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无限扩展性和大规模应用：读懂并行EVM+网络Artela

由 ·

作者：Ac-Core，YBB Capital研究员；翻译：0xjs@金色财经

前言

EVM+ 是一种先进的范式，专门设计用于推动以太坊虚拟机的发展，以更好地适应快速变化的加密环境。该模式将 Web2 的创新和生产力融入到 Web3 中，像AI、DePIN 和 DeFi 安全等实际技术快速集成到加密应用中。 EVM+提供了一种新颖的解决方案，不仅可以促进大规模应用程序的开发，还可以通过无缝集成EVM资产、协议和基础设施来加速加密货币与主流应用程序的集成。它通过实现EVM+WASM原生公链扩展来增强区块链扩容性，并通过支持EVM并行执行来优化区块链处理能力。

正如 Techandtips123 所解释的，并行 EVM 类似于在聚会准备期间分配角色。想象一下，你需要准备搬运并分配特定任务：A 运输大件物品，B 处理贵重物品，C 负责搬运物品，D 组织新地点的卫生布局。这样的分工可以让四个人更加高效、快速地完成工作。

类似地，并行 EVM 的概念涉及在多个执行单元之间分配计算任务。在以太坊网络中，许多参与者同时处理不同的交易，每笔交易就像一个独立的任务，例如转账或创建新的代币。每个参与者独立处理 EVM 上的任务，就像在区块链上运行单独的计算机程序一样。一旦完成，这些任务的结果将被整合回网络中以形成最终的区块。当单个执行者无法独立处理大量交易时，速度会下降，可用性也会受到影响。并行 EVM 的引入解决了这个问题，允许多个执行者同时处理不同的交易，使网络能够更快地处理更多交易，减少拥塞和相关成本。

引入新“层”的概念

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资料来源：Artela — 从 EVM+ 到 EVM++

Vitalik Buterin 指出，“L2 用于扩展，L3 用于自定义功能，例如隐私。在这一愿景中，没有人试图提供“扩容平方”；相反，该堆栈包括一个帮助应用程序扩展的层和另一个满足不同用例的定制功能需求的层。”

在Vitalik对以太坊的愿景中，解决非可扩展性需求的层显然发挥着至关重要的作用。他的观点强调了区块链网络支持“自定义功能”的必要性。对于以太坊来说，满足这一需求可能需要建立一个新的层，而 Artela 则建议在基础层之上添加“原生扩展”。

对于区块链来说，功能是指支持各种应用的能力。以太坊虚拟机（EVM）作为支持智能合约的运行时引擎（runtime engine），已经成为创建 DApp 和实现功能的主流模型。 EVM 最初由以太坊提出，现已被许多智能合约链采用，通常称为 EVM 兼容链或 EVM 等效链。然而，目前的 EVM 已被证明在支持 DApp 的扩展功能方面有限。关键挑战是如何扩展 EVM 链内的功能边界。有两个实际的改进方向：

  • 用更好的虚拟机替换 EVM

  • 通过补充扩展增强 EVM

第一种方法规避了 EVM 的限制，但需要放弃基于 EVM 的智能合约。 MoveVM 和 FuelVM 是这种实现的示例。虽然未来可能需要更先进的虚拟机，但它们需要相当长的时间才能达到与 EVM 相同的成熟度和普及度。

第二种方法涉及引入新的堆栈，通过“扩展”来增强 EVM。此处的目的是推动 EVM 的功能限制超出其原始规范，同时保持 EVM 等效性。这种方法增强了现有 EVM 基础设施之上的 DApp 的功能。探索 EVM 增强为 DApp 功能中令人兴奋的可能性和持续创新打开了大门，带来了重大的新兴创新。

Artela

Artela 网络中的 EVM+

Artela 的使命是创建一个基础层区块链网络，以满足大规模去中心化应用程序不断增长的需求。 Artela 的创新设计允许开发人员以模块化方式在区块链基础层之上创建原生扩展，从而增强区块链的可编程性。这种方法将使开发人员能够以轻量级和动态的方式实现自定义功能，从而为更快的创新和更多可能性打开大门。

Artela 有一个扩展层，允许添加名为 Aspects 的原生、用户定义的扩展模块，这增强了可编程性，同时确保与现有 EVM 智能合约的兼容性。Aspects允许开发人员在智能合约之外的整个交易生命周期中注入额外的逻辑来管理交易和相关区块。

Artela建立了高度可扩展的EVM+网络，通过Aspect编程引入了与EVM网络兼容的WASM虚拟机（见扩展链接1）。这些虚拟机可以互操作，允许动态添加和执行链上扩展程序。 EVM+使开发者能够构建高性能协议、模块化DApp，并针对特定场景定制底层功能。

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来源：Artela 官方

在 DevNet 和公共测试网阶段，Artela 与社区开发人员合作探索 EVM+ 网络的潜力，从而产生了富有想象力的用例：

  • 利用WASM作为链上协处理器，方便AI智能体算法和其他高性能模块直接在区块链上执行，同时确保与EVM系统的无缝互操作；

  • 自治世界链上AI智能体的参与，实现真正可编程的链上NPC，可以与用户交互；

  • 可选实时执行链上安全模块，使 DeFi 协议能够立即识别并减少可疑交易。

一个新时代即将到来，一个全面实现链上协议、AI和安全 DeFi，同时保持与 EVM 世界的兼容性和互操作性的时代。

从 EVM+ 到 EVM++

Artela的愿景是建立一个无限可扩展的网络，其中EVM+不是最终目标而是一个起点。 Artela 的下一步是 EVM++，这是一个与 EVM+ 并行的网络，旨在充分释放可扩展区块链技术的潜力。 

EVM+解锁了EVM的可扩展性，旨在适应加密货币的新世界，其中Web2生产力和创新以及AI、DePIN和金融科技安全等实用技术正在快速集成到DApp中。 

EVM++扩展了EVM的可扩展性，使这个极具创造力的网络能够进一步推动DApp的大规模采用，加速加密货币与主流应用的融合。

EVM++ 并行弹性 EVM 网络

Artela 的并行 EVM++ 实施将分两个阶段进行。

第一阶段涉及EVM+下的并行交易执行。 Artela 的网络不仅实现了基本的并行 EVM 执行，还解决了 EVM+ Aspects 下并行执行的挑战，EVM+ Aspects 是运行在 WASM 虚拟机上的扩展，可以在交易生命周期中调用。

在第二阶段，Artela将利用并行能力与弹性计算相结合，实现弹性区块空间，这种动态机制可以让DApp最大限度地发挥并行执行的好处。

并行 EVM 概述

Artela的水平可扩展架构是围绕并行执行而设计的，通过弹性计算保证网络节点算力的可扩展性，最终实现弹性区块空间。

  • 并行执行：Artela 上的交易可以并行执行。 Artela网络基于交易依赖冲突分析对交易进行分组并行执行；

  • 弹性计算：验证者节点支持水平扩展，网络根据当前网络负载或订阅情况自动调整验证者的计算节点。扩容过程由弹性协议协调，保证共识网络中有足够数量的弹性计算节点；

  • 弹性区块空间：基于弹性计算，除了扩展公共区块空间外，需要独立区块空间的大型DApp还可以申请网络内专用的弹性区块空间。

“弹性区块空间“

弹性区块空间是指可动态扩展的区块空间，为需要高交易吞吐量的DApp提供具有协议保障的专用区块空间。默认情况下，区块中公共区块空间的容量是有限的。当DApp申请独立的区块空间时，区块会添加额外的空间，仅容纳与DApp的智能合约相关的交易。随着区块空间的扩大，验证者需要增加弹性执行节点来扩展相应的处理能力。

弹性区块空间是一种区块链扩容机制，允许无限扩容，同时保持互操作性。分片区块链、应用链网络、Layer2s等可扩展网络也可以提供独立的区块空间，但隔离和区块生成是异步的。弹性区块空间允许具有独立区块空间的DApp通过同一个区块中的原子交易进行同步交互，避免了异步跨链通信的需要。

当Artela网络中的DApp需要高可扩展性时，它可以订阅弹性块空间来处理增加的吞吐量。弹性区块空间和本机扩展为 Artela 中的 DApp 提供了可扩展性和定制功能。

使用 Artela 中的原生扩展增强 DApp 功能

通过 Aspect 编程，开发人员能够创建原生扩展（请参阅扩展链接 2），在所有区块链基础层之上集成自定义功能，将这些功能与现有的 EVM 智能合约相结合，以增强 DApp 功能。

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资料来源：Joshua Esin

1、增强的可扩展性： Artela中Aspect编程的优势之一是其无与伦比的可扩展性。传统的智能合约在修改或扩展功能时常常面临限制。 Artela 的 Aspect 编程通过提供模块化和可扩展的框架克服了这些障碍。开发者可以在不改变核心逻辑的情况下无缝扩展现有合约的功能，为更加敏捷和可扩展的 dApp 开发铺平道路。

2、增强安全性：在不断发展的区块链安全领域，Artela 的Aspect编程引入了范式转变。与传统的白盒安全措施不同，Aspect 编程提供了补充性的黑盒安全解决方案。实时监控、主动风险缓解和运行时行为分析有助于建立强大的安全框架，防止漏洞并确保协议连续性。

3、链上意图求解器： Artela 的 Aspect 编程引入了链上意图求解器的革命性概念。传统上，用户必须指定详细的函数调用来执行交易。通过链上意图求解器，用户可以用人类可读的语言表达他们想要的结果，提供更直观和可定制的体验。例如，用户可以将其意图指定为“用 X ETH 交换 Y USDC”，从而无需复杂的函数调用。

4、即时（JIT）操作： JIT操作是一个广泛应用于各种场景的强大概念，通过Artela的Aspect编程获得灵活性。在区块链生命周期内执行链上逻辑，并将其与原子交易中的智能合约相结合，使得 AMM 框架中的 JIT 结算、JIT 流动性池管理和 MEV 捕获策略成为可能。

5、原生事件驱动操作： Artela 中的原生事件驱动操作允许用户订阅实时链上事件，触发原子任务。此功能有助于保持链上和链下状态之间的一致性，实现异步跨链消息通知，并增强区块链自动化。

6、全链游戏： Artela的Aspect编程将其影响力扩展到游戏领域，为开发者提供增强游戏内资产可编程性的工具。借助 Artela，游戏设备 NFT 可以通过可编程性进行升级，开创游戏生态系统中多功能用户体验的新时代。

7、链上微服务： Artela 能够在区块链网络内创建公共链上服务，促进不同用户和组织的集体维护和治理。该模式促进资源共享、协同创新，减少发展障碍，助力去中心化金融生态系统的发展。

Artela的编程模型为区块链网络引入了内置的“功能层”，消除了对第三方网络或复杂的链下系统的需求。该功能层扩展了基础层的本机功能，包括安全措施、托管功能、自动化和链下同步。该功能层的集成标志着去中心化网络中协议开发和用户体验的飞跃。

结论

Web3 的基础技术是公链，首先通过中本聪的比特币网络引入，后来通过以太坊等智能合约平台大大扩展了功能。有些人将区块链视为去中心化的数据网络，本质上是一种分布式账本技术。然而，它不仅仅是数据。

区块链更类似于计算机，而不仅仅是账本或数据库。我们今天面临的挑战是如何设计更好的计算机。 Artela 区块链基于 Cosmos SDK 构建，在引擎层面进行了许多改进。

此外，Artela兼容EVM，并通过引入Aspect编程进行创新，实现链上扩展。

除了EVM之外，Artela还添加了第二个基于WASM的虚拟机，以支持多种编程语言（AssemblyScript、Rust、C、C++）并访问更多链上资源。

因此，EVM适用于一般的智能合约，而Aspect VM则用于特定的应用扩展。