2024 將會是「并行 EVM 之年」。
撰文：David，深潮 TechFlow
加密市場的敘事總是遵循著因果循環(huán)。
最近幾個月，隨著比特幣生態(tài)中的銘文持續(xù)爆發(fā)，資金外溢和 Fomo 情緒也使得銘文相繼在其他鏈上開花，但結(jié)果也帶來了負面效應：
由于銘文數(shù)量和種類過多，包括 Arbitrum、 Avalanche 、Cronos、zkSync 和 The Open Network 在內(nèi)的多個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡，隨后都經(jīng)歷了性能不堪重負的情況。
于是因為銘文狂熱，市場又重新開始審視 EVM 的性能問題。
與此同時，與優(yōu)化 EVM 性能相關(guān)的一個新敘事開始出現(xiàn)——并行 EVM（Parallel EVM）。
前 Polygon 聯(lián)合創(chuàng)始人 JD 最近曾在社媒上表示，預感 2024 年每一個 L2 都會將自己重新進行品牌包裝，貼上「并行 EVM」的標簽；
而 Paradigm 的 CTO Georgios 也認為，2024 將會是「并行 EVM 之年」，同時表示 Paradigm 內(nèi)部也在做相關(guān)技術(shù)的探索和設計。
為何大家如此看好并行 EVM？
除了銘文加劇 EVM 鏈性能負擔這個直接導火索之外，優(yōu)化 EVM 是加密世界中一個持續(xù)的主題——新公鏈、OP 系 L2、ZK 系 L2 等等，都是優(yōu)化 EVM 而衍生出的敘事和項目，市場對其估值也會更高。
但以上敘事已經(jīng)相對成熟，相關(guān)項目已經(jīng)沒有太大的炒作空間。于是并行 EVM 這一優(yōu)化 EVM 性能的新方法很容易在牛市中受到市場關(guān)注。
回到概念本身，并行 EVM 究竟是什么？具體的實現(xiàn)方式是怎樣的？又有哪些相關(guān)的項目值得提前關(guān)注？
本期內(nèi)容，我們試圖對以上問題進行回答。
并行，更有效率
那么，什么是并行 EVM？
并行 EVM（Ethereum Virtual Machine）是一個旨在改進現(xiàn)有 EVM 性能和效率的概念。
眾所周知，EVM 是以太坊的核心，負責運行智能合約和處理交易。
目前的 EVM 為了保持網(wǎng)絡的一致性和安全性，其設計中有一個非常重要的特征：
交易是按照順序執(zhí)行的。
順序執(zhí)行確保了交易和智能合約能夠以確定性順序執(zhí)行，從而更容易管理和預測區(qū)塊鏈的狀態(tài)。這個設計選擇優(yōu)先考慮了安全性，并減少了與并行執(zhí)行相關(guān)的潛在復雜性和漏洞。
但在面臨高負載的情況下，可能會導致網(wǎng)絡擁堵和延遲。
將 EVM 的原始設計想象成單車道上的車輛一輛接一輛地前進，每輛車輛都必須按照前車的速度行駛，一旦有車輛（交易）發(fā)生擁堵，后續(xù)其他車輛就會全堵在路上；
而并行 EVM，就像是將這條單行道擴展成多車道高速公路，允許多輛車同時行駛。
從技術(shù)角度說，并行 EVM 允許不同的獨立交易或智能合約同時進行，大大提高了 EVM 處理速度和系統(tǒng)吞吐量。
那么，實現(xiàn)并行 EVM 的方式有哪些？
我們無意做特別深入的技術(shù)解讀，在此可以先給出一般性的并行 EVM 處理方法：
- 分區(qū)或分片：將交易分區(qū)或分組，使得它們可以并行執(zhí)行。這意味著不同的交易可以同時在不同的處理單元上執(zhí)行，而不是一個接一個。此外，Solana 的 SVM 就采用了類似的處理邏輯。
- 優(yōu)化算法：開發(fā)新的調(diào)度算法和優(yōu)化技術(shù)，以有效管理和執(zhí)行并行任務，同時保持交易的正確性和順序。
- 安全和一致性保障：實現(xiàn)復雜的同步機制和一致性模型，確保即使在并行處理的情況下，也能保持整個系統(tǒng)的安全和數(shù)據(jù)一致性。
總之，通過并行處理交易，可以讓 EVM 在同一時間處理更多的交易，顯著提高 TPS，減輕網(wǎng)絡擁堵情況，并且提高擴展性。
目前市場上已經(jīng)有一些項目開始朝并行 EVM 的設計進行探索，但實現(xiàn)的方式各有特點。接下來我們將對相關(guān)的項目進行具體的介紹和盤點。
獨立派: 自建 L1，設計成并行 EVM
既然以太坊的 EVM 目前的交易是順序執(zhí)行的，那么第一個執(zhí)行并行 EVM 的思路非常直接：
放下以太坊，另起爐灶自己做一個獨立的 Layer1 來運行并行 EVM。
代表項目：Monad 和 Sei。
Monad：自帶并行 EVM 的 L1
Monad 是一個致力于解決傳統(tǒng) EVM 可擴展性問題的區(qū)塊鏈項目。它采用并行執(zhí)行策略，與以太坊相兼容，旨在通過提高交易處理速度和系統(tǒng)效率來優(yōu)化區(qū)塊鏈性能。
通過實現(xiàn)并行執(zhí)行，Monad 目標是大幅提升交易吞吐量，解決現(xiàn)有 EVM 鏈在高負載下的擁堵問題，其最終目標是達到物理帶寬限制的 400,000 TPS。
值得一提的是，如果你直接在推特上以「Parallel EVM」為關(guān)鍵詞進行搜索，在熱門分類中第一個出來的項目就是 Monad，這也反映出項目在貼合并行 EVM 敘事上的營銷動作。
那么 Monad 具體是如何實行并行處理交易的？
Monad 的并行執(zhí)行策略核心在于它能夠識別和并行執(zhí)行沒有共同依賴的交易。雖然 Monad 和以太坊的區(qū)塊都是線性有序的交易集合，但 Monad 通過優(yōu)化執(zhí)行策略允許事務在不影響最終結(jié)果的情況下并行進行。這種并行執(zhí)行策略包含以下幾個關(guān)鍵技術(shù)：
- Optimistic Execution（樂觀執(zhí)行）: 在前一個交易完成前開始執(zhí)行后續(xù)交易。這種方法可能導致交易依賴錯誤，但通過跟蹤輸入輸出比對，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致，系統(tǒng)將重新執(zhí)行交易以確保正確的執(zhí)行結(jié)果。
- Scheduling and Dependencies（調(diào)度和依賴）: 為了減少不必要的重復執(zhí)行，Monad 通過靜態(tài)代碼分析器預測事務間的依賴關(guān)系，智能地調(diào)度事務執(zhí)行，以優(yōu)化并行執(zhí)行的效率。
- State Merging（狀態(tài)合并）: 盡管交易并行執(zhí)行，每個交易更新的狀態(tài)最終需要按順序合并，以保證整個區(qū)塊的狀態(tài)一致性。
在融資方面，Monad 同樣表現(xiàn)亮眼。今年 2 月其官推也公布了由 Dragonfly 領(lǐng)投的 1900 萬美金的種子輪融資，同時個人投資者也包括 Cobie 和 Hasu 等圈內(nèi)知名人物。
同時，項目的創(chuàng)始人為 Jump Trading 的前研究負責人 Keone Hon。由于該項目目前尚未發(fā)幣，考慮到 Jump Trading 在交易和做市上的經(jīng)驗，其代幣表現(xiàn)或許值得期待。
今年 9 月，Monad Labs 曾發(fā)布過項目的技術(shù)文檔，其中透露項目的原生代幣叫做 MON。但隨后該文檔中關(guān)于 MON 的介紹被刪除，推測代幣可能會有別的命名。
大手筆融資、做市商背景、新公鏈和并行 EVM... 這幾個要素加起來，注定了 Monad 必然受到廣泛關(guān)注和期待。
但其并行 EVM 表現(xiàn)究竟如何，仍需要測試網(wǎng)數(shù)據(jù)和主網(wǎng)運行后才能得以檢驗。
SEI：V2 版本將并行 EVM 提上日程
Sei 是一個開源的 Layer 1 區(qū)塊鏈，專門為交易優(yōu)化而設計，致力于為各類交易應用提供先進的基礎(chǔ)設施，包括 DeFi、NFT 市場和游戲 DEX 等。
眾所周知，Sei 算不上一個新項目。其主網(wǎng)于今年 8 月已經(jīng)準備就緒，并且在之前的 V1 版本中已經(jīng)實現(xiàn)了專門針對交易優(yōu)化的功能，如包括防止搶跑交易的機制和支持訂單批處理的功能，旨在提升交易的安全性和效率。
而在最新的 V2 版本（預計 2024 上半年實現(xiàn)）設計中，Sei 將并行 EVM 提上了日程。
- 樂觀并行化: Sei 同樣采用樂觀并行化策略，允許鏈并行執(zhí)行所有交易。當交易觸及相同狀態(tài)時，系統(tǒng)會跟蹤每個交易接觸的存儲部分，相互沖突的交易會被重新按順序執(zhí)行，直到解決所有沖突。
- Geth 兼容性: 作為核心 Sei 二進制文件的一部分，Sei 節(jié)點將自動導入 Geth，即以太坊虛擬機的 Go 實現(xiàn)，以處理以太坊交易，并通過 Sei 為 EVM 創(chuàng)建的特殊接口進行任何結(jié)果更新。
- SeiDB 存儲優(yōu)化: Sei 重新設計存儲接口，使用更高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫，優(yōu)化讀寫性能，同時減少狀態(tài)膨脹。
這些技術(shù)共同構(gòu)成了 Sei v2 的核心，使其不僅成為完全并行化的 EVM，還具備高度的性能和兼容性；同時，Sei 通過允許 Cosmwasm 智能合約與 EVM 智能合約的無縫交互，提供了一個多元化的執(zhí)行環(huán)境，進一步擴大了其適用范圍和吸引力。
從文檔給出的測試數(shù)據(jù)來看，Sei 在并行處理交易的情況下，測試 TPS 峰值達到了 28,300 左右。僅從理論測試數(shù)值來看，并行 EVM 的效率顯著強于當前的各類 L1，我們也期待實際落地時不要打過多的折扣。
在代幣方面，SEI 在最近一個月內(nèi)漲幅達到 80%，考慮到項目較高的市值，這樣的漲幅已經(jīng)非常亮眼。隨著并行 EVM 敘事的延續(xù)，代幣或許還會迎來拉升，但更多的算是 Beta 收益。
折中派：成為 L2，將其他鏈的能力與 EVM 結(jié)合
與以上 L1 自成一派的思路不同，還有一些 L2 項目在并行 EVM 上有另外的解法：
借用其他鏈或虛擬機的性能，輔助以太坊交易的執(zhí)行。
代表項目：Neon，Eclipse，Lumio。
Neon：將 EVM 引入 Solana 生態(tài)的 L2
Neon EVM 是建立在 Solana 區(qū)塊鏈上的首個并行化 Ethereum 虛擬機，旨在通過并行交易處理提高區(qū)塊鏈效率和可擴展性。
該項目最大的特點在于跨生態(tài)運作：允許開發(fā)者利用 Solana 的并行執(zhí)行架構(gòu)來擴展 Ethereum dApps，并通過并行執(zhí)行優(yōu)化網(wǎng)絡效率，提高交易速度，降低成本，同時保持與 EVM 環(huán)境的兼容性。
在具體實現(xiàn)上，Neon 將以太坊交易轉(zhuǎn)換為 Solana 交易，然后將它們提交給 Solana 驗證器，該驗證器在 Solana 上執(zhí)行并更新 Neon 程序的狀態(tài)，具體過程可以簡單理解為：
- 用戶簽署交易，被發(fā)送到代理。代理是 Solana 上的一個帳戶，運行 EVM 模擬器，并負責執(zhí)行 Neon-txn。
- 代理將向 Solana 請求區(qū)塊鏈狀態(tài)，并在 Solana 狀態(tài)上測試啟動 Neon-Txn。
- 代理根據(jù)收到的數(shù)據(jù)，按照 Solana 規(guī)則形成新的 txn（交易），并將其與打包的數(shù)據(jù)一起發(fā)送給 Solana 進行數(shù)據(jù)處理。
- 最后，根據(jù) eth 規(guī)則，交易被發(fā)送回 Neon 進行簽名檢查，一旦驗證通過，就在 Solana 上并行執(zhí)行。
在代幣表現(xiàn)上，NEON 最近一個月已有 3 倍漲幅，但總市值顯著低于 SEI?？紤]到 Solana 生態(tài)復蘇和相關(guān)的代幣熱潮，NEON 作為 Solana 生態(tài)中唯一的并行 EVM，后續(xù)市場表現(xiàn)仍然值得關(guān)注。
Eclipse：將 SVM 引入以太坊生態(tài)的 L2
面對 EVM 的順序執(zhí)行導致的性能不足問題，Neon 的思路是將 EVM 引入 Solana；但反過來將 SVM 引入以太坊也是一種殊途同歸的選擇。
Eclipse Mainnet 就是這樣一個通用的 L2 解決方案，將 SVM 引入以太坊，結(jié)合了以太坊的結(jié)算、Solana 虛擬機 (SVM) 的執(zhí)行、Celestia 的數(shù)據(jù)可用性和 RISC Zero 的零知識證明等多個技術(shù)。
項目目標是提供一個大規(guī)模并行執(zhí)行的環(huán)境，允許多個操作同時進行，從而提高網(wǎng)絡吞吐量和效率，同時減少擁堵和交易費用。通過這種結(jié)構(gòu)，Eclipse 旨在提高 dApp 的可擴展性和用戶體驗。
具體執(zhí)行上，Eclipse 通過 Solana 虛擬機（SVM）和其 Sealevel 運行時實現(xiàn)并行 EVM。
SVM 允許不同交易并行執(zhí)行，特別是當這些交易不影響重疊狀態(tài)時。通過這種方式，SVM 可以直接隨著硬件核心數(shù)量的增加而擴展性能，從而實現(xiàn)優(yōu)化的并行執(zhí)行。這種設計使 Eclipse 能夠大幅提高處理速度和網(wǎng)絡吞吐量，同時減少擁堵和交易成本。
簡單來說，Eclipse 的設計邏輯是，交易執(zhí)行在 Solana 的 SVM 中，交易結(jié)算仍在以太坊上。
在項目背景方面，Eclipse 2022 年完成 1500 萬美金融資， 投資方有 Polychain、Polygon Ventures、Tribe Capital、 Infinity Ventures Crypto、CoinList 等。
Eclipse 聯(lián)合創(chuàng)始人&CEONeel Somani 此前有 Airbnb、Two Sigma、Oasis Labs 等多個公司經(jīng)歷，首席商務官 Vijay 曾是 Uniswap 和 dYdX 團隊的前業(yè)務開發(fā)主管。
12 月 13 日，Eclipse 的測試網(wǎng)已經(jīng)上線，在該測試網(wǎng)上部署合約的前 1000 名開發(fā)者將獲得紀念性 NFT 獎勵。同時由于項目仍未發(fā)布代幣，考慮到其高額的融資背景，積極交互并密切關(guān)注項目的社媒更新，以博取空投機會會是不錯的選擇。
Lumio：引入 Move 和 Aptos 來處理交易的 L2
近期發(fā)布的 Lumio 也是一個 L2，在產(chǎn)品設計上也與并行 EVM 有一定的結(jié)合。
Lumio 致力于將 Aptos 作為以太坊 L2 來使用，是一個基于 OP Rollup 的 L2。在產(chǎn)品特點上，利用 Aptos 處理交易，以太坊結(jié)算交易。
相較于其他 L2 而言，Lumio 的官方材料中給出了性能上的比較：
- gas 成本比現(xiàn)有 L2 低 3-4 個數(shù)量級（$0.1 vs $0.0006）；
- TPS 比現(xiàn)有 L2 高出 1-2 個數(shù)量級（1K vs 30K）；
- 適合企業(yè)級應用的高性能和安全執(zhí)行層， Web2 傳統(tǒng)應用過渡到 Web3 的良好選擇；
- Move 和 EVM 跨虛擬機調(diào)用。
融資背景上，2021 年該項目背后的組織 Pontem 得到了由 Mechanism Capital 和 Kenetic Capital 領(lǐng)投的 450 萬美金融資，并且也吸引了 Animoca 和 Bixin 等機構(gòu)的參與。新的 Lumio L2，據(jù)說在近期會有新的融資情況公布。
此外，Pontem 專注于構(gòu)建 Move 和 EVM 兼容產(chǎn)品，在 Facebook 內(nèi)部的 Libra 時期，就一直在使用 Move 進行應用開發(fā)，也是 Aptos 生態(tài)最早的項目方。
隨著其他公鏈的復蘇，Aptos 如果能受到資金外溢的影響，那么與并行 EVM 敘事相關(guān)的 Lumio 可能也會受到關(guān)注。同時，Pontem 和 Lumio 目前并沒有代幣；隨著 Lumio 測試網(wǎng)上線，積極交互可能會有空投機會。
Polygon Miden：老 L2，新虛擬機
Polygon Miden 是一個正在開發(fā)中的零知識 (zk) Rollup，它運行在 Miden VM 上。這個虛擬機設計著重于零知識友好性，優(yōu)先考慮這些方面而非直接的 EVM 兼容性。作為一個 zk Rollup，它旨在為 Polygon 網(wǎng)絡增強交易隱私和可擴展性。
從 Polygon Miden 的 Github 頁面來看，其提到了并行交易執(zhí)行，即能夠并行處理因果獨立的交易。
這是怎么實現(xiàn)的？
具體地說，Miden 通過改變傳統(tǒng)區(qū)塊鏈的透明性要求來實現(xiàn)可驗證性，利用零知識證明允許用戶在本地執(zhí)行智能合約并創(chuàng)建證明，然后網(wǎng)絡可以快速驗證這些證明。
這種方法減少了運算負擔，并使得交易天然地可以并行化，提高了整體的處理效率和速度。
同時，項目推特顯示 Miden 仍在開發(fā)階段，相關(guān)信息透露得較少。不過從 Polygon 這條 L2 的整體設計來看，其擁有側(cè)鏈、zk-STARK 和 SDK 等多種技術(shù)解決方案，并行 EVM 并不是其最重要的發(fā)力方向。
考慮到 Polygon 作為成功 L2 已經(jīng)被價值發(fā)現(xiàn)，Miden 的設計筆者認為只能屬于在技術(shù)上與并行 EVM 的敘事沾邊，但 Polygon 目前本身沒有主動去蹭這個敘事熱度，加之 Matic 代幣已經(jīng)無法獲取 Alpha 收益，因此在代幣表現(xiàn)上， Matic 可能并沒有與并行 EVM 敘事完全關(guān)聯(lián)。
最后，我們也可以用一張表來比較所有涉及到并行 EVM 敘事的項目們，以此為各位讀者提供參考。
正如文章開篇所說，敘事永遠處于輪轉(zhuǎn)之中。
并行 EVM 的敘事有抬頭跡象，但是否能夠持續(xù)火熱，一方面要看不同 L1 和 L2 們在技術(shù)上實打?qū)嵉耐黄?；另一方面則還需要密切關(guān)注項目方的動向，伴隨明年 1 季度到來的坎昆升級優(yōu)化以太坊的動作，并行 EVM 這種優(yōu)化其性能的敘事，或許還會迎來一次高潮。
