Что такое виртуальная машина Solana (SVM)?

Виртуальная машина Solana (SVM) — это программная инфраструктура, которая обеспечивает работу блокчейна Solana для обработки большего числа транзакций и выполнения смарт-контрактов. В отличие от Ethereum Virtual Machine (EVM), использующей Solidity и последовательную модель обработки, SVM использует язык программирования Rust и параллельную обработку транзакций. В этой статье мы рассмотрим, что такое виртуальная машина Solana, как она работает и чем отличается от Ethereum Virtual Machine.

Основы

Изначально блокчейны служили децентрализованными системами для обработки транзакций, но появление виртуальных машин превратило их в платформы, способные поддерживать разнообразные приложения и сценарии использования через смарт-контракты. Две заметные виртуальные машины — Ethereum Virtual Machine (EVM) и Solana Virtual Machine (SVM). В этой статье разберём внутреннее устройство SVM и её отличия от EVM.

Обзор виртуальной машины Solana

Виртуальная машина Solana служит каркасом для выполнения смарт-контрактов в сети Solana. Она обладает способностью обрабатывать тысячи транзакций в секунду, что способствует высокой масштабируемости сети.

Ethereum стал пионером в создании виртуальных машин для блокчейнов с выпуском Ethereum Virtual Machine, дизайн которой получил широкое распространение. Многие другие блокчейны, такие как BNB Smart Chain, Avalanche и Tron, приняли или адаптировали архитектуру EVM. Тем не менее SVM выросла в сильного конкурента доминированию EVM.

Внутреннее устройство виртуальной машины Solana

Виртуальная машина Solana — это надёжная система для выполнения смарт-контрактов в блокчейне Solana. Ниже приведён упрощённый обзор того, как работает SVM и что делает её уникальной.

Окружение выполнения и узлы валидаторов 

SVM функционирует как окружение выполнения смарт-контрактов, с множеством узлов валидаторов, распределённых по всему миру. Каждый узел запускает собственный экземпляр SVM, что позволяет обрабатывать задачи независимо.

Обработка смарт-контрактов 

Когда смарт-контракт отправляется в сеть, SVM сначала транслирует его в язык, понятный узлам, чтобы обеспечить корректное выполнение. После трансляции смарт-контракт выполняется на узле, обновляя определённые данные блокчейна. Обновлённые данные затем синхронизируются между всеми узлами для достижения консенсуса.

Параллельное исполнение с SeaLevel 

SVM выделяется способностью выполнять несколько смарт-контрактов одновременно, что увеличивает пропускную способность транзакций. Это достигается благодаря механизму SeaLevel, который решает конфликты при параллельной обработке. SeaLevel явно управляет зависимостями между транзакциями, чтобы избежать вычислительных ошибок.

Подход SeaLevel позволяет системе определять транзакции, которые можно обрабатывать одновременно без конфликтов, и те, которые требуют последовательного выполнения для обеспечения корректности. Такая архитектура обеспечивает высокую эффективность при сохранении целостности данных, позволяя блокчейну Solana надёжно обрабатывать большой объём транзакций.

Solana Virtual Machine (SVM) против Ethereum Virtual Machine (EVM)

Модели обработки транзакций 

Виртуальная машина Solana использует параллельную обработку, позволяя выполнять множество транзакций одновременно, что даёт большую пропускную способность и меньшую задержку. В отличие от неё, Ethereum Virtual Machine следует последовательной модели обработки, где транзакции обрабатываются поочерёдно, что может приводить к снижению производительности при высокой нагрузке.

Поддерживаемые языки программирования 

Rust является основным языком программирования для SVM, ценимым за эффективность и пригодность для высокопроизводительных приложений. EVM, в свою очередь, опирается на Solidity — язык, специально созданный для смарт-контрактов.

Выполнение смарт-контрактов 

В окружении SVM смарт-контракты обрабатываются индивидуально каждым валидатором, что позволяет сети работать более эффективно. EVM требует, чтобы все узлы приходили к согласию относительно результатов выполнения смарт-контрактов, что может замедлять обработку из-за необходимости достижения консенсуса по всей сети.

Ключевые проблемы виртуальной машины Solana

Виртуальная машина Solana сталкивается с несколькими вызовами. Основная проблема вытекает из её параллельной архитектуры, которая, несмотря на эффективность, добавляет сложности в поддержание стабильности и безопасности системы. Эта модель требует тщательной координации, чтобы избежать конфликтов при одновременном выполнении транзакций, изменяющих одни и те же данные.

Ещё одна значимая проблема — использование языка Rust, который, несмотря на эффективность и надёжность, может быть сложнее для освоения разработчиками по сравнению с Solidity и другими распространёнными языками в блокчейн‑среде. Крутая кривая обучения может стать барьером для внедрения и разработки на платформе SVM.

Заключение

Виртуальная машина Solana предоставляет высокоэффективное окружение для обработки транзакций и выполнения смарт-контрактов в блокчейне Solana. Она использует параллельную обработку и язык Rust для достижения большей масштабируемости и пропускной способности. Несмотря на свои сильные стороны, SVM имеет ряд недостатков, включая сложность параллельной обработки и крутой порог вхождения, связанный с Rust. Тем не менее возможная интеграция с ИИ-технологиями открывает перспективы для более широкого принятия и будущего роста.