병렬 EVM에 대한 종합적인 해석: 속임수인가 아니면 EVM 퍼블릭 체인의 종말인가?

1. 병렬 EVM이란 무엇입니까?

병렬 이더리움 가상 머신(Parallel EVM)은 기존 이더리움 가상 머신(EVM)의 업그레이드 버전입니다. 충돌하지 않는 여러 트랜잭션을 동시에 처리하여 블록체인 트랜잭션 처리량을 향상시키고 트랜잭션 처리 속도와 효율성을 향상시킵니다.

EVM( 이더 Virtual Machine)은 트랜잭션 처리 및 실행을 담당하는 이더 네트워크의 합의 및 실행 메커니즘입니다. 그러나 기존 EVM에서는 트랜잭션과 스마트 계약 실행이 순차적으로 발생합니다. 각 거래는 순차적으로 처리되어 선형적이고 질서정연한 프로세스를 형성해야 합니다. 이 접근 방식은 간단하지만 특히 거래량이 증가함에 따라 병목 현상이 발생할 수 있습니다. 각 거래는 우리 차례를 기다려야 하며, 처리 시간이 늘어나 잠재적인 지연과 더 높은 비용(가스 요금 측면에서)이 발생할 수 있습니다.

병렬 EVM은 충돌하지 않는 여러 트랜잭션을 동시에 처리하여 블록체인의 처리량과 실행 속도를 크게 향상시킵니다. 예를 들어 Bob이 스왑을 원하고 Alice가 새로운 NFT를 민트 싶어하며 Eric이 검증인에게 자금을 스테이킹 하려는 경우 이러한 거래는 순차적이 아닌 동시에 처리되어 거래 처리 시간과 비용을 줄일 수 있습니다. 이러한 병렬 처리 기능을 통해 블록체인은 더 ​​짧은 시간에 더 많은 트랜잭션을 처리할 수 있어 기존 블록체인 시스템의 혼잡 문제를 해결할 수 있습니다.

1. 병렬 EVM은 어떻게 작동하나요?

현재 EVM 아키텍처에서 가장 세분화된 읽기 및 쓰기 작업은 각각 상태 트리를 읽고 쓰는 데 사용되는 sload 및 sstore입니다. 따라서 서로 다른 스레드가 이 두 작업에서 충돌하지 않도록 하는 것이 병렬/동시 EVM 구현을 위한 직접적인 진입점입니다. 실제로 이더 에는 트랜잭션이 읽고 수정할 저장 주소를 전달할 수 있도록 하는 "액세스 목록"이라는 특별한 구조를 포함하는 특별한 유형의 트랜잭션이 있습니다. 따라서 이는 동시성에 대한 스케줄러 기반 접근 방식을 구현하기 위한 좋은 출발점을 제공합니다.

시스템 구현 측면에서 병렬/동시 EVM에는 세 가지 일반적인 형태가 있습니다.

1. 스케줄링 기반 동시 처리

액세스 목록: 트랜잭션을 실행하기 전에 액세스 목록을 통해 트랜잭션이 읽고 수정해야 할 저장 주소를 미리 결정합니다. 액세스 목록에는 각 트랜잭션이 액세스해야 하는 모든 상태 정보가 포함되어 있습니다. 스케줄링 알고리즘: 스케줄링 알고리즘은 액세스 목록에 따라 서로 다른 스레드에서 실행될 트랜잭션을 정렬하여 동시에 실행되는 트랜잭션이 동일한 저장 주소에 액세스하지 않도록 하여 충돌을 방지합니다. 동시 실행: 실제 실행 중에 여러 트랜잭션이 서로 다른 스레드에서 동시에 실행될 수 있으며 스케줄링 알고리즘은 이러한 트랜잭션 간에 상호 의존성이나 충돌이 없음을 보장합니다.

1. 멀티스레드 EVM 인스턴스

여러 EVM 인스턴스화: 하나의 노드에 여러 EVM 인스턴스를 생성하면 각 인스턴스가 독립적으로 실행되고 트랜잭션을 처리할 수 있습니다. 트랜잭션 할당: 특정 전략(예: 해시 값, 타임스탬프 등)에 따라 보류 중인 트랜잭션을 다른 EVM 인스턴스에 할당합니다. 병렬 실행: 각 EVM 인스턴스는 자신에게 할당된 트랜잭션을 자체 스레드에서 실행하며 여러 인스턴스가 동시에 실행될 수 있으므로 병렬 처리가 가능합니다.

1. 시스템 수준 샤딩

데이터 샤딩: 전체 블록체인 상태를 여러 개의 샤드로 나눕니다. 각 샤드는 전역 상태 정보의 일부를 포함합니다. 샤드 노드: 각 샤드에서 여러 노드를 실행하며, 각 노드는 해당 샤드 내의 트랜잭션과 상태를 유지하고 처리하는 일을 담당합니다. 크로스 샤드 통신: 크로스 샤드 통신 프로토콜을 통해 서로 다른 샤드 간의 데이터 일관성과 글로벌 트랜잭션 순서가 보장됩니다. 샤드 간 통신은 샤드 간 메시징 및 샤드 간 잠금 메커니즘을 사용하여 달성할 수 있습니다. 병렬 처리: 각 샤드의 노드는 해당 샤드의 트랜잭션을 독립적으로 처리할 수 있으며, 여러 샤드도 병렬로 실행될 수 있으므로 전체 시스템의 병렬 처리 기능을 달성할 수 있습니다.

1. 헤드 프로젝트

3.1 모나드: 병렬 EVM이 내장된 L1

Monad는 고유한 기술적 기능을 통해 블록체인의 확장성과 트랜잭션 속도를 크게 향상시키는 것을 목표로 하는 EVM 기반 레이어 1 블록체인 프로젝트입니다. Monad는 1초의 블록 시간과 즉각적인 완결성을 통해 초당 최대 10,000개의 트랜잭션을 처리합니다. 이러한 효율적인 성능은 고유한 Monadbft 합의 메커니즘과 EVM(이더 Virtual Machine)과의 호환성을 통해 이점을 얻습니다.

Monad에서 병렬 EVM 적용:

1. 병렬 실행 구현

낙관적 실행 방법: 블록의 이전 트랜잭션이 완료되기 전에 후속 트랜잭션의 실행이 시작되어 때로는 잘못된 실행 결과가 발생합니다. 이 문제를 해결하기 위해 모나드는 트랜잭션 실행에 사용된 입력을 추적하고 이를 이전 트랜잭션의 출력과 비교합니다. 불일치가 발견되면 거래를 다시 실행해야 합니다. 정적 코드 분석: Monad는 정적 코드 분석기를 사용하여 실행 중 트랜잭션 간의 종속성을 예측하고 비효율적인 병렬 실행을 방지합니다. 최선의 경우 모나드는 많은 종속성을 미리 예측할 수 있습니다. 최악의 경우 모나드는 간단한 실행 모드로 돌아갑니다.

1. Monadbft 합의 메커니즘

효율적인 통신: 확장성 문제를 해결하기 위해 쌍을 이루는 BLS 서명이 채택되어 공개 키와 연결된 공유 서명 메시지를 증명하는 서명으로 점차적으로 집계될 수 있습니다. 하이브리드 서명 체계: BLS 서명은 집계된 메시지 유형(예: 투표 및 시간 초과)에만 사용되며 메시지의 무결성과 신뢰성은 여전히 ​​ECDSA 서명에 의해 제공됩니다.

1. 지연된 실행

더 큰 내결함성: 실행은 합의만 따라가면 되므로 이 접근 방식은 특정 계산 시간의 변경에 더 관대합니다. 머클 루트 지연: 상태 머신 복제를 보장하기 위해 Monad는 블록 제안에 d 블록만큼 지연된 머클 루트를 포함합니다. 이는 오류나 악의적인 동작을 수행하는 노드가 있더라도 네트워크 전체의 일관성을 보장합니다.

현재 Monad의 병렬 EVM은 단 1초의 블록 시간으로 초당 10,000건의 트랜잭션 처리를 지원합니다. PoS 메커니즘을 사용하여 네트워크 보안과 에너지 효율성을 향상시키며 2024년 3분기에 메인넷을 출시할 예정입니다.

공식 계정도 트위터 팔로워 28만3000명을 확보하며 열정적이고 활발한 커뮤니티를 장악하고 있다. 특히 이더 커뮤니티는 다가오는 Monads 출시에 대해 매우 기대하고 있는 것 같습니다. 이는 Monads를 조기에 과대 광고 및 채택을 포착할 수 있는 좋은 위치에 놓을 것입니다.

프로젝트 배경 측면에서 Monad Labs는 2023년 2월과 올해 4월에 각각 두 차례의 융자 완료했습니다. 올해 4월 9일에 완료된 2억 2,500만 달러의 융자 Paradigm이 주도했으며 Electric Capital을 포함한 다른 투자자들도 참여했습니다. 2023년에 완료된 미화 1,900만 달러의 초기 융자 라운드는 Dragonfly Capital이 주도했으며 Placeholder Capital, Lemniscap, Shima Capital, Finality Capital, 엔젤 투자자 Naval Ravikant, Cobie 및 Hasu가 참여했습니다.

Monad 팀은 블록체인 분야 최고의 프로젝트 출신의 구성원으로 구성된 탄탄한 배경을 갖고 있으며 강력한 기술 팀과 재정적 지원을 갖추고 있습니다. Monad의 공동 창립자이자 CEO인 Keone Hon은 이전에 Jump Trading에서 초단타 거래 부문을 이끌었습니다. 그는 MIT를 졸업했습니다. 또 다른 공동 창업자인 James Hunsaker는 Jump Trading의 선임 소프트웨어 엔지니어이기도 합니다. 그는 아이오와 대학을 졸업했습니다. 또한 Eunice Giarta는 Monad의 공동 창립자이자 COO이며 전통적인 금융 기술 분야에서 광범위한 경험을 보유하고 있습니다. Eunice는 Shutterstock의 결제 및 인프라 라이선스 부서에서 근무했으며 Broadway Technology에서 기업 거래 시스템 구축 개발팀을 이끌었습니다.

3.2 SEI 네트워크: 병렬 EVM과 함께 제공되는 L1 및 V2 버전은 병렬 EVM을 의제로 삼습니다.

SEI 네트워크는 탈중앙화 금융(DeFi) 인프라에 초점을 맞춘 레이어 1 블록체인으로 주로 오더북 개발에 중점을 두고 있습니다.

SEI 네트워크는 병렬 EVM 메커니즘을 채택하여 주문 매칭을 병렬로 수행하여 고속, 낮은 수수료 및 다양한 거래 애플리케이션을 지원하는 전용 기능이라는 목표를 달성합니다. Sei의 평균 차단 시간은 0.46초이며 80개 이상의 애플리케이션을 보유하고 있습니다.

SEI 네트워크에 병렬 EVM 적용:

스마트 블록 전파 및 낙관적 블록 처리: 모든 관련 트랜잭션 해시를 제공하여 트랜잭션 처리 시간을 가속화하고 대기 시간을 줄이며 처리량을 늘립니다. 로컬 주문 매칭 엔진: 현재 사용되는 AMM(자동 MM (Market Making)) 시스템과 달리 SEI는 온체인 오더북 사용하여 특정 가격으로 구매 및 판매 주문을 매칭합니다. 모든 Cosmos 기반 탈중앙화 애플리케이션(dApp)은 SEI의 오더북 및 유동성에 접근할 수 있습니다. FBA(빈번한 일괄 경매): 거래를 일괄 처리로 결합하고 각 블록 내에서 동시에 주문을 실행하여 주문 실행 및 MEV를 방지합니다.

SEI 네트워크는 현재 자체 네이티브 토큰 SEI를 발행했습니다. Sei Network 생태계에서 SEI 코인은 다음과 같은 다양한 역할을 수행합니다.

거래 수수료: SEI 코인은 Sei 네트워크에서 발생하는 거래 수수료를 지불하는 데 사용됩니다. 이러한 수수료는 검증자에게 인센티브 역할을 하며 네트워크 보안에 기여합니다. 스테이킹: 사용자는 SEI 코인을 스테이킹 하여 보상을 받고 Sei 네트워크의 전반적인 보안을 강화할 수 있습니다. 거버넌스: SEI 토큰 보유자는 Sei 네트워크의 거버넌스에 적극적으로 참여할 수 있는 능력을 갖습니다. 이 참여에는 제안서에 대한 투표와 검증인 선출이 포함됩니다.

SEI의 총 토큰 공급량 은 100억 개이며, 그 중 51%가 Sei 커뮤니티에 할당됩니다. 그 중 48%는 스테이킹 와 기여자, 검증자 및 개발자에게 보상을 제공하기 위한 생태계 예비금으로 사용됩니다. 또 다른 3%(즉, 3억 SEI)는 에어드랍 1분기에 지정되고 나머지는 private equity 투자자, 재단 및 Sei 팀에 할당됩니다.

5월 30일 기준 SEI 토큰의 가격은 0.5049달러, 시총 암호화폐 순위 63위를 기록했다. 24시간 거래량은 78,970,605달러로 시장 참여도가 높습니다.

SEI Network의 현재 TVL은 1,800만 명이며 총 융자 약 5,500만 달러를 받았으며 FDV는 82억 달러이며 공식 트위터 계정은 666,000명의 팔로워를 보유하고 있습니다.

SEI Network의 공동 창립자인 Jeff Feng은 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스를 졸업했습니다. 그는 Coatue Management에 리스크 캐피털에 입사하기 전 Goldman Sachs에서 기술 투자 은행가로 3년을 보냈습니다. 또 다른 공동 창업자인 Jayendra는 UCLA를 졸업하고 Facebook에서 소프트웨어 엔지니어링 인턴으로 일했습니다.

3.3 Eclipse: 이더 생태계의 L2에 SVM을 도입하는 절충안

Eclipse는 이더 기반으로 하고 SVM(Solana Virtual Machine)에 의해 구동되는 차세대 낙관적 레이어 2 솔루션입니다. 이더 에 SVM을 도입하면 이더 의 결제, SVM(Solana Virtual Machine) 실행, Celestia의 데이터 가용성, RISC Zero의 영지식 증명을 결합하여 여러 작업을 동시에 수행할 수 있는 대규모 병렬 실행 환경을 제공하여 네트워크 처리량을 높일 수 있습니다. 혼잡 및 거래 수수료를 줄이면서 효율성을 향상시킵니다. 이 구조를 통해 Eclipse는 dApp의 확장성과 사용자 경험을 향상시키는 것을 목표로 합니다.

이클립스의 주요 기능

1. 높은 트랜잭션 처리량:

Eclipse는 SVM 및 병렬 실행 기술을 활용하여 매우 높은 트랜잭션 처리 기능을 달성하고 수천 개의 트랜잭션을 동시에 처리할 수 있도록 지원합니다.

1. 즉각적인 최종성:

파이프라인 합의 메커니즘을 통해 각 블록 내 거래의 즉각적인 완료와 최종성이 달성됩니다.

1. 이더 호환성:

Eclipse는 EVM(이더 Virtual Machine)과 완벽하게 호환되므로 개발자는 기존 이더 애플리케이션을 Eclipse로 쉽게 포팅할 수 있습니다.

1. 데이터 가용성:

Celestia가 제공하는 데이터 가용성 솔루션을 활용하여 높은 처리량을 보장하는 동시에 데이터 보안 및 검증 가능성을 보장합니다.

1. 영지식 증명:

RISC Zero 기술은 영지식 사기 증명을 달성하여 시스템의 효율성과 보안을 향상시키는 데 사용됩니다.

Eclipse에서 병렬 EVM 적용

Eclipse는 Solana Virtual Machine(SVM)을 통합하여 병렬 EVM을 구현합니다. 이 기술은 트랜잭션 처리 속도와 효율성을 크게 향상시킵니다.

1. 병렬 실행:

기술적 근거: Eclipse는 SVM의 Sealevel 런타임을 사용하므로 중첩되지 않은 상태의 트랜잭션을 순차적이 아닌 병렬로 실행할 수 있습니다. 작동 방식: 각 트랜잭션이 실행 중에 읽거나 쓸 모든 상태를 명시적으로 설명함으로써 SVM은 중첩 상태를 포함하지 않는 트랜잭션을 병렬로 처리하여 처리량을 크게 향상시킬 수 있습니다.

1. 이더 호환성:

Neon EVM 통합: EVM 호환성을 위해 Eclipse는 Neon EVM을 통합합니다. 이를 통해 Eclipse 메인넷은 이더 바이트코드와 Ethereum JSON-RPC를 지원할 수 있습니다. 현지 수수료 시장: 각 Neon EVM 인스턴스에는 자체 현지 수수료 시장이 있으며, 애플리케이션은 사용자 경험, 보안 또는 유동성을 파괴하지 않고 자체 계약을 배포하여 애플리케이션 체인의 모든 이점을 얻을 수 있습니다.

1. 모듈 롤업 설계:

인프라 레이어: Eclipse는 레이어 3 에코시스템의 인프라 레이어로 설계되어 dApp별 레이어 3 롤업을 지원하여 높은 성능과 확장성을 달성합니다. 간단히 말해서, Eclipse의 설계 논리는 트랜잭션 실행은 Solana의 SVM에서 이루어지고, 트랜잭션 결제는 여전히 이더 에서 이루어진다는 것입니다.

프로젝트 배경으로 보면 Eclipse는 Polychain, Polygon Ventures, Tribe Capital, Infinity Ventures Crypto, CoinList 등의 투자자와 함께 2022년 9월에 1,500만 달러 융자 완료했습니다. 또한 올해 3월 11일에는 플레이스홀더(Placeholder)와 해킹VC(Hack VC)가 공동으로 주도하는 5천만 달러 규모의 시리즈 A 융자 도 완료해 현재 총 융자 규모는 6천500만 달러에 달한다.

Eclipse 공동 창립자이자 CEO인 Neel Somani는 Airbnb, Two Sigma, Oasis Labs 및 기타 회사에서 경험을 갖고 있습니다. Vijay는 Uniswap 및 dYdX 팀의 전 업무 개발 이사였습니다.

1. 도전

2. 데이터 경합 및 읽기/쓰기 충돌:

병렬 처리 환경에서는 여러 스레드가 동시에 동일한 데이터를 읽고 수정하면 데이터 경합 및 읽기-쓰기 충돌이 발생할 수 있습니다. 이러한 상황에서는 데이터 일관성과 충돌 없는 작업 실행을 보장하기 위한 복잡한 기술 솔루션이 필요합니다.

1. 기술 호환성:

새로운 병렬 처리 방법은 기존 이더 Virtual Machine) 표준 및 스마트 계약 코드와 호환되어야 합니다. 이러한 호환성을 위해서는 개발자가 병렬 EVM을 최대한 활용하기 위해 새로운 도구와 방법을 배우고 사용해야 합니다.

1. 생태계 적응성:

사용자와 개발자는 병렬 처리로 인해 발생하는 새로운 상호 작용 패턴과 성능 특성에 적응해야 하며, 이를 위해서는 전체 생태계의 참가자가 신기술에 대한 충분한 이해와 적응력을 갖추어야 합니다.

1. 시스템 복잡성 증가:

병렬 EVM은 데이터 동기화를 지원하기 위해 효율적인 네트워크 통신이 필요하므로 시스템 설계의 복잡성이 증가합니다. 컴퓨팅 리소스의 지능적인 관리 및 할당도 병렬 처리 중에 효율적인 리소스 활용을 보장하는 중요한 과제입니다.

1. 보안:

단일 보안 문제가 동시에 실행되는 여러 트랜잭션에 영향을 미칠 수 있으므로 병렬 실행 환경에서는 보안 취약성이 증폭될 수 있습니다. 따라서 시스템 보안을 보장하려면 보다 엄격한 보안 감사 및 테스트 프로세스가 필요합니다.

1. 미래 전망

2. 블록체인 확장성 및 효율성 향상:

병렬 EVM은 여러 프로세서에서 동시에 트랜잭션을 실행하여 기존 순차 처리의 한계를 극복함으로써 블록체인의 처리량과 처리 속도를 크게 향상시킵니다. 이는 블록체인 네트워크의 확장성과 효율성을 크게 향상시킬 것입니다.

1. 블록체인 기술의 대중화와 발전을 촉진합니다.

기술적 과제에도 불구하고 병렬 EVM은 블록체인 성능과 사용자 경험을 크게 향상시킬 수 있는 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다. 성공적인 구현과 광범위한 채택은 블록체인 기술의 인기와 발전을 촉진할 것입니다.

1. 기술 혁신 및 최적화:

병렬 EVM의 개발에는 보다 효율적인 병렬 처리 알고리즘, 보다 스마트한 리소스 관리, 보다 안전한 실행 환경 등 지속적인 기술 혁신과 최적화가 수반될 것입니다. 이러한 혁신을 통해 병렬 EVM의 성능과 안정성이 더욱 향상될 것입니다.

4. 더욱 다양하고 복잡한 애플리케이션 지원:

병렬 EVM은 특히 탈중앙화 금융(DeFi), 게임, 공급망 관리와 같이 고주파 트랜잭션과 낮은 대기 시간이 필요한 시나리오에서 더욱 복잡하고 다양한 탈중앙화 애플리케이션(dApp)을 지원할 수 있습니다.