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並列性はEVMハイパフォーマンスL1（Sui）対イーサネットL2以上？

2024/01/29 20:35

従う

NearがDAソリューションを発表し、SuiのTVLが一気に上昇し、Etherだけがいまだにメインネットをアップグレードするスピードを緩めず、L2が並列EVMと分散型シーケンサの競争相手として台頭するなど、L1の競争は過熱しています。

現時点と将来において、基本的な事実は、イーサの地位は揺るがないということであり、モジュール性のコンセプトは一般化されるであろうということであり、もしヴィタリックのセレスティアに対する取り締まりが成功しないのであれば、市場はベストとブライテストを選ぶであろうということであり、コンポジットとモジュール性は同じシステムで起こるだけではないということです。市場原理は、BTC L2の爆発的な増加によって証明されているように、パブリックチェーン、L2、ビットコイン間での組み合わせの利用可能性など、自由に要素を組み立てるようプロジェクトを推進するでしょう。

もしNearがDAのようにできるのであれば、Aptos、Solana、Suiのような高性能なパブリックチェーンは「L2化」され、最終的にはイーサと互換性を持ち、イーサに包含されることができます。

並列EVMは、並列化されたEVM互換チェーン/L2として理解することができ、ブロックチェーンの速度から始めることができます。li>

ハードウェアを増設し、常にチューニングする。例えば、Solanaのハードウェアは高速用に独自に設定されており、「サーバールーム」はSolanaが高速ネットワークとスループットの向上を享受できるように管理・設定されています。

マルチコア並列性、複数行同時実行。ハードウェアの強化により、マルチコアによる真のマルチタスクが可能になりました。また、効率を向上させるためにタスクを常にスライスして切り刻むことは、コンピュータの一般的なやり方です。

デフォルトでは、ハードウェアの利用はすでに極端なので、並列EVMは3つのレベルに分類して理解することができます。

並列EVMは3つのレベルに分類して理解することができます。
1. 並列処理は、どのパブリックチェーンやL2でも利用できる、コンピューティングにおける一般的な手法です。たとえば、Aptos、Sui、SolanaのようなAlt L1や、初のEVM互換L1と主張するSei、Scroll（2024年ロードマップ）、Lumio、EclipseのようなEther L2、Solanaの一部であるNeon EVMのようなヘテロジニアス・チェーン互換EVMソリューションなどです。Neon EVMはSolanaエコシステムの一部であり、最初のEVM互換のものであると主張しています。
2. 並列EVMはEVM互換のL1/L2として狭く定義されており、理論的にはEtherChannel自体が並列化される可能性があります。
4. 並列EVMは幅広く拡張可能であり、EVMと互換性があろうとなかろうと、EtherChannelの「アクセラレータ」としてのAptosのようなEVMにリンクできる限り、どんな並列コンピューティングチェーンも含めることができます。"アクセラレータ"。
EVMと互換性のないAlt L1を調べることも、EVMエコシステムにプラグインできるため、特に興味深いことです。Aptosが開拓したBlock-STMスキームは、後述するように、多くの新しい並列EVMスキームの事実上のテンプレートであり、アイデアの源となっています。
前へ: スレッド、プロセス、並列性と並行性、およびEVMの概要
並列EVMを並列EVMのティアダウンのラインに沿ってグループ化していますが、並列性の概念についてはまだ終わっていませんし、プロジェクトの実装の論理に踏み込むと混乱してしまいます。このままプロジェクトのロジックの話を進めてもわかりにくいし、人をフラフラさせるだけだ。
同様に、「プロセスはリソース割り当ての最小単位であり、スレッドはCPUスケジューリングの最小単位である」といった説明も、専門的ではあるが、多くの人にはあまり親切ではない。プロセスを説明するために、例としてメロンを買う。
まず第一に、私たちのコンピュータの底部は、物理的なハードウェアであり、その上にオペレーティングシステムやアプリケーションのすべての種類は、処理タスクのコンピュータは、ハードウェアとソフトウェアのリソースの優先順位に基づいているプロセスのうち、割り当てられている、我々はプロセスを説明するためにHuaqiangにメロンを買う：
1. スイカを買うためにサイクリングする華強は、単一の行為であり、最小単位であるスレッドは、この時点でスイカは、物理的なハードウェアリソースを呼び出す能力です。
2. 二人の華強が一緒にスイカを買いに行き、複合行動である。そして、2つのHuaqiangは、一緒にスイカをカットするために行くことに合意し、誰が兄弟ではない行かない、この時点でメロンを買うために2つのHuaqiangはプロセスであり、メロンを食べるために各Huaqiangはまだスレッドですので、プロセスは2つのスレッドが含まれています。
今回は、スイカは1つしかありませんが、複数の人を食べることは、フォーカスが一緒にスイカを食べることである同時並行の場合であり、誰もが少なくともそれの一口を食べることができることを保証するために、メロンを食べるどのように多くの人々に関係なく、それらの間の座席を分割する方法、連続、より多くを食べるためにメロンの最終的な結果に影響を与えません！食事の最終結果には影響しない。
巧みなあなたは問題を見なければならない、なぜ多くの人々が一緒にスイカを食べるために、オープンスイカの屋台のボスは本質的に果物店のオーナーである必要があり、あなたもああバナナを食べることができ、これは供給側の改革の必要性であり、今ボスはバナナも市場にあると発表し、この時点で物理的なリソース（果物）が増加し増加し、Huaqiangは平行である2つの列に分割することができ、それぞれ異なる果物を取って食べるために、2つの行が並んで、それぞれが好きなものを食べる。
（反棒発言：上記の説明はより一般的ですが、専門的ではありません、論争がある場合は、プログラマの知識に優先しなければならない、私は半端な起源だ）
次のステップは、それらを組み合わせることです。EVMを組み合わせて、並列EVMの本当の意味を組み立てることです。
EVMはしばしば言及されるが、その真意は曖昧であり、特に仮想マシン（VM、バーチャルマシン）は常に仮想に脱文脈的な感覚を与え、実際、深刻なことではないが、仮想マシンは特殊なオペレーティングシステムであり、プログラマは物理的な実体のための開発に従事する必要はなく、ソフトウェアレベルに適応するだけでよい。実際、仮想マシンは特殊化されたオペレーティングシステムであり、プログラマは物理的な実体のための開発に携わる必要はなく、ただソフトウェアレベルで適応させればよいのです。
EVMの役割を単純化すると、トランザクションであり、ユーザーは命令を提出し、その後、EVMは、送金、SWAP、誓約、またはスマートコントラクトの動作と対話する他の任意の必要性など、ユーザーのニーズに応じて1つずつ実行されます。EVMはユーザーのニーズを理解しますが、実行はキューに入れられる必要があり、順序を自由に変更することはできません。
そのため、並列EVMは基本的に実行順序を変更し、複数のスマートコントラクト（命令）を同時に実行できるようにします。これは、屋台のオーナーがスイカを売る従業員とバナナを売る弟を雇い、最終的にオーナーのためにお金を稼ぐのと同じです。
EVMの説明
EVMの説明EVMの説明
最も典型的なものは、前回の記事で紹介したBTC L2であり、現在BTC L2は基本的にビットコインにEVMエコシステムへのアクセスを与えようとしている。開発者は、ビットコイン独自のアーキテクチャやプログラミング言語の制限を考慮することなく、使い慣れたEVMの開発プロセスを使用して、ワンステップでそこに到達することができます。
EVMについても同じことが言えます。極端な話、フロントエンド開発者であれば、ハードウェアやオペレーティングシステムの原理、イーサリアムの原理について何も知らなくても、ドキュメントのために開発することさえ可能で、EVM開発ツールやインターフェースの説明書を読むだけで、例えば特定のDEXのフロントエンドインターフェースを書くことができます（あくまで理論上の話ですが）。理論的には、実際には非常に複雑です）。
一言で言えば、仮想マシン（VM）は、華強のように、スイカジュースを作るためにメロンを購入するハードウェアと原理を除外したワークショップであり、その後、VMはジューサーであり、わずか3つのステップでスイカジュースのカップです：蓋を開け、スイカを入れ、ジュースを作り、終了します。
同様に、EVMはエーテル用のジューサーで、互換性のあるEVMはL1/L2購入のパウンドランドのピントジューサーで、欠点はあるが機能するものであり、並列EVMは複数のジューサーが一緒に機能するものである。
マニュアルに余裕がないのではなく、ジューサーの方が費用対効果が高いのだ。
最後に、並列EVMのコンセプトがカムバックしましたが、これは本質的に、イーサが単一のトランザクションを順次処理することしかできず、そのメインネットのTPSは10程度でしか安定させることができない一方で、BNBチェーン（BSC）のようなより中央集権的なEVM互換チェーンは200までしか挙げることができず、物理的なハードウェアに革命的なブレークスルーがない、という事実によってスピードの制限が課せられた結果です。物理的ハードウェアに革命的なブレークスルーがなく、イーサネットが並列メカニズムに変身できない以上、並列EVM回路は長い間ホットであり続け、結局のところ、誰もスピードを気にすることはないだろう。
現状維持：楽観的な検証がコンセンサスとなり、ムーブシステムが救済に成長
並列性とVMの概念は長い間存在していましたが、ブロックチェーンへの導入、特に並列EVMの概念は、実際には2022年に始まりました。Aptosは論文「Block-STM: Scaling Blockchain Execution by Turning Ordering Curse to a Performance Blessing」を発表し、その後Polygon PoSチェーンが年末にこの機能を取り入れようとした。それだけでなく、Aptosがこの論文で提唱したソリューションやアイデアの多くは、業界では一般的な選択肢となっており、導入される必要がある。
パラレルEV。">パラレルEVM関連のプロジェクトと分類
夢の始まり：ブロック-STM
それは次のように言えます。Aptosはブロックチェーン並列化の達人であり、SolanaやNearがすでに探求しているが、Aptosがブロックチェーンに適用したSTM（Software Transactional Memory）はトランザクションを再ソートするもので、ソートされたトランザクションがすべて正しいと仮定し、並列実行後に正しくないことを発見するというのが核心的なアイデアである。核となる考え方は、まずソートされたトランザクションが正しいと仮定し、並列実行後に不正なトランザクションがあることを発見し、2-8の法則に従って個々の不正なトランザクションを個別に解決することで、ほとんどのトランザクションを高速化できるというもので、いわゆる楽観的検証メカニズムであり、Rollupにおける楽観的検証メカニズムも基本的には同じ考え方である。">Block-STM
具体的には、Block-STMはブロックチェーンの実行プロセスをシーケンスフェーズと実行フェーズの2つのフェーズに分けます。
- 選別フェーズでは、Block-STMはSTMを使ってトランザクションを選別し、順序性を確保します。align: left;">実行フェーズでは、Block-STMはシーケンス結果を使用してトランザクションを並列実行し、実行効率を向上させる。
それ以降の並列EVMは、Neon EVMやPolygon PoSなどのEVMとの互換性を高めただけでなく、シーケンスと実行における実装の違いを除けば、基本的に類似しています。
Suiの刷新：すべてがオブジェクト
SuiとAptosは非常に似ていますが、大きな違いは、Suiがオブジェクトを中心としていることです。例えば、アリスからボブへの送金では、次のように動作します：
- アプトス：アリスの口座から1USDTを差し引き、ボブの口座から1USDTを追加する。
- Sui:1USDTは変更されませんが、所有者属性のみが変更され、アリスからボブに変更されます。
Aptos:アリスのアカウントから1USDTが引かれ、ボブのアカウントに追加されます。
ご覧のように、Suiの出発点は取引の両当事者の口座を見ることではなく、関係するオブジェクトのプロパティの変化を見ることであり、そこからトークンの移動だけでなく、NFTのような資産も促進することです。
これをもう少し拡張すると、アセットがピア間の属性の変更のみを含む場合、両当事者がトランザクションを承認する限り、ノード間で同期する必要はありません。
もちろん、両方の実装ははるかに複雑で、並列処理は多くの問題を引き起こす可能性がありますが、それだけ知っていれば十分です。
SolanaとNeon EVM: A Shellshock
Solana自身の並列処理は、Block-STM（これは実際にはサブバージョンであるはずです）に似たSea Levelメカニズムによって実現されています。Block-STM（実際には逆転しているはずで、Sea Levelは2019年、Block-STMは2022年に提案されている）は、どちらもトランザクションを順序立てて実行する必要がある。
Solanaの「革新」は、ハードウェアリソースの特別な最適化にあり、理論的にすべての命令のシーケンシングを可能にするだけでなく、マルチスレッドも最適化してプロセッサの性能をフルに活用し、高い同時実行性とTPSを実現する。理論的には50,000の価値があり、実測のピークは約5,000になります。
では、これがNeon EVMとどう関係するのでしょうか？">Neon EVM Spend
Neonがやりたいことは、EVMのトランザクション情報を同期させ、Solanaを使って計算することで、EVMエコシステムのdAppの豊富さとセキュリティを活用し、さらにSolanaを活用してスピードの向上とコスト削減を実現することです。これにより、EVMエコシステムのdAppの豊富さとセキュリティ、そしてSolanaの高速化と手数料削減能力を活用することができます。 Neonの認証、送金、入金、引き落としは、高価で低速なイーサネットのメインネットと比較して、基本的に0.1ドル以下、あるいは0.01ドル以下です。
控えめに言っても、NeonはSolanaをイーサの代替L2に変えます。そこでは、L1/L2 EVMは自身を並列化できるだけでなく、互換性のあるEVMまたはL1/L2に対してのみ責任を持ち、残りのプロセスはアウトソーシングする仲介役としても機能します。
これが、冒頭で私が言った「一般化されたモジュール性」の本当の意味であり、L1/L2並列EVMは3つのプロジェクトの組み合わせ、あるいはクロスチェーンの組み合わせになる可能性もあり、さまざまな遊び方ができるのです。
『Sei V2』と『Monad』: バイト互換でハッピートゥギャザー
技術的には、『Sei V2』と『Monad』は、どちらもイーサと互換性のあるバイト互換EVMであるという点で非常によく似ています。Ethernetバイトレベル互換のEVMは、並列性のアイデアという点で、実は偶然にもどちらもおなじみの楽観的検証を選択し、最初にソートし、実行可能なものを実行し、何か問題が発生したら依存関係を個別に解決します。
Sei V2並列ソリューションの説明
もちろん、成熟した製品やアイデアは誰にでも使うことができるが、BTC L2の場合と同様に、本当の意味での技術革新はあまりないことに注意してほしい。"Solana "は、大規模な並列処理を実践し、ハードウェアとソフトウェアで高い並列性を実行する唯一のL1であり、他はより「EVM+並列互換」なパッケージである。
確かに、Solanaがアクセラレータとして使えるのだから、Aptosなどもアクセラレータとして使えるのだろうと想像できます。実際、Lumioもそう考えていて、一方がEVMと互換性があり、もう一方が並列性を実装しているという仲介役であれば、並列EVMと呼べるので、Lumioについてはあまり多くを語りません。ですから、Lumioについてはあまり詳しく触れません。
結論：並列EVMのジレンマ
本稿では、並列EVMの核心である、ソフトウェア最適化に不可欠なハードウェアリソースの提供とタスクの逐次実行に焦点を当てます。ソフトウェア最適化の上限はハードウェアの物理パラメータであり、結局のところ、ボルトは光速を超えることはできないが、並列EVMは主にAptosのBlock-STMを改造し模倣したものであり、これも基本的な事実である。
さらに、現時点では、イーサL2での並列練習を過度に探求する必要はありません。
並列EVMはミステリアスなものではありません。この記事では、プロジェクトごとの読み取り/書き込み機構の設計、TPS比較、データロギング、状態同期などの技術的な詳細は省きましたので、一般の方がそれらについて知る必要はありません。また、現在は楽観的検証プレイの真っ最中であり、楽観的検証とは実行してからトラブルシューティングを行うという考え方であることを覚えておいてください。もしアップデートがあれば、いずれ追記します。
参考文献：
1. Sealevel - Parallel何千ものスマートコントラクトを処理する
2. awesome-parallel-blockchain
3. Parallel-blockchain
4. Parallel-blockchainSei v2 - 初の並列化されたEVMブロックチェーン
5. https://docs.monad.xyz/
6. MTキャピタル：パラレルEVMを理解する：プロジェクトの概要と今後の展望
7. MTキャピタル：パラレルEVMを理解する：プロジェクトの概要と今後の展望
8. 並列電源のロック解除
9. https://neonevm.org/whitepaper.pdf
10. Block-STM：注文の呪いをパフォーマンスの祝福に変えることでブロックチェーン実行をスケーリングする
11. https://github.com/MystenLabs/sui/blob/main/doc/paper/sui.pdf
12. Built for Speed: Under the Hoods of Aptos.
13. メインチェーンの革新：並列化におけるポリゴンのPoS研究