WEB:Gear 的技術優勢_MBL

在上一篇文章中，我們介紹了新推出的Polkadot/Kusama平行鏈——Gear，它擁有最先進的智能合約引擎，還介紹了Gear的使命、主要功能和團隊成員。

現在，讓我們深入了解GEAR突破性技術的關鍵優勢。

摘要

Gear關鍵的技術創新在于其新穎的跨合約通信方式。Gear使用Actor通信模型和WebAssemblyVM，支持并行處理，并具有速度快、成本低的優勢。

事實證明，WebAssemblyVM比任何其他方案運行速度都要快。使用WebAssembly可以讓GEAR的智能合約直接編譯成機器碼，運行速度媲美原生。更快的速度意味著更低的交易成本和更高的效率。

背景

我們可以看一看基本原理和組成部件，通過了解背景知識，更好地了解Gear的技術。

同其他區塊鏈系統一樣，Gear也維護分布式狀態。運行時代碼將被編譯成WebAssembly并成為區塊鏈存儲狀態的一部分。

數據：近7天有超5.6萬枚BTC流出交易所:金色財經報道，據Coinglass數據顯示，截至發稿時，近7天有56,608.41枚BTC流出交易所，近24小時有8,310.01枚BTC流出交易所。目前交易所的BTC余額為1,892,773.54枚。[2022/12/19 21:52:41]

存儲狀態包括以下部分：

程序和內存

消息隊列

賬戶

程序和內存

程序代碼存儲為不可變的Wasmblob，每個程序都有固定數量的獨立內存，這些內存在程序初始化時被預留，并在消息處理期間保持不變。程序只能在自己的內存空間內讀寫，不能訪問其他程序的內存空間。

程序可以從Gear實例提供的內存池中分配到更多內存。程序以64KB為單位分配自身所需的內存。每個分配的內存塊分散存儲在分布式數據庫后端，但在運行時中，Gear節點構造連續的運行時內存，并允許程序在其上運行而無需重載。

Meta與歐萊雅合作推出Web3加速器項目:金色財經報道，Meta與化妝品牌歐萊雅以及法國商學院HEC Paris達成合作關系，推出一項Web3創業加速計劃。該計劃旨在幫助專注于3D制作、AR、VR、混合現實、頭像創建、用戶體驗的可移植性、Token 經濟或其他與元宇宙和 Web3 相關的主題的企業。至少有五家企業將參與其中。[2022/10/25 16:38:10]

消息隊列

Gear實例持有一個全局消息隊列。使用Gear節點，用戶可以向特定程序發送包含一條或多條消息的交易。這些消息將填充消息隊列。在區塊構造過程中，消息將被移出隊列并被路由到特定程序。

賬戶

對于公共網絡，防御DoS攻擊常常在交易處理時支付gas/fee。Gear提供了一個Balance模塊，允許存儲用戶和程序余額，并支付交易費用。

常規余額轉移是在Substrate的Balances模塊中進行的。余額在用戶、程序和驗證者帳戶之間轉移。

觀點：集成NFT的游戲相比傳統游戲具有天然優勢:8月15日消息，Polygon游戲全球業務開發副總裁Urvit Goel認為，與不允許用戶出售游戲內物品的傳統游戲相比，集成NFT的游戲具有天然優勢。

在傳統游戲中，用戶通常用真金白銀購買游戲內物品，但他們無法出售這些物品以換回任何美元價值。然而，在GameFi領域的大多數游戲中，用戶能夠以NFT的形式購買物品，并在玩完游戲后出售。Goel將傳統模式稱為“只花錢不賺錢”，并強調玩家應該至少能夠收回其投入游戲中的部分資金價值。（Cointelegraph）[2022/8/15 12:26:06]

除了常規余額轉移外，Gear網絡還定義了gasbalance轉移，用于獎勵驗證者節點的工作，并保護網絡免受DoS攻擊。

狀態轉換

每個系統都遵循系統狀態演化所依據的規則。當網絡處理新的輸入數據時，狀態將根據狀態轉移規則前進。這些輸入數據被打包在稱為交易的原子粒度的信息中。

今日恐慌與貪婪指數為11，恐慌程度明顯上升:6月9日消息，今日恐慌與貪婪指數為11（昨日為17），恐慌程度較昨日明顯上升，等級仍為極度恐慌。

注：恐慌指數閾值為0-100，包含指標：波動性（25%）＋市場交易量（25%）＋社交媒體熱度（15%）＋市場調查（15%）＋比特幣在整個市場中的比例（10%）＋谷歌熱詞分析（10%）。[2022/6/9 4:13:22]

Gear節點維護并同步包含所有新交易的交易池。當任何節點接收到交易時，該節點將交易傳播到所有連接的節點。

當Gear驗證節點生成新塊時，池中的一些交易將合并到一個塊中，網絡將通過該塊進行狀態轉換。上一個區塊中未打包的交易將留在池中，直到生成下一個區塊。

Gear支持以下交易類型：

創建程序

發送消息

退出消息隊列退出多條消息，運行相關程序）

Iagon推出以太坊-Cardano代幣橋Beta測試版:5月26日消息，隨著Iagon以太坊-Cardano Token Bridge Beta測試版上線，Cardano實現另一個互操作性里程碑。

據悉，4月底，去中心化云計算平臺Iagon宣布從以太坊區塊鏈遷移到Cardano。隨后，該公司宣布將其代幣供應量的50%從以太坊遷移至Cardano，總計5億枚IAG代幣。（U.Today）[2022/5/26 3:43:38]

余額轉移

Actor通信模型

并發系統的主要挑戰之一是并發控制。它定義了不同程序之間正確的通信順序，并協調共享資源的訪問。潛在問題包括競爭條件、死鎖和資源匱乏。

并發計算系統可分為兩類通信模式：

共享內存通信——并發程序通過更改共享內存位置的內容進行通信。

消息傳遞通信——通過消息交換進行并發程序通信。消息傳遞并發比共享內存并發更容易理解。它通常被認為是一種更穩健的并發編程形式。

通常，消息傳遞并發比共享內存具有更好的性能。在消息傳遞系統中，每個進程的內存開銷和任務切換開銷更低。

有很多數學理論可以用來理解消息傳遞系統，包括Actor模型。

對于進程間通信，Gear使用Actor模型。Actor模型越來越流行，通常作為先進的語言概念，現在許多新的編程語言都在使用它。Actor模型的原理是程序從不共享任何狀態，只是在彼此之間交換信息。

雖然在一個通常的Actor模型中，消息順序沒有任何保證，但Gear額外保證了兩個特定程序之間的消息順序保持不變。

使用Actor模型可以使我們在程序邏輯中實現基于Actor的并發性。這樣我們就可以利用各種語言結構進行異步編程。

與類不同，actor一次只允許一個任務訪問其可變狀態，這使得多個任務中的代碼可以安全地與同一個actor實例交互。

異步函數大大簡化并發管理，但它們無法處理死鎖或狀態損壞的情況。為了避免死鎖或狀態損壞，異步函數應該避免調用可能阻塞其線程的函數。為了實現這一點，我們選擇使用await表達式。

目前，典型的智能合約代碼中缺乏對async/await模式的支持，這給智能合約開發人員造成了很多問題。實際上，通過添加手工函數，在智能合約程序流中實現更好的控制是可能的。但是合約中許多函數的問題在于，人們很容易混淆，應該在合約生命周期中的哪個階段調用哪個函數。

Gear為程序提供通用的async/await語法。這大大簡化開發和測試過程，降低智能合約開發中出錯的可能性。如果程序邏輯需要，GearAPI還支持同步消息。

內存并行性

每個程序的獨立內存空間允許在Gear節點上進行并行化消息處理。并行處理流的數量等于CPU內核數。每個流將處理用于一組已定義程序的消息。它與從其他程序或外部發送的消息有關。

Gear引擎使用運行時定義的流的數量，這個數量等于驗證者機器上的CPU內核數，將目標程序的總量除以流數，并為每個流創建一個消息池。

程序被分配到獨立的流中，每條消息都出現在其目標程序的流中。因此，發往特定程序的所有消息都會出現在一個處理流中。

在每個周期中，一個目標程序可以有多條消息，一個流將處理許多程序的消息。消息處理后，每個流的一組新消息將被添加到消息隊列中，然后循環重復。消息處理過程中，生成的結果消息通常被發送到另一個地址。

WebAssemblyVM

Gear在底層使用WebAssembly。任何Gear程序都采用WebAssembly格式。WebAssembly是用于部署程序的代碼格式。在Gear上下文中，任何智能合約都是一個WebAssembly程序。

WebAssembly具有以下優點：

卓越的原生速度。因為它將程序代碼轉換為實際的硬件指令。更高的速度意味著更高的效率和更低的交易成本。

便攜性。它可以在任何硬件上運行。

安全性。經過正確驗證的WebAssembly程序不能離開沙箱(由規范保證)。

WebAssembly能夠成為一項引人注目的全球性行業技術有以下原因：

由該領域的所有主要競爭者合作設計和實施

設計和發布采用完整的數學和機器形式驗證

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關于GearFans

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來源：金色財經

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