ROC:Rocket Protocol虚拟机技术(一):优化并兼容EVM

区块链系统中的虚拟化代表着一个关键阶段 – 从公链到商业逻辑的开发和迁移服务。在这个关键阶段中,大多数正在开发运行的区块链项目都在使用现有的公共账本。然而,很多项目需要的是定制化解决方案,用以确保业务产品和服务的灵活性以及安全性。

区块链技术的验证机制要求矿工验证各个区块中的数据。比特币的去中心化数据库通常被称为“账本”,在比特币网络中,所有矿工必须验证“账本”中的交易明细以及呈现在各个地址中的结果。而在以太坊网络中,由于智能合约的存在,矿工除了要验证以太坊账本,矿工还需要根据智能合约代码来验证智能合约计算结果。这些智能合约的代码需要一个系统来运行它,这个系统就是“虚拟机”。以太坊智能合约计算器是以太坊虚拟机(EVM)。随着虚拟机的使用变得越来越普遍,区块链领域已经开始从比特币帐户共识过渡到智能合约过程共识的时代。

MetaMask将支持通过Lido和Rocket Pool进行流动性质押:金色财经报道,ConsenSys 周五宣布,加密钱包提供商 MetaMask 现在将支持通过 Lido 和 Rocket Pool 进行流动性质押。在该协议的公开测试版中,想要质押 ETH 并因对网络共识做出贡献而获得奖励的用户可以直接在 MetaMask 的 web3 应用程序中进行,方法是选择所需的质押提供商并确认要分配的 ETH 数量并签署交易,希望将在 Lido 或 Rocket Pool 上质押而收到的 stETH 或 rETH 换回 ETH 的用户可以在 MetaMask 中付费进行。

MetaMask 高级产品经理 Abad Mian 解释道:“重要的是要注意 MetaMask Staking 不提供质押服务,我们只需将用户连接到 Lido 和 Rocket Pool 以质押他们的 ETH 并直接从质押提供商那里接收流动性质押代币。”[2023/1/14 11:11:13]

然而,以太坊虚拟机(EVM)只是实现智能合约的一种方法,尽管它现在已经为业界所普遍认可,但是运行智能合约的其他方法也客观存在,并且可能是更好的选择。因此,以太坊网络不是基于以虚拟机为中心的区块链技术。也正因如此,虚拟机的体系结构相对简单且效率低下。我们来详细解释一下原因。

Optimism Goerli测试网将于1月12日迁移至Bedrock:12月22日消息,OP Labs宣布,Optimism Goerli测试网将在2023年1月12日迁移到Bedrock。

大多数用户和应用程序不会受到此次升级的影响。目前Optimism已与Alchemy、Ankr、Chainlink、Etherscan、Infura、Quicknode和Tenderly等合作伙伴合作,以确保顺利升级,1月12日将共享一个迁移的数据库,以便这些合作伙伴和其他节点运营商可以启动其升级的节点。

据此前报道,今年5月,Optimism宣布推出去中心化Rollup基础架构Bedrock,该架构尽可能重用以太坊的代码、基础设施和设计模式,并表示“EVM等效”已是过去时,Bedrock带来的是“以太坊等效”。Optimism表示,Bedrock将作为交互式故障证明系统Cannon的基础架构进行发布,其优势包括交易费用降低、最大吞吐量提升、节点同步速度提高。[2022/12/22 22:00:27]

由于区块链虚拟机技术本身比较难以实现,因此与传统虚拟机相比,当前的EVM运行效率比较低下。EVM遗留了其运行模型中的许多功能和关键组件未执行,迫使了语言设计人员去手动实现它们。 EVM放弃了标准VM的定义特征,例如调度、代码自省和提供标准库,这导致执行环境昂贵、缓慢且不安全。

ChainUp子公司Bedrock Trust推出去中心化数据存储基金:11月29日消息,区块链技术解决方案提供商ChainUp Group宣布其子公司Bedrock Trust Pte Ltd推出去中心化数据存储基金IPFS Infrastructure Flagship Fund I。受新加坡金融管理局监管的持牌基金管理公司Bedrock Trust将担任该基金管理人,帮助合格投资者能够参与星际文件系统(IPFS),投资者也可以通过Bedrock Trust获得Filecoin投资机会,通过持牌基金经理投资去中心化存储解决方案。(雅虎财经)[2022/11/29 21:08:38]

显然,这只是以太坊虚拟机面临的问题之一。除此之外,EVM还缺少标准库支持,并且缺少适当的工具集。但是,本文主要关注EVM设计框架以及Rocket Protocol(中文名:火箭协议)如何对此提出解决方案。

以太坊2.0流动性质押协议Rocket Pool已占有1%的以太坊网络验证节点:2月24日,以太坊2.0流动性质押协议RocketPool目前已成为第二大以太坊2.0流动性质押平台,目前已占据1%的以太坊网络验证节点。RocketPool旨在为以太坊2.0提供流动性质押服务,以降低以太坊2.0质押的准入门槛,使持有ETH数量少于32枚的持有者也能参与2.0网络验证。通过RocketPool,用户只需0.01ETH即可开始质押。(Defiant)[2022/2/24 10:13:25]

EVM设计框架中的缺陷导致其运行智能合约的效率低下。硬件运行代码时,需要将文字格式的代码逐步转换为硬件可以理解的二进制代码。

EVM使用的机器代码长度为32个字节。与4–8字节的Java虚拟机相比,32字节的EVM的机器代码运行速度会相对较慢;EVM本身不支持小数点计算,使得其计算精度较低,无法实现更多需要更高精确度的功能;EVM使用哈佛计算机结构,这意味着:每当虚拟机需要验证智能合约结果时,它都必须在开始计算之前临时检索并调取区块中的智能合约代码以及用于计算的数据。如果可以有类似内存的空间来存放智能合约的代码,虚拟机将不需要在每次计算之前重复请求和读取数据,在这种情况下,它的运行效率会大幅度提高。

Black Rock Petroleum Company将为OMH部署超100万台比特币矿机:内华达州的一家公司Black Rock Petroleum Company(简称BKRP)宣布已与Optimium Mining Host Limited Liability Co(简称OMH)签订了一项具有约束力的协议,将托管和运作多达100万台比特币矿机。双方合约期限为24个月,可选择延长12个月,但须事先通知。OMH将支付全部的电力供应费用。据悉,这些矿机来自中国境内,并由OMH出口至加拿大,由BKRP部署在加拿大阿尔伯塔省的三个天然气生产基地中,首批20万台矿机将在BKRP最近宣布计划收购的Quirk Creek天然气工厂现场托管,并由Caledonian Midstream Corporation运营。(Globe Newswire)[2021/7/17 0:59:10]

EVM兼容

Rocket Protocol将兼容并优化现有以太坊虚拟机的性能,以优化智能合约的编写难度以及运算能力。

Rocket Protocol已经与EVM的Solidity语言完全兼容。Solidity目前已成为以太坊编程语言的事实标准。许多优秀的FT(Fungible Tokens,同质化通证),NFT(Non-Fungible Tokens,非同质化通证),DeFi(去中心化金融)以及其他相关合约都是基于EVM智能合约发展出来的。Rocket Protocol理所应当去传承这些区块链技术的优质基因。

在Rocket Protocol中,我们认为应用级兼容性包括两个方面:

代码兼容

数据兼容

?代码兼容意味着当前的开发者无需学习掌握更多新的代码知识。相反,他们可以使用已经部署到Rocket Protocol的现有代码库,包括现有的智能合约和前端应用程序代码。数据兼容意味着已经在以太坊上运行的合约中的数据(ERC20和ERC-721标准)可以迁移到Rocket Protocol中。

EVM兼容的技术部署已接近尾声,最快将在今年第三季度通过Rocket Protocol的跨链解决方案实现。

REVM

Rocket Protocol的另一个解决方案 – Rocket Ethereum VM(REVM)将Rocket Protocol及其EVM兼容这一技术特性提升到了新的高度:REVM允许原始的以太坊合约直接迁移到Rocket Protocol上,无需重新编译即可使用。与以太坊开发工具链一样,Rocket Protocol也提供工具链,例如Remix(用于开发、调试以及部署Solidity合约的浏览器内部编辑器)以及MetaMask(用于与以太坊区块链交互的加密货币钱包),以支持开发、编写和部署智能合约。

REVM在与EVM兼容的同时,也将跨链和NFT协议之类的操作进行抽象化并写入智能合约成为新的智能合约关键字。它引入了Rocket Protocol自定义关键字来完成Rocket Protocol功能,例如只需一句代码即可完成跨链和NFT协议。在智能合约中使用这些关键字的开发者可以享受Rocket Protocol带来的独特的可组合性和可操作性。

REVM用于编译使用这些关键字生成可用字节码的Rocket Protocol智能合约。智能合约的迁移基于交易和ABI(应用程序二进制接口)系统,该系统定义了如何在机器代码中访问资产协议或计算程序。此外,在Rocket Protocol中,执行智能合约所需的GAS费可以通过多方进行支付:合约调用方或合约发行方。

目前,EVM设计框架缺陷导致许多问题产生,导致用户体验不佳和效率低下,且无法迅速解决。在总结以太坊经验教训的基础上,Rocket Protocol更加重视为开发者提供更快、更安全的体验。Rocket Protocol是一个区块链基础设施,不仅与EVM的Solidity语言完全兼容,也将跨链和NFT协议抽象为新的智能合约关键字,以实现更好的可组合性和可操作性。但是,由于它继承了Solidity语言,因此难以避免在Rocket Protocol内部也附带Solidity语言的缺陷,例如缺乏标准库支持。在下面的文章中,我们将介绍REVM如何解决由Solidity引起的问题。

关于Rocket Protocol

Rocket Protocol是由MixMarvel孵化的面向未来虚拟世界的区块链基础设施。目前,Rocket Protocol已升级到2.0版本。作为可以实现EVM体系多链合约级互操作的高性能链群,Rocket Protocol 2.0融合了跨链协议、NFT协议以及EVM协议,并在此基础上进行了扩展,使得开发者能够自由地创建适配各种场景的复杂去中心化应用,同时给予用户近似互联网应用般的体验。

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