" Ethereum в настоящее время является доминирующим протоколом для DeFi (децентрализованные финансы) и Dapp (децентрализованные приложения). Почти все программное обеспечение Dapp на основе блокчейна и большая часть программируемых цифровых активов работают на виртуальной машине Ethereum (EVM).
Однако EVM, изначально созданная группой неопытных разработчиков программного обеспечения при участии молодого доктора компьютерных наук Гэвина Вуда, также представляет собой упрощенное, медленное и ограниченное пространство для выполнения кода. Это привело ко многим проблемам, которые мы наблюдаем в Ethereum сегодня, включая небезопасные смарт-контракты, очень ограниченную поддержку языков программирования, низкую производительность и высокую плату за газ.
«Сама платформа [Ethereum] полна рисков, как и следовало ожидать от зарождающейся технологии, – сказал об Ethereum доктор Гэвин Вуд в одном из интервью в 2019 году. – Это цена, которую вы платите за возможность доступа к данному программному обеспечению, изменяющему мир, в дни его создания».
ParaState (STATE) стремится предоставить стандартную, оптимизированную и расширяемую среду исполнения смарт-контрактов, сохраняя при этом совместимость с Ethereum. Он работает как парачейн Polkadot, что позволяет ему предоставлять услуги другим парачейнам и приложениям Polkadot, и в то же время пользоваться преимуществами кроссчейновых сервисов, предоставляемых другими парачейнами.
WebAssembly спешит на помощь
Решением вышеупомянутых проблем EVM является обновление виртуальной машины блокчейна. Виртуальная машина WebAssembly стала ведущим кандидатом на такое обновление. Фактически все системы блокчейнов следующего поколения, такие как EOS, Polkadot, Cosmos, Oasis, NEAR, Solana и другие, выбрали WebAssembly в качестве среды выполнения для приложений блокчейна и интеллектуальных сетевых технологий.
WebAssembly - общепризнанный отраслевой стандарт. Он принят сообществами, начиная от разработчиков приложений веб-браузеров и заканчивая поставщиками облачных вычислений и блокчейнами. В результате WebAssembly хорошо поддерживается широким спектром компьютерного оборудования, операционных систем и языков программирования. Он хорошо оптимизирован для производительности.
Однако большинство виртуальных машин блокчейна на основе WebAssembly НЕ совместимы с существующими приложениями EVM. Это создает препятствия для разработчиков Dapp. Чтобы решить эти проблемы и открыть путь разработчикам экосистемы Ethereum, Ethereum Foundation предложил виртуальную машину WebAssembly в цепочке для приложений EVM, названную EWASM (Ethereum flavored WebAssembly).
Ewasm не будет совместим с EVM на уровне байт-кода. Однако программы Solidity, написанные для EVM, можно просто перекомпилировать в WebAssembly и запустить на EWASM. EWASM использует те же учетные записи, блокирует структуру данных с EVM и предоставляет совместимый интерфейс web3 RPC для внешних Dapps.
Second State WebAssembly VM (SSVM) - это ведущая в отрасли реализация WebAssembly. По данным исследования, опубликованного в IEEE Software, это самая производительная виртуальная машина WebAssembly. SSVM также поддерживает такие стандартные и черновые расширения WebAssembly, как системный интерфейс WebAssembly (WASI), типы интерфейсов и операции с большой памятью. Благодаря своей структуре расширений SSVM полностью поддерживает спецификацию EWASM. Это одна из двух виртуальных машин WebAssembly, которые проходят весь набор тестов EWASM, созданный Ethereum Foundation.
В начале 2020 года фонд web3 профинансировал Second State для переноса SSVM EWASM в экосистему Substrate. В рамках данного грантового проекта Second State создала паллет SSVM для блокчейнов Substrate. Помимо Ewasm, паллет полностью поддерживает смарт-контракты EVM как на уровне исходного кода, так и на уровне байт-кода, чтобы сделать ParaState универсальным магазином для нынешних и будущих разработчиков Ethereum.
Ethereum на Polkadot
Сеть блокчейнов, поддерживающая EVM, представляет собой блокчейн, совместимый с Ethereum. Примеры совместимых с Ethereum блокчейнов включают сам Ethereum, Ethereum Classic, Oasis Ethereum ParaTime, CyberMiles, RSK, Athereum, Binance Smart Chain и многие другие. Эти блокчейны совместимы на уровне программного обеспечения и API.
Смарт-контракты EVM, написанные на Solidity или других интерфейсных языках, можно без изменений развернуть на любом из блокчейнов, совместимых с Ethereum.
Dapp, включая приложение DeFi, интерфейсные интерфейсы можно перенести через совместимые с Ethereum блокчейны с незначительными усилиями.
Такие криптоактивы, как собственные токены и токены ERC-20, можно обменивать через совместимые с Ethereum блокчейны с помощью децентрализованных смарт-контрактов атомарного свопа.
Паллет SSVM обеспечивает встроенную поддержку EVM и, как следствие, всех нынешних приложений Ethereum.
«Мы обязуемся переносить популярные приложения Ethereum DeFi, такие как Uniswap, Balancer, MakerDAO и так далее, в парачейн ParaState. Мы также будем работать с поставщиками мостов Ethereum на Polkadot, чтобы перенести активы токенов Ethereum в парачейн ParaState. Сделав эти инфраструктурные сервисы DeFi доступными в Genesis, ParaState позволяет сегодняшним пользователям Ethereum испытать превосходную производительность Polkadot», – говорят разработчики ParaState.
Расширить экосистему разработчиков
С помощью WebAssembly разработчики смогут писать смарт-контракты на более чем 20 языках программирования, которые поддерживает LLVM в дополнение к Solidity. По мере того, как недостатки Solidity в производительности разработчиков и безопасности приложений становятся очевидными, находятся альтернативы в более зрелых языках программирования, таких как C/C ++, Go, Rust и даже Java. Поддержка языков программирования также имеет решающее значение для привлечения новых разработчиков в экосистему смарт-контрактов.
По мере того, как приложения блокчейна становятся специализированными, разработчики смарт-контрактов для таких случаев использования, как финансовые приложения, с целью повышения безопасности и производительности переходят на предметно-ориентированные языки (DSL). Примеры DSL финансовых смарт-контрактов – MOVE от Facebook Libra для приложений со стабильными монетами, DeepSEA Certik для официально подтвержденных контрактов, язык моделирования цифровых активов (DAML) для токенизации активов и многие другие.
Обладая открытым исходным кодом и широко используемым набором инструментов компилятора, EWASM также поддерживает настройку функций языка программирования. Например, Second State и Oasis Labs предложили расширение языка Solidity для поддержки конфиденциальных полей данных внутри смарт-контрактов. Такие языковые расширения могут быть предложены и реализованы аналогично DSL в инструментальной цепочке на основе WebAssembly. С традиционным и жестким компилятором solc и EVM это невозможно.
Second State SOLL - единственный компилятор языка Solidity и YUL на основе LLVM для развертывания существующих смарт-контрактов Ethereum на EWASM.
EWASM на ParaState может значительно расширить базу разработчиков приложений для блокчейнов в целом и Polkadot в частности. Это также сделает смарт-контракты более безопасными и эффективными за счет инноваций в языке программирования и DSL.
Производительность за пределами TPS
Нынешний Ethereum известен своей низкой производительностью. Если измерять количество транзакций в секунду (TPS), то основная сеть Ethereum может обрабатывать только около 25 TPS, что намного ниже требований для потребительских Интернет-приложений. Для сравнения, сеть VISA регулярно достигает 2000 TPS для транзакций по кредитным картам. Экосистема Polkadot может поддерживать не менее 10 000 TPS через свою архитектуру парачейна. Каждый такой парачейн, как ParaState, может поддерживать 1000+ TPS из-за того, что большая часть тяжелой работы по консенсусу теперь выполняется валидаторами Polkadot.
Однако для платформ смарт-контрактов TPS не является хорошим показателем производительности. Тут нужно оценить, насколько быстро виртуальная машина сети может выполнять смарт-контракты. EVM из-за простой конструкции интерпретатора и отсутствия оптимизации является очень медленной виртуальной машиной по современным стандартам.
Зрелая экосистема вокруг WebAssembly позволяет смарт-контрактам EWASM демонстрировать гораздо более высокую производительность, чем смарт-контракты EVM, даже если они скомпилированы из одного и того же исходного кода Solidity. Например, EWASM может использовать оптимизацию компилятора JIT (Just in Time) и AOT (Ahead of Time) во время выполнения для повышения производительности в 100 раз по сравнению с режимом выполнения интерпретатора EVM. Кроме того, EVM поддерживает только математические вычисления целых чисел, поэтому приложения Web3, требующие немного более сложных математических вычислений, могут строиться лишь поверх инфраструктуры WebAssembly.
SSVM - одна из самых быстрых виртуальных машин WebAssembly. Она обеспечивает оптимизацию AOT для нескольких архитектур ЦП и операционных систем. Это одна из немногих представленных на рынке виртуальных машин, совместимых с EWASM, со специальной оптимизацией производительности для 160-битных целых чисел Ethereum.
Парачейн ParaState использует SSVM в качестве механизма выполнения EWASM. Это обеспечивает значительный прирост производительности для приложений EWASM.
Экосистема Polkadot
Согласно официальному веб-сайту, Polkadot (DOT) - это сегментированная мультичейновая сеть. Она состоит из взаимодействующих блокчейнов и позволяет передавать между ними данные или активы любого типа.
Каждый блокчейн в сети Polkadot является своего рода шардом. Каждый сегмент обрабатывает транзакции параллельно, тем самым устраняя узкие места, которые возникали в устаревших сетях, обрабатывавших транзакции одну за другой. Все парачейны могут достичь консенсуса и постоянно записывать свое состояние в цепочке блоков основной сети Polkadot. Парачейн Polkadot построен на блокчейн-платформе Substrate. Он может иметь свой механизм консенсуса и собственный набор производителей блоков, известных как подборщики.
Polkadot масштабируется за счет сегментирования приложений, при этом каждый парачейн обслуживает конкретный вариант использования приложения, что позволяет сети обрабатывать множество различных типов приложений параллельно – это блокчейны для конкретных приложений. Например, приложение блокчейн для записи транзакций с недвижимостью, вероятно, может работать полностью параллельно с приложением для записи и обмена медицинской информацией между пациентами и врачами.
Парачейн может иметь логику приложения, встроенную в программное обеспечение его ноды, и обрабатывать только определенные виды транзакций, которые имеют отношение к его приложениям. Модули выполнения Substrate позволяют создавать парачейны для конкретных приложений. Например, может существовать парачейн, посвященный стабильным монетам, путем жесткого кодирования логики, связанной со стейблкоинами, внутри программного обеспечения своей ноды. Модуль времени выполнения в этой ноде парачейна может записывать и совершать транзакции с определенными стабильными активами монет, но ничего более. Большинство предлагаемых сегодня парачейнов Polkadot запускают модули времени выполнения для конкретных приложений.
В качестве парачейна ParaState сможет предоставлять услуги смарт-контрактов, включая токенизацию активов и приложения DeFi, другим парачейнам. Он также сможет полагаться на другие парачейны Polkadot для взаимодействия с другими экосистемами блокчейнов. Например, он может использовать следующие сервисы для взаимодействия с активами и приложениями в блокчейнах Биткойн и Ethereum:
- услуги по блокировке и обмену BTC на токены экосистемы Polkadot, которые предоставляют мосты PolkadotBTC и tBTC.
- двустороннюю синхронизацию состояния блокчейна между Ethereum и Polkadot, которую обеспечивает мост Snowfork.
«Мы ожидаем увидеть больше межсетевых мостов и подобных сервисов в экосистеме Polkadot в ближайшее время», – говорят разработчики ParaState.
Токен STATE
Протокол Ethereum требует наличия собственного токена для сетевой безопасности. В ParaState собственный токен протокола Ethereum называется STATE. Токены STATE генерируются и выдаются операторам нод, которые обеспечивают безопасность сети, а также используются в качестве комиссии за транзакции от пользователей.
Имеется фиксированный запас токенов STATE. Поскольку токены STATE используются в сети как плата за газ, часть их будет сжигаться. Со временем это приведет к сокращению общего предложения STATE. Приложения, развернутые на ParaState, также получат вознаграждение от механизма управления.
Токен pDOT
Команда ParaState стремится быстро запустить свою экосистему, полностью совместимую с Ethereum и инфраструктурой DeFi, с помощью токена смарт-контракта (совместимого с ERC-20) под названием pDOT. Токены pDOT выдаются держателям DOT, которые разместили его в стекинг и заблокировали в пользу ParaState на аукционе парачейн-слотов. pDOT имеет соотношение 1:1 с заблокированными токенами DOT. Все участники pDOT соглашаются объединить свои DOT в кошелек с несколькими подписями и распределить DOT между держателями pDOT во время выхода.
Держатели DOT могут торговать своими pDOT или брать под них займы, а в результате получать ликвидность за свои заблокированные токены DOT.
Выводы
Парачейн ParaState (STATE) обеспечивает поддержку протокола Ethereum в экосистеме Polkadot. Хотя он совместим с сегодняшними приложениями EVM, он является перспективным для протокола Ethereum, привлекая сообщества разработчиков LLVM и WebAssembly в экосистему Polkadot. Это лучший выбор универсальной платформы для разработки приложений Web3 следующего поколения. Это Ethereum на стероидах.
«Присоединяйтесь к ParaState. Испытайте завтрашний опыт разработчиков Ethereum уже сегодня!» – призывает команда проекта.
