Wichtigste Punkte:
Die Solana Virtual Machine (SVM) ist die der Solana-Blockchain zugrundeliegende Software-Infrastruktur, die einen höheren Transaktionsdurchsatz und die Ausführung von Smart Contracts ermöglicht.
Im Gegensatz zur Ethereum Virtual Machine (EVM), die mit sequenzieller Transaktionsverarbeitung und der Programmiersprache Solidity arbeitet, setzt die SVM auf parallele Verarbeitung und nutzt die Programmiersprache Rust.
In diesem Artikel gehen wir darauf ein, was die SVM ist, wie sie funktioniert und wo die Unterschiede zur EVM liegen.
Einführung
Ursprünglich wurden Blockchains hauptsächlich als dezentrale Netzwerke zur Verarbeitung von Transaktionen verwendet. Virtuelle Maschinen ermöglichen es jedoch, Smart Contracts auf Blockchains zu implementieren, sodass eine Vielzahl von Anwendungen auf ihnen ausgeführt werden können. Die Ethereum Virtual Machine (EVM) und die Solana Virtual Machine (SVM) sind gute Beispiele für virtuelle Maschinen. In diesem Artikel untersuchen wir, was die SVM ist, wie sie funktioniert und wie sie sich von der EVM unterscheidet.
Was ist die Solana Virtual Machine (SVM)?
Die SVM ist die Ausführungsumgebung für Smart Contracts auf der Solana Blockchain. Sie kann Tausende von Transaktionen pro Sekunde (TPS) verarbeiten und so die Skalierbarkeit des Netzwerkes verbessern.
Ethereum war das erste Protokoll, das eine virtuelle Maschine für eine Blockchain schuf, nämlich die EVM, die inzwischen zum Standard geworden ist. Die Architektur der EVM war Inspiration für mehrere Blockchains wie die BNB Smart Chain, Avalanche und Tron, deren Systeme auf der EVM basieren oder mit ihr kompatibel sind. Die SVM hat sich inzwischen zu einem ernstzunehmenden Konkurrenten der EVM entwickelt.
Wie funktioniert die SVM?
Die SVM ist mit einem leistungsstarken Computer vergleichbar, der auf der Solana-Blockchain betrieben wird und von Nutzern erstellte Smart Contracts verwaltet. Die Ausführung der SVM umfasst mehrere Schritte:
Validatorknoten. Solana verfügt über zahlreiche, über die ganze Welt verteilte Validatorknoten. Jeder führt seine eigene Version der SVM aus, sodass sie unabhängig voneinander an verschiedenen Aufgaben arbeiten können.
Vorbereitung der Smart-Contract-Ausführung. Um einen Smart Contract auszuführen, übersetzt die SVM diesen zunächst in eine Sprache, die der Knoten verstehen kann. Dadurch wird sichergestellt, dass der Smart Contract korrekt ausgeführt wird.
Smart-Contract-Ausführung. Nachdem der Smart Contract im richtigen Format ist, folgt die Ausführung. Der Smart Contract aktualisiert einige Blockchain-Daten in der SVM-Version des Knotens, der ihn ausführt.
Konsenserzielung. Die aktualisierte Version der Blockchain wird mit allen anderen Netzwerkknoten geteilt, um einen Konsens zu erreichen.
Stell dir vor, ein Nutzer verwendet eine dezentrale Anwendung (dApp), die auf Solana basiert, um digitale Kunst zu kaufen und zu verkaufen. Beim Kauf wird ein Smart Contract ausgeführt, um den Eigentümer auf der Blockchain zu aktualisieren. Dieser Smart Contract wird durch einen Knoten mithilfe der SVM ausgeführt. Der Knoten überprüft die Regeln, stellt die Gültigkeit der Zahlung sicher und aktualisiert die Blockchain-Daten.
Parallele Transaktionsverarbeitung mit Sealevel
Ein besonderes Merkmal der SVM ist ihre Fähigkeit, viele Smart Contracts gleichzeitig auszuführen. Dies wird durch parallele Transaktionsverarbeitung erreicht. Die SVM führt mehrere Smart Contracts parallel aus, wodurch Transaktionsdurchsatz und Effizienz erhöht werden.
Sealevel ist eine Komponente der SVM, die potenzielle Konflikte bei der parallelen Ausführung auflöst, wenn mehrere Transaktionen gleichzeitig denselben Kontozustand betreffen. Werden beispielsweise zwei Transaktionen – eine für die Einzahlung in eine Wallet und eine andere für eine Auszahlung – gleichzeitig ausgeführt, kann dies Fehler verursachen, wenn es nicht korrekt gehandhabt wird.
Sealevel wurde entwickelt, um die Verarbeitung von voneinander abhängigen Transaktionen eindeutig zu regeln. Smart Contracts auf Solana legen fest, welche Teile des Blockchain-Zustands durch jede Transaktion verändert werden. Das System erkennt, welche Transaktionen unabhängig voneinander verarbeitet werden können, da sie unterschiedliche Teile des Zustands betreffen, und bei welchen Transaktionen Abhängigkeiten bestehen, da sie denselben Teil des Zustands betreffen. Voneinander abhängige Transaktionen werden nacheinander verarbeitet, um Konflikte zu vermeiden und sicherzustellen, dass jede Transaktion korrekt ausgeführt wird, ohne dass Daten und die Gesamtleistung der Blockchain beeinträchtigt werden.
SVM vs. EVM
Transaktionsverarbeitung
Die SVM implementiert ein Modell der Parallelverarbeitung, das die gleichzeitige Ausführung mehrerer Transaktionen ermöglicht, was den Durchsatz erhöht und die Latenz verringert. Umgekehrt verarbeitet die EVM Transaktionen nacheinander, was bei hohem Netzwerk-Traffic zu einer Überlastung führen kann.
Programmiersprache
Die SVM verwendet Rust als Programmiersprache, die für ihre Effizienz bekannt ist und sich besonders für Anwendungen eignet, die hohe Leistung und Sicherheit erfordern. Die EVM hingegen arbeitet mit Solidity, einer speziell für die Erstellung von Smart Contracts entwickelten Sprache.
Smart-Contract-Ausführung
Bei der SVM werden Smart Contracts von jedem Validator unabhängig ausgeführt, was einen effizienteren Netzwerkbetrieb ermöglicht. Im Gegensatz dazu müssen bei der EVM alle Knoten einen Konsens über das Ergebnis der Smart-Contract-Ausführung erzielen, was die Verarbeitungszeiten verlangsamen kann.
Nachteile der SVM
Die SVM hat gewisse Nachteile. Einer der größten ist die Komplexität der Aufrechterhaltung von Systemstabilität und -sicherheit bei der Parallelverarbeitung. Die Architektur der SVM ist zwar effizient, erfordert aber zusätzliche Koordination, um Konflikte zu vermeiden und die Integrität zu gewährleisten, wenn Transaktionen, die dieselben Daten betreffen, gleichzeitig verarbeitet werden.
Darüber hinaus ist die Programmiersprache Rust schwieriger zu erlernen als Solidity und andere für die Blockchain-Entwicklung verwendete Programmiersprachen.
Fazit
Die SVM ist eine Ausführungsumgebung auf der Solana-Blockchain, bei der die Effizienz der Transaktionsverarbeitung und der Smart-Contract-Ausführung im Vordergrund steht. Die virtuelle Maschine setzt auf parallele Transaktionsverarbeitung und nutzt die Programmiersprache Rust, um einen höheren Transaktionsdurchsatz und bessere Skalierbarkeit zu ermöglichen. Die SVM weist jedoch auch einige Nachteile auf, darunter die höhere Komplexität von Rust und die Herausforderungen im Zusammenhang mit der parallelen Ausführung von Transaktionen. Angesichts des Potenzials, das sich aus der Kombination mit neuen KI-Technologien ergibt, dürfte die Nutzung und Akzeptanz der SVM noch deutlich zunehmen.
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