Pilote EVM+ parallèle : exploration de l'évolutivité illimitée de la blockchain et de la mise en œuvre d'applications à grande échelle

Auteur : YBB Capital Researcher Ac - Core

Avant-propos :

EVM+ est un modèle avancé spécialement conçu pour piloter le développement ultérieur de la machine virtuelle Ethereum afin de mieux s'adapter à l'espace cryptographique en évolution rapide. Dans ce modèle, à mesure que l'innovation et la productivité du Web2 sont progressivement intégrées au Web3, les technologies du monde réel telles que l'intelligence artificielle, la sécurité DePIN et DeFi sont également rapidement intégrées dans les applications de cryptographie. EVM+ fournit une toute nouvelle solution qui favorise non seulement le développement d'applications à grande échelle, mais accélère également l'intégration des crypto-monnaies dans les applications grand public en intégrant de manière transparente les actifs, les protocoles et l'infrastructure EVM. Il améliore l'évolutivité de la blockchain en implémentant des extensions natives sur la chaîne EVM + WASM, et optimise davantage les capacités de traitement de la blockchain en prenant en charge l'exécution parallèle d'EVM.

Selon Techandtips123, l'EVM parallèle est comme la division du travail lors de l'organisation d'une fête. Supposons que vous deviez préparer un déménagement et laisser chacun effectuer ses tâches : A est responsable du transport des bagages volumineux, B est responsable du transport des objets de valeur, C est responsable du déménagement des objets et D est responsable de l'aménagement sanitaire du nouveau site. Cette division du travail permet à quatre personnes d'effectuer l'ensemble du travail, ce qui permet un gain de temps considérable et une amélioration de l'efficacité.

Le concept d'EVM parallèle est similaire, en attribuant des tâches informatiques à plusieurs unités d'exécution. Dans le réseau Ethereum, de nombreux participants traitent simultanément différentes transactions, et chaque transaction agit comme une tâche indépendante, comme transférer de l'argent ou générer de nouveaux jetons. Chaque participant travaille indépendamment sur une tâche sur l'EVM, tout comme un programme informatique indépendant s'exécutant sur la blockchain. Une fois terminés, les résultats de ces tâches sont regroupés dans le réseau et forment le bloc final. Lorsqu’un seul exécuteur ne peut pas gérer indépendamment un grand nombre de transactions, la vitesse diminue et la difficulté d’utilisation augmente. L'EVM parallèle a été introduit pour résoudre ce problème en permettant à plusieurs exécuteurs de traiter différentes transactions en même temps, le réseau est capable de traiter plus de transactions plus rapidement, réduisant ainsi la congestion et les coûts associés.

L'idée d'introduire de nouveaux « calques » :

Source de l'image : Artela — De EVM + à EVM ++

Vitalik Buterin a noté : « L2 est pour les extensions et L3 est pour les fonctionnalités de personnalisation telles que protection de la vie privée. Dans cette vision, personne n'essaie de fournir une « évolutivité au carré » ; à la place, il y a une couche dans la pile pour aider l'application à évoluer, et une autre couche pour répondre aux besoins de fonctionnalités personnalisés des différents cas d'utilisation. "

chez Vitalik. Dans la vision Ethereum, les « couches » qui répondent aux besoins non évolutifs jouent clairement un rôle important. Son point de vue souligne la nécessité pour les réseaux blockchain de prendre en charge des « fonctionnalités personnalisées ». Pour Ethereum, le moyen de répondre à ce besoin pourrait être de créer une nouvelle couche, tandis qu'Artela ajoute des « extensions natives » au-dessus de la couche de base.

En ce qui concerne la blockchain, la fonctionnalité fait référence à la capacité de prendre en charge diverses applications. La machine virtuelle Ethereum (EVM), en tant que moteur d'exécution prenant en charge les contrats intelligents, est le modèle principal de création de DApp pour implémenter des fonctions. EVM a été initialement proposé par Ethereum et a maintenant été adopté par de nombreuses chaînes de contrats intelligents, souvent appelées chaînes compatibles EVM ou chaînes équivalentes EVM. Cependant, les EVM actuels se sont avérés limités dans la prise en charge des fonctionnalités étendues des DApp. Le principal défi est de savoir comment étendre les limites fonctionnelles de la chaîne EVM. En pratique, il y a deux axes d'amélioration :

• Remplacez EVM par une meilleure machine virtuelle ;
• Renforcez EVM avec des extensions complémentaires ;

La première méthode contourne les limitations de l'EVM, mais nécessite d'abandonner les contrats intelligents basés sur l'EVM. MoveVM et FuelVM sont des exemples de cette implémentation. Même si des machines virtuelles plus avancées pourraient être nécessaires à l’avenir, il leur faudra un certain temps pour atteindre le même niveau de maturité et de popularité que les EVM.

La deuxième approche consiste à introduire une nouvelle pile qui améliore EVM en "l'étendant". Le but est de repousser les limites fonctionnelles de l'EVM au-delà de sa spécification d'origine tout en conservant l'équivalence EVM. Cette approche consiste à améliorer la fonctionnalité DApp au-dessus de l'infrastructure EVM existante. L’exploration des améliorations EVM ouvre la porte à des possibilités passionnantes et à une innovation continue dans la fonctionnalité DApp, conduisant à des innovations émergentes significatives.

Artela :

EVM+ dans Artela Network

La mission d'Artela est de créer un réseau blockchain de couche de base pour répondre à la demande croissante d'applications décentralisées à grande échelle. La conception innovante d'Artela permet aux développeurs de créer des extensions natives au-dessus de la couche de base de la blockchain de manière modulaire, augmentant ainsi la programmabilité de la blockchain. Cette approche aidera les développeurs à mettre en œuvre des fonctionnalités personnalisées de manière légère et dynamique, ouvrant ainsi la porte à une innovation plus rapide et à davantage de possibilités.

Artela dispose d'une couche d'extension qui permet l'ajout de modules d'extension natifs définis par l'utilisateur appelés Aspects, améliorant la programmabilité tout en garantissant la compatibilité avec les contrats intelligents EVM existants. Aspect permet aux développeurs d'injecter une logique supplémentaire tout au long du cycle de vie des transactions en dehors des contrats intelligents pour gérer les transactions et les blocs associés.

Artela a construit un réseau EVM + hautement évolutif, en utilisant la programmation Aspect (voir lien d'extension 1) pour introduire des machines virtuelles WASM sur le réseau compatible EVM. Ces machines virtuelles peuvent fonctionner les unes avec les autres pour réaliser la dynamique d'expansion en chaîne. programmes. Ajouter et exécuter. EVM+ permet aux développeurs de créer des protocoles hautes performances, des DApp modulaires et de personnaliser les fonctionnalités sous-jacentes pour des scénarios spécifiques.

Source de l'image : Artela officiel

Pendant DevNet et Public Testnet, Artela a travaillé avec des développeurs de la communauté pour explorer le potentiel du réseau EVM +, ce qui a abouti à des cas d'utilisation imaginatifs :

• Tirer parti de WASM en tant que système on- coprocesseur en chaîne pour faciliter l'exécution d'algorithmes d'agents d'IA et d'autres modules hautes performances directement sur la blockchain tout en garantissant une interopérabilité transparente avec les systèmes EVM
• Participer aux agents d'IA en chaîne dans un monde autonome, réalisant un système véritablement programmable ; PNJ en chaîne qui peut interagir avec les utilisateurs ;
• Module de sécurité en chaîne en option pour une exécution en temps réel, permettant aux protocoles DeFi d'identifier et de récupérer instantanément les transactions suspectes.

Une nouvelle ère arrive qui permet de réaliser pleinement les protocoles en chaîne, l'intelligence artificielle et la DeFi sécurisée tout en maintenant la compatibilité et l'interopérabilité avec le monde EVM.

De EVM+ à EVM++

La vision d'Artela est de construire un réseau infiniment évolutif, EVM+ n'est pas l'objectif final mais un point de départ. La prochaine étape pour Artela est EVM++, un réseau parallèle EVM+ qui libère tout le potentiel des blockchains évolutives. EVM+ libère l'évolutivité d'EVM et est conçu pour s'adapter au nouveau monde de la cryptographie, où la productivité et l'innovation du Web2, ainsi que des technologies pratiques telles que l'intelligence artificielle, DePIN et la fintech, sont rapidement intégrées dans les DApps. EVM++ libère l'évolutivité d'EVM, permettant à ce réseau hautement créatif de promouvoir davantage l'application à grande échelle des DApps et d'accélérer l'intégration des crypto-monnaies dans les applications grand public.

Réseau EVM parallèle résilient EVM++

Le réseau EVM++ parallèle d'Artela sera mis en œuvre en deux phases.

La première phase consiste à exécuter des transactions en parallèle sous EVM+. Le réseau d'Artela implémente non seulement un EVM parallèle de base, mais résout également le problème de l'exécution parallèle sous EVM + Aspect, une extension qui s'exécute sur la machine virtuelle WASM et peut être appelée pendant le cycle de vie d'une transaction.

Dans la deuxième phase, Artela exploitera les capacités parallèles et les combinera avec le calcul élastique pour implémenter l'espace de blocs élastique, un mécanisme dynamique qui permet aux DApp de maximiser les avantages de l'exécution parallèle.

Brève description de l'EVM parallèle

L'architecture évolutive horizontalement d'Artela est conçue autour de l'exécution parallèle, garantissant l'évolutivité des capacités informatiques des nœuds de réseau grâce au calcul élastique et, finalement, obtenant un espace de bloc élastique.

• Exécution parallèle : Les transactions sur Artela peuvent être exécutées en parallèle. Le réseau Artela regroupe les transactions exécutées simultanément en fonction de l'analyse des conflits de dépendances des transactions ;
• Calcul élastique : le nœud de validation prend en charge l'expansion horizontale et le réseau ajustera automatiquement le nœud de calcul du validateur en fonction de la charge actuelle du réseau ou de la situation d'abonnement. Le processus d'expansion est coordonné par le protocole élastique pour garantir qu'il y a suffisamment de nœuds de calcul élastiques dans le réseau de consensus
• Espace de bloc élastique : basé sur l'informatique élastique, en plus d'étendre l'espace de bloc public, de grands DApp avec des exigences d'espace de bloc indépendantes ; peut également être ajouté au réseau. Demandez un espace de bloc flexible dédié.

"Elastic Block Space"

L'espace de bloc élastique fait référence à un espace de bloc extensible de manière dynamique, fournissant un espace de bloc dédié avec des garanties de protocole pour les DApp ayant des exigences de débit de transaction élevées. Par défaut, les blocs ont une capacité d'espace de bloc public limitée. Lorsqu'un DApp demande un espace de bloc indépendant, un espace supplémentaire sera ajouté au bloc, et cet espace ne pourra accueillir que les transactions liées au contrat intelligent DApp. Lorsque l'espace des blocs s'agrandit, les validateurs doivent ajouter des nœuds d'exécution élastiques pour étendre les capacités de traitement correspondantes.

Elastic block space est un mécanisme d'expansion pour la blockchain qui permet une expansion illimitée tout en maintenant l'interopérabilité. Les réseaux évolutifs tels que la blockchain fragmentée, le réseau de chaîne d'applications et Layer2 peuvent également fournir un espace de bloc indépendant, mais l'isolation et la génération de blocs ne sont pas synchronisées. L'espace de bloc élastique permet aux DApp dotés d'espaces de bloc indépendants d'interagir de manière synchrone via des transactions atomiques dans le même bloc, évitant ainsi le besoin d'une communication inter-chaînes asynchrone.

Lorsqu'une DApp du réseau Artela nécessite une évolutivité élevée, elle peut s'abonner à un espace de bloc élastique pour gérer l'augmentation du débit. L'espace de bloc élastique et la mise à l'échelle native offrent des capacités d'évolutivité et de personnalisation pour les DApp dans Artela.

Artela améliore la fonctionnalité DApp avec des extensions natives

En tirant parti de la programmation Aspect, les développeurs peuvent créer des extensions natives (voir lien d'extension 2), incorporer des fonctionnalités personnalisées dans les DApp au-dessus de toutes les couches de base de la blockchain et s'intégrer aux contrats intelligents EVM existants. sont combinés pour améliorer les fonctionnalités des DApps.

Auteur source de l'image : Joshua Esin

1. Évolutivité améliorée :

Dans Artela, l'un des avantages de la programmation par aspects est son évolutivité inégalée. Les contrats intelligents traditionnels ont tendance à être limités dans la modification ou l’extension des fonctionnalités. La programmation Aspect d'Artela surmonte cet obstacle en fournissant un cadre modulaire et extensible. Les développeurs peuvent étendre de manière transparente les fonctionnalités des contrats existants sans modifier leur logique de base. Cette évolutivité ouvre la voie à un développement de dApp plus agile et évolutif.

2. Sécurité améliorée :

Dans le monde en constante évolution de la sécurité de la blockchain, la programmation d'aspect d'Artela introduit un changement de paradigme. Contrairement aux mesures de sécurité traditionnelles en boîte blanche, Aspect Programming fournit une solution de sécurité complémentaire en boîte noire. La surveillance en temps réel, l'atténuation proactive des risques et l'analyse comportementale lors de l'exécution contribuent à créer un cadre de sécurité solide qui prévient les vulnérabilités et garantit la continuité du protocole.

3. Solveur d'intention en chaîne :

Aspect Programming d'Artela introduit le concept révolutionnaire de solveur d'intention en chaîne. Traditionnellement, les utilisateurs doivent spécifier des appels de fonction détaillés pour exécuter des transactions. Avec les solveurs d'intention en chaîne, les utilisateurs peuvent exprimer les résultats souhaités dans un langage lisible par l'homme, ce qui se traduit par une expérience plus intuitive et personnalisable. Par exemple, un utilisateur peut spécifier son intention comme « Échanger X ETH contre Y USDC », éliminant ainsi le besoin d'appeler des fonctions complexes.

4. Opération juste à temps (JIT) :

L'opération JIT est un concept puissant largement utilisé dans divers scénarios, gagnant en flexibilité grâce au concept de programmation d'aspect d'Artela. L'exécution de la logique en chaîne pendant la durée de vie du bloc et sa combinaison avec des contrats intelligents dans des transactions atomiques ouvre la possibilité de liquidation JIT, de gestion JIT LP et de stratégies AMM de capture MEV.

5. Actions locales basées sur des événements :

Les actions natives basées sur des événements dans Artela permettent aux utilisateurs de s'abonner à des événements en chaîne en temps réel et de déclencher des tâches atomiques. Cette fonctionnalité permet de maintenir la cohérence des états en chaîne et hors chaîne, permet des notifications de messages inter-chaînes asynchrones et améliore l'automatisation de la blockchain.

6. Jeux en chaîne complète :

Aspect Programming d'Artela étend son influence au domaine du jeu, fournissant aux développeurs des outils pour améliorer la programmabilité des actifs du jeu. Avec Artela, les NFT des appareils de jeu peuvent être mis à niveau avec la programmabilité, ouvrant la voie à une nouvelle ère d'expériences utilisateur polyvalentes dans l'écosystème du jeu.

7. MicroServices OnChain :

Artela est capable de créer des services publics en chaîne sur le réseau blockchain, favorisant la maintenance collective et la gouvernance des différents utilisateurs et organisations. Ce modèle favorise le partage des ressources, l'innovation collaborative, réduit les obstacles au développement et contribue au développement de l'écosystème financier décentralisé.

« Couche fonctionnelle » intégrée des réseaux décentralisés : amélioration des capacités de la blockchain.

Le modèle de programmation d'Artela introduit une « couche de fonctionnalités » intégrée au réseau blockchain sans avoir besoin de réseaux tiers ou de systèmes hors chaîne complexes. Cette couche fonctionnelle étend les fonctionnalités natives de la couche de base, y compris la protection de sécurité, les fonctions de dépositaire, l'automatisation et la synchronisation hors chaîne. L'intégration de cette couche fonctionnelle marque un pas en avant dans le développement de protocoles et l'expérience utilisateur pour les réseaux décentralisés.

Conclusion

La technologie de base du Web3 est la blockchain publique, qui a été introduite pour la première fois dans le monde par le réseau Bitcoin de Satoshi Nakamoto et a ensuite considérablement étendu ses fonctionnalités grâce à des plateformes de contrats intelligents telles que Ethereum. Certaines personnes considèrent la blockchain comme un réseau de données décentralisé, une technologie de registre distribué. En fait, cela va bien au-delà du simple niveau de données.

La blockchain ressemble plus à un ordinateur qu'à un registre ou une base de données, et le défi auquel nous sommes confrontés aujourd'hui est de savoir comment concevoir un meilleur ordinateur. La blockchain Artela est construite sur la base du SDK Cosmos et a apporté de nombreuses améliorations au niveau du moteur. Deuxièmement, Artela est compatible avec E VM. L'innovation est l'introduction de la programmation d'aspect pour réaliser une expansion en chaîne. En plus d'E VM, Artela a également ajouté une deuxième machine virtuelle basée sur WASM pour prendre en charge plusieurs langages de programmation (script d'assemblage, rust, C, C++) et peut accéder à davantage de ressources en chaîne, de sorte qu'E VM convient aux besoins généraux. des contrats intelligents à des fins spécifiques, tandis qu'Aspect VM convient aux extensions spécifiques aux applications.

Lien d'extension :
(1)https://docs.artela.network/main/Aspect-Programming/Aspect (Explication officielle d'Aspect)

(2) https://docs.artela.network/Core-Concepts/Chain-Native-Pattern (Utilisation d'Aspect pour programmer des extensions locales)

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