переваги та варіанти використання паралельного EVM?

Дизайн паралельного EVM найефективніший, коли блок містить багато транзакцій, що працюють з окремими частинами стану. Він має на меті збільшити потужність виконання вузла, не змушуючи розробників Solidity та користувачів переходити в незнайоме середовище.

1. Кілька ядер можуть обробляти незалежну роботу. Перекази й виклики контрактів, що торкаються різних акаунтів або слотів сховища, можуть виконуватися одночасно, повніше використовуючи сучасне обладнання валідаторів, ніж один потік виконання.

2. Застосунки EVM можуть зберегти звичні інструменти. Сумісні мережі можуть підтримувати контракти Solidity, гаманці у стилі Ethereum, інтерфейси JSON-RPC та фреймворки розробки, змінюючи виконання під прикладним рівнем.

3. Високонавантажені застосунки отримують більше простору для виконання. Платежі, ігри, біржі та соціальні застосунки з розподіленим станом можуть обробляти більші блоки, коли їхні транзакції створюють відносно небагато конфліктів спільного стану.

4. Оптимізація може залишатися прозорою для контрактів. Оптимістичні механізми, як-от Monad, фіксують результати так, ніби транзакції виконувалися послідовно, тож розробникам не потрібно вручну розділяти звичайні контракти лише для активації паралелізму.

Які приклади механізмів паралельного виконання?

Проєкти використовують паралельне виконання з різними віртуальними машинами та моделями стану. Системи поза EVM залишаються корисними прикладами, адже кілька технік оптимістичного паралелізму спершу розробили або застосували поза EVM.

  • Monad — оптимістичний паралельний EVM. Monad виконує сумісні з Ethereum транзакції паралельно, відстежує їхні вхідні дані та повторно виконує транзакцію, коли раніше зафіксований результат змінив дані, які вона використовувала.
  • Sei — механізм паралелізації. Sei використовує оптимістичне керування паралелізмом, оцінені набори доступу, виконання на основі виконавців, виявлення конфліктів, детерміновану повторну обробку та послідовний резервний режим у своєму середовищі EVM.
  • Aptos Block-STM. Block-STM — це механізм паралельного виконання на основі програмної транзакційної пам’яті та багатоверсійного стану, який демонструє прозоре оптимістичне виконання для впорядкованих блокчейн транзакцій.
  • Solana Sealevel. Solana не є EVM, але її середовище виконання демонструє іншу модель, у якій транзакції декларують доступ до акаунтів, тож роботу без конфліктів можна планувати паралельно.

Які обмеження та ризики паралельного EVM?

Паралельне виконання не може усунути залежності, притаманні стану застосунку. Воно також додає складність планування, валідації, кешування, бази даних і повторного виконання, яку потрібно однаково реалізувати на всіх вузлах.

1. Конфліктний стан зменшує приріст швидкості. Транзакції, що взаємодіють з одним пулом ліквідності, глобальним лічильником, значенням оракула або популярним слотом контракту, можуть конфліктувати й потребувати серіалізації чи повторного виконання.

2. Спекуляція може марнувати обчислення. Оптимістичний виконавець може завершити транзакцію зі застарілими вхідними даними, щоб потім відкинути результат, збільшуючи навантаження на CPU та пам’ять за високого рівня конфліктів.

3. Складність реалізації розширює поверхню для помилок. Планувальники, багатоверсійне сховище, виявлення конфліктів, кешування та логіка фіксації мають точно відтворювати семантику EVM у випадках відкатів, обліку газу, викликів і крайових ситуацій.

4. Бенчмарки можуть не відображати реальні навантаження. Заявлена пропускна здатність на незалежних переказах може завищувати продуктивність для застосунків, де багато користувачів конкурують за зміну невеликого набору спільних місць у сховищі.

5. Вища потужність може підвищити вимоги до вузлів. Мережі мають збалансувати CPU, пам’ять, пропускну здатність сховища, дизайн бази даних і зростання стану, щоб цілі продуктивності не робили незалежну валідацію непрактичною.

Чи змінює паралельний EVM результати смарт-контрактів?

Правильно реалізований паралельний EVM не змінює кінцевий результат, визначений порядком транзакцій у мережі. Паралельна робота є попередньою, а механізм фіксує або повторно виконує транзакції, щоб кінцевий стан відповідав потрібній послідовній семантиці. Користувачі можуть відчути вищу потужність або менше перевантаження, але контракти мають бачити ті самі впорядковані ефекти. Ця гарантія робить детерміновану обробку конфліктів важливішою за простий запуск багатьох потоків.

Пов’язані поняття

1. Що таке віртуальна машина Ethereum?

2. Що таке смарт-контракт?

3. Що таке газ?

4. Що таке масштабованість?

Додаткове читання

1. Віртуальна машина Ethereum: рушій смарт-контрактів і децентралізованих застосунків

2. Що таке смарт-контракт? Основа світу блокчейну

3. Пояснення комісій за газ в Ethereum: що таке газ ETH і як працює Gwei?

4. Що краще: Solana чи Ethereum? Ґрунтовне порівняння блокчейнів у 2026 році

5. Sui проти Sei: який паралелізований L1 домінує у 2026 році?