并行EVM技术:突破区块链执行层瓶颈

并行EVM的重要性

区块链技术的发展不仅依赖于共识算法的创新,执行层的优化同样重要。并行EVM技术作为一种新兴的解决方案,旨在通过并行处理交易来提高区块链的吞吐量和效率。这种创新对于构建能够支持大规模用户基础的高性能区块链系统至关重要。

并行EVM的核心思想

并行EVM的核心在于同时处理多笔交易,类似于多核CPU的工作方式。这种方法可以显著提高交易处理速度,但也带来了一些技术挑战,如处理并发交易对同一智能合约的写入操作。为解决这些问题,需要设计新的机制来检测和处理潜在的冲突。

并行EVM的创新技术

以Monad为例,其并行EVM实现包含以下关键创新:

1. 乐观并行执行算法:允许多个交易同时处理,通过跟踪输入输出来决定交易执行顺序。

2. 延迟执行机制:将交易执行推迟到独立通道,maximizing区块时间利用率。

3. 自定义状态数据库:直接将Merkle树存储在SSD上,优化状态存储和访问速度。

4. 高性能共识机制:改进的HotStuff共识算法,支持数百个全球节点之间的高效同步。

并行EVM的技术挑战

实现并行EVM面临的主要挑战包括:

• 状态冲突检测和解决
• 状态数据库的读写性能优化
• 开发与并行执行兼容的共识算法

此外,还需要平衡去中心化、安全性和性能之间的权衡。

并行EVM项目概览

当前并行EVM生态系统主要包括以下几类项目:

1. 升级现有EVM兼容Layer 1网络:如Polygon、Fantom等

2. 原生并行EVM Layer 1网络:如Monad、Sei V2、Artela等

3. 非EVM并行执行Layer 2网络:如Solana Neon、Eclipse、Lumio等

代表性并行EVM项目

Monad

Monad是当前融资规模最大、估值最高的并行EVM项目,目标是实现10,000 TPS。其核心团队来自Jump Trading,拥有丰富的高频交易经验。Monad已完成内部测试网,公开测试网即将推出。

Sei

Sei正在升级为并行EVM网络Sei V2,目标TPS为12,500。其并行EVM测试网已于今年2月上线,支持EVM应用一键迁移。Sei还推出了Parallel Stack开源框架,为Layer 2和Rollup网络提供并行处理支持。

Artela

Artela通过构建EVM++ (EVM + WASM)双虚拟机架构来提升EVM区块链性能。其核心团队来自蚂蚁链,公测网已上线,生态激励计划也已启动。

Neon

作为首个Solana EVM兼容性解决方案,Neon EVM将EVM交易封装为Solana交易执行,实现2,000+ TPS,同时保持对Solidity开发者的友好性。

Eclipse

Eclipse是一个在以太坊上结算、使用Solana虚拟机(SVM)执行的Layer 2解决方案,旨在将SVM的高性能引入以太坊生态。

结语

并行EVM技术代表了区块链执行层优化的重要方向。随着这些创新方案的不断发展和实施,区块链系统有望突破当前的性能瓶颈,为更广泛的应用场景和用户群体提供支持。未来区块链生态的发展将很大程度上取决于这些技术的成功落地和大规模应用。