Prefácio

EVM+ é um paradigma avançado projetado especificamente para impulsionar a evolução da Máquina Virtual Ethereum para se adaptar melhor ao cenário criptográfico em rápida mudança. Este modelo integra inovações e produtividade da Web2 na Web3, com tecnologias reais como inteligência artificial, DePIN e segurança DeFi sendo rapidamente integradas em aplicações criptográficas. EVM+ oferece uma solução inovadora que não só promove o desenvolvimento de aplicações em grande escala, mas também acelera a integração de criptomoedas com aplicações convencionais, integrando sem problemas ativos, protocolos e infraestrutura EVM. Ele melhora a escalabilidade da blockchain implementando extensões de cadeia nativa EVM+WASM e otimiza as capacidades de processamento da blockchain ao suportar a execução paralela do EVM.

Como explicado por Techandtips123, o EVM paralelo é semelhante a atribuir funções durante a preparação de uma festa. Imagine que precisa de se preparar para uma mudança e atribuir tarefas específicas: A transporta itens grandes, B lida com bens valiosos, C está encarregado de mover os itens e D organiza o layout de higiene no novo local. Esta divisão permite que quatro pessoas concluam o trabalho de forma mais eficiente e rápida.

Da mesma forma, o conceito de EVM paralelo envolve a distribuição de tarefas computacionais entre várias unidades de execução. Na rede Ethereum, muitos participantes processam transações diferentes simultaneamente, sendo cada transação como uma tarefa independente, como transferências ou criação de novos tokens. Cada participante lida independentemente com uma tarefa no EVM, assim como executar programas de computador separados no blockchain. Uma vez concluídas, os resultados dessas tarefas são consolidados de volta na rede para formar o bloco final. Quando um único executor não consegue lidar independentemente com um grande volume de transações, a velocidade diminui e a usabilidade sofre. A introdução do EVM paralelo aborda esse problema, permitindo que vários executores processem diferentes transações simultaneamente, possibilitando que a rede lide com mais transações mais rapidamente, reduzindo a congestão e os custos associados.

O Conceito de Introduzir Novas "Camadas"

Fonte: Artela — De EVM+ para EVM++

Vitalik Buterin observou: "L2 destina-se à escalabilidade, L3 à funcionalidade personalizada, como a privacidade. Nesta visão, ninguém está tentando fornecer 'escalabilidade ao quadrado'; em vez disso, a pilha inclui uma camada para ajudar as aplicações a escalar e outra camada para atender às necessidades de funcionalidade personalizada de diferentes casos de uso."

Na visão de Vitalik para o Ethereum, a camada que aborda as necessidades de não escalabilidade desempenha claramente um papel crucial. O seu ponto de vista sublinha a necessidade de as redes blockchain suportarem "funcionalidades personalizadas". Para o Ethereum, atender a essa demanda pode envolver o estabelecimento de uma nova camada, enquanto a Artela propõe adicionar "extensões nativas" sobre a camada fundamental.

Em termos de blockchain, funcionalidade refere-se à capacidade de suportar várias aplicações. A Máquina Virtual Ethereum (EVM), como o motor de execução que suporta contratos inteligentes, tem sido o modelo predominante para criar DApps e implementar funcionalidades. Inicialmente proposta pela Ethereum, a EVM é agora adotada por muitas cadeias de contratos inteligentes, frequentemente referidas como cadeias compatíveis com a EVM ou equivalentes à EVM. No entanto, a atual EVM tem se mostrado limitada no suporte às funcionalidades estendidas das DApps. O desafio chave é como expandir os limites de funcionalidade dentro das cadeias EVM. Existem duas direções práticas para melhoria:

1. Substituindo EVM por máquinas virtuais melhores
2. Melhorando o EVM através de extensões suplementares

A primeira abordagem contorna as limitações da EVM, mas requer abandonar contratos inteligentes baseados na EVM. MoveVM e FuelVM são exemplos deste estilo de implementação. Embora máquinas virtuais mais avançadas possam ser necessárias no futuro, requerem uma quantidade considerável de tempo para atingir a mesma maturidade e prevalência que a EVM.

A segunda abordagem envolve a introdução de uma nova pilha para melhorar o EVM através de “extensões”. O objetivo aqui é empurrar os limites funcionais do EVM além de sua especificação original, mantendo a equivalência do EVM. Este método melhora as capacidades de DApps em cima da infraestrutura existente do EVM. Explorar a melhoria do EVM abre as portas para possibilidades emocionantes e inovação contínua na funcionalidade do DApp, trazendo inovações emergentes significativas.

Artela

EVM+ na Rede Artela

A missão da Artela é criar uma rede blockchain de camada fundamental para atender à crescente demanda por aplicações descentralizadas em grande escala. O design inovador da Artela permite aos desenvolvedores criar extensões nativas sobre a camada de base da blockchain de forma modular, melhorando a programabilidade da blockchain. Esta abordagem permitirá aos desenvolvedores implementar funcionalidades personalizadas de forma leve e dinâmica, abrindo portas para uma inovação mais rápida e mais possibilidades.

Artela tem uma camada de extensão que permite a adição de módulos de extensão nativos e definidos pelo usuário chamados Aspects, que melhoram a programabilidade, garantindo ao mesmo tempo a compatibilidade com os contratos inteligentes EVM existentes. Os Aspects permitem que os desenvolvedores injetem lógica adicional ao longo de todo o ciclo de vida da transação para além dos contratos inteligentes, a fim de gerir transações e blocos relacionados.

Artela estabeleceu uma rede EVM+ altamente escalável, introduzindo máquinas virtuais WASM compatíveis com a rede EVM através da programação Aspect (consultar link de extensão 1). Estas máquinas virtuais podem interoperar, permitindo a adição dinâmica e execução de programas de extensão on-chain. EVM+ permite aos programadores construir protocolos de alto desempenho, DApps modulares e personalizar funcionalidades subjacentes para cenários específicos.

Origem: Arte oficial da Artela

Durante as fases de DevNet e Public Testnet, a Artela colaborou com desenvolvedores da comunidade para explorar o potencial da rede EVM+, resultando em casos de uso imaginativos:

· Utilizando o WASM como um co-processador on-chain para facilitar a execução de algoritmos de agentes de inteligência artificial e outros módulos de alto desempenho diretamente na blockchain, garantindo ao mesmo tempo interoperabilidade perfeita com o sistema EVM;

· Participação de agentes de inteligência artificial autônomos do mundo on-chain, permitindo NPCs on-chain verdadeiramente programáveis que podem interagir com os utilizadores;

· Execução opcional em tempo real de módulos de segurança on-chain, permitindo que os protocolos DeFi reconheçam e mitiguem instantaneamente transações suspeitas.

Uma nova era está no horizonte, uma que realiza totalmente protocolos on-chain, inteligência artificial e DeFi seguros, mantendo ao mesmo tempo compatibilidade e interoperabilidade com o mundo EVM.

De EVM+ para EVM++

A visão da Artela é estabelecer uma rede escalável sem limites, onde EVM+ não é o objetivo final, mas sim um ponto de partida. O próximo passo da Artela é o EVM++, uma rede paralela ao EVM+ projetada para liberar totalmente o potencial da tecnologia blockchain escalável. O EVM+ desbloqueou a escalabilidade do EVM, com o objetivo de se adaptar ao novo mundo das criptomoedas, onde a produtividade e inovação da Web2, juntamente com tecnologias práticas como inteligência artificial, DePIN e segurança FinTech, estão se integrando rapidamente aos DApps. O EVM++ estende a escalabilidade do EVM, permitindo que esta rede altamente criativa promova ainda mais a adoção em larga escala de DApps e acelere a integração das criptomoedas com aplicações mainstream.

Rede EVM Paralela Elástica EVM++

A implementação paralela do EVM++ da Artela ocorrerá em duas fases.

A primeira fase envolve a execução paralela de transações sob EVM+. A rede da Artela não só alcança a execução paralela básica do EVM, mas também aborda os desafios da execução paralela sob EVM+ Aspectos, que são extensões executadas em máquinas virtuais WASM que podem ser invocadas durante o ciclo de vida da transação.

Na segunda fase, Artela irá utilizar as capacidades paralelas combinadas com computação elástica para alcançar espaço de bloco elástico, um mecanismo dinâmico que permite que os DApps maximizem os benefícios da execução paralela.

Visão Geral Paralela da EVM

A arquitetura horizontalmente escalável da Artela é projetada em torno da execução paralela, garantindo a escalabilidade do poder de computação do nó de rede por meio de computação elástica para, por fim, alcançar o espaço de bloco elástico.

· Execução Paralela: As transações na Artela podem ser executadas em paralelo. A rede Artela agrupa transações para execução paralela com base na análise de conflito de dependência de transação;

· Computação Elástica: Os nós validadores suportam escalabilidade horizontal, e a rede ajusta automaticamente os nós de computação dos validadores com base na carga atual da rede ou nas condições de subscrição. O processo de escalonamento é coordenado por um protocolo de elasticidade para garantir um número adequado de nós de computação elástica na rede de consenso;

· Espaço de Bloco Elástico: Com base em computação elástica, além de expandir o espaço de bloco público, grandes DApps que requerem espaço de bloco independente podem solicitar espaço de bloco elástico dedicado dentro da rede.

“Espaço de Bloco Elástico”

O espaço de bloco elástico refere-se a um espaço de bloco dinamicamente expansível que fornece espaço de bloco dedicado com garantia de protocolo para DApps que requerem alta taxa de transação. Por padrão, a capacidade do espaço de bloco público em blocos é limitada. Quando um DApp solicita espaço de bloco independente, o bloco adiciona espaço extra que acomoda apenas transações relacionadas aos contratos inteligentes do DApp. À medida que o espaço de bloco se expande, os validadores precisam aumentar os nós de execução elásticos para expandir as capacidades de processamento correspondentes.

O espaço de bloco elástico é um mecanismo de expansão da blockchain que permite escalabilidade infinita mantendo a interoperabilidade. Redes escaláveis como blockchains fragmentadas, redes de cadeias de aplicativos e Camada 2 também podem fornecer espaços de bloco independentes, mas o isolamento e a geração de bloco são assíncronos. O espaço de bloco elástico permite que DApps com espaços de bloco independentes interajam de forma síncrona através de transações atômicas no mesmo bloco, evitando a necessidade de comunicação assíncrona entre cadeias.

Quando uma DApp na rede Artela requer alta escalabilidade, ela pode subscrever espaço de bloco elástico para lidar com o aumento da taxa de transferência. O espaço de bloco elástico e as extensões nativas fornecem recursos de escalabilidade e personalização para DApps na Artela.

Melhorando a Funcionalidade do DApp com Extensões Nativas em Artela

Através da programação de Aspecto, os desenvolvedores têm o poder de criar extensões nativas (ver link estendido 2) que integram funcionalidades personalizadas no topo de todas as camadas base da blockchain, combinando-as com os contratos inteligentes EVM existentes para melhorar as capacidades do DApp.

Origem: Joshua Esin

1. Escalabilidade Aprimorada: Uma das vantagens da programação de Aspecto na Artela é a sua escalabilidade incomparável. Contratos inteligentes tradicionais frequentemente enfrentam limitações ao modificar ou estender funcionalidades. A programação de Aspecto da Artela supera essas barreiras ao fornecer um framework modular e escalável. Os desenvolvedores podem expandir facilmente as funcionalidades dos contratos existentes sem alterar sua lógica principal, abrindo caminho para um desenvolvimento de dApp mais ágil e escalável.

2. Segurança reforçada: No campo em constante evolução da segurança blockchain, a Programação de Aspecto da Artela apresenta uma mudança de paradigma. Ao contrário das medidas tradicionais de segurança white-box, a programação de Aspecto oferece uma solução de segurança black-box complementar. A monitorização em tempo real, a mitigação proativa de riscos e a análise do comportamento em tempo de execução ajudam a estabelecer um quadro de segurança robusto, prevenindo vulnerabilidades e garantindo a continuidade do protocolo.

3. Resolvedor de Intenção On-chain: A Programação de Aspecto da Artela introduz o conceito revolucionário de um resolvedor de intenção on-chain. Tradicionalmente, os usuários tinham que especificar chamadas de função detalhadas para executar transações. Com o resolvedor de intenção on-chain, os usuários podem expressar seus resultados desejados em linguagem legível por humanos, proporcionando uma experiência mais intuitiva e personalizável. Por exemplo, um usuário poderia especificar sua intenção como "trocar X ETH por Y USDC", eliminando a necessidade de chamadas de função complexas.

4. Operações Just-In-Time (JIT): As operações JIT, um conceito poderoso amplamente aplicado em vários cenários, ganham flexibilidade através da Programação de Aspecto da Artela. A execução lógica on-chain dentro do ciclo de vida da blockchain e combinando-a com contratos inteligentes em transações atômicas possibilita possibilidades para liquidações JIT, gestão de pools de liquidez JIT e estratégias de captura de MEV em estruturas AMM.

5. Ações Nativas Orientadas a Eventos: As operações nativas orientadas a eventos na Artela permitem que os utilizadores se inscrevam em eventos em tempo real na cadeia, desencadeando tarefas atômicas. Esta funcionalidade ajuda a manter a consistência entre os estados na cadeia e fora dela, permite notificações assíncronas de mensagens entre cadeias e melhora a automação da blockchain.

6. Omnichain Gaming: A Programação de Aspecto da Artela estende a sua influência ao setor dos jogos, fornecendo ferramentas aos programadores para melhorar a programabilidade dos ativos in-game. Com a Artela, os NFTs de equipamentos de jogo podem ser melhorados através da programabilidade, pioneirizando uma nova era de experiências multifuncionais para os utilizadores no ecossistema de jogos.

7. OnChain MicroServices: Artela permite a criação de serviços públicos on-chain dentro da rede blockchain, promovendo a manutenção coletiva e governança por diferentes usuários e organizações. Este modelo promove o compartilhamento de recursos, inovação colaborativa e reduz as barreiras de desenvolvimento, auxiliando no crescimento do ecossistema de finanças descentralizadas.

O modelo de programação da Artela introduz uma "camada de funcionalidade" integrada à rede blockchain, eliminando a necessidade de redes de terceiros ou sistemas off-chain complexos. Essa camada de funcionalidade expande os recursos nativos da camada base, incluindo medidas de segurança, funções de custodiante, automação e sincronização off-chain. A integração desta camada de funcionalidade marca um salto no desenvolvimento de protocolos e na experiência do usuário em redes descentralizadas.

Conclusão

A tecnologia fundamental da Web3 é o blockchain público, introduzido ao mundo através da rede Bitcoin de Satoshi Nakamoto e posteriormente ampliado em funcionalidade por plataformas de contratos inteligentes como o Ethereum. Alguns veem o blockchain como uma rede de dados descentralizada, essencialmente uma tecnologia de livro-razão distribuído. No entanto, é muito mais do que apenas sobre dados.

A Blockchain é mais semelhante a um computador do que apenas um livro-razão ou base de dados. O desafio que enfrentamos hoje é como projetar um computador melhor. A blockchain Artela é construída na Cosmos SDK com muitas melhorias ao nível do motor. Além disso, a Artela é compatível com a EVM e inova ao introduzir a Programação de Aspecto para permitir a expansão on-chain. Além da EVM, a Artela também adicionou uma segunda máquina virtual baseada em WASM para suportar múltiplas linguagens de programação (AssemblyScript, Rust, C, C++) e aceder a mais recursos on-chain. Assim, a EVM é adequada para contratos inteligentes gerais, enquanto a Aspect VM é usada para extensões de aplicações específicas.

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