Foresight Ventures: WASM—เครื่องยนต์แห่งยุคอันยิ่งใหญ่

ผู้เขียนต้นฉบับ: Mike@Foresight Ventures

TL;DR

WebAssembly (เรียกสั้น ๆ ว่า Wasm) เป็นรูปแบบคำสั่งไบนารีแบบพกพาและประสิทธิภาพสูงที่สามารถทำงานบนเว็บเบราว์เซอร์ได้ ได้รับการออกแบบให้เป็นเป้าหมายการคอมไพล์ทั่วไปที่สามารถใช้งานได้หลายภาษาการเขียนโปรแกรมและสามารถทำงานบนแพลตฟอร์มที่แตกต่างกัน

Blockchain เป็นเทคโนโลยีบัญชีแยกประเภทแบบกระจายอำนาจที่รับประกันความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของข้อมูลผ่านการใช้การเข้ารหัสและอัลกอริธึมที่เป็นเอกฉันท์ บล็อคเชนสามารถใช้กับแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น การบันทึกธุรกรรม การจัดเก็บข้อมูล และการดำเนินการสัญญาอัจฉริยะ

มีความสัมพันธ์และสถานการณ์การใช้งานบางอย่างระหว่าง Wasm และ blockchain:

1. สัญญาอัจฉริยะ: Wasm สามารถใช้เป็นสภาพแวดล้อมการดำเนินการสำหรับสัญญาอัจฉริยะได้ ช่วยให้สัญญาทำงานบนแพลตฟอร์มบล็อกเชนที่แตกต่างกันได้ ประสิทธิภาพและความสะดวกในการพกพาที่สูงของ Wasm ช่วยให้สัญญาอัจฉริยะดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและสามารถนำไปใช้ข้ามแพลตฟอร์มได้

2. การโต้ตอบข้ามสายโซ่: Wasm สามารถใช้เพื่อใช้ฟังก์ชันการโต้ตอบข้ามสายโซ่ได้ ด้วยการรวบรวมตรรกะของบล็อกเชนต่างๆ ลงในโค้ด Wasm ตรรกะเดียวกันนี้สามารถดำเนินการบนบล็อกเชนที่ต่างกัน เพื่อให้เกิดการส่งผ่านและการโต้ตอบข้อมูลแบบข้ามสายโซ่

3. การคำนวณแบบออฟไลน์: Wasm สามารถใช้ในการคำนวณนอกบล็อกเชน และส่งผลลัพธ์ไปยังบล็อกเชน สิ่งนี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและความยืดหยุ่นในขณะเดียวกันก็รักษาความปลอดภัยของข้อมูลและความน่าเชื่อถือ

4. ความเป็นส่วนตัวของข้อมูล: Wasm สามารถใช้ในการดำเนินการป้องกันความเป็นส่วนตัวของข้อมูลบนบล็อกเชน ด้วยการคอมไพล์ตรรกะการประมวลผลของข้อมูลที่ละเอียดอ่อนลงในโค้ด Wasm และดำเนินการบนบล็อกเชน ความเป็นส่วนตัวของข้อมูลจึงสามารถป้องกันได้ในขณะเดียวกันก็รับประกันความสามารถในการตรวจสอบความถูกต้องของการคำนวณได้

กล่าวโดยสรุป Wasm และ blockchain สามารถรวมเข้าด้วยกันเพื่อมอบแอปพลิเคชันและบริการบล็อกเชนที่มีประสิทธิภาพ ปลอดภัย และยืดหยุ่นมากขึ้น ความสะดวกในการพกพาและประสิทธิภาพสูงของ Wasm ทำให้เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่สำคัญในสาขาบล็อกเชน

1. WebAssembly คืออะไร

WebAssembly เป็นมาตรฐานชุดคำสั่งที่มีประสิทธิภาพและมีน้ำหนักเบาซึ่งพัฒนาโดย W3C (World Wide Web Consortium) เป็นที่รู้จักในนามผู้ขัดขวางเครือข่ายและประสิทธิภาพสูงและรองรับการดำเนินการข้ามเบราว์เซอร์ ซึ่งหมายความว่าเราสามารถรวบรวมภาษาโปรแกรมต่างๆ รวมถึง C/C++, Go, Rust ฯลฯ ให้อยู่ในรูปแบบไบนารีมาตรฐานแบบรวม และใช้แทน JavaScript เพื่อทำงานในเบราว์เซอร์ที่มีประสิทธิภาพโค้ดที่ใกล้เคียงกัน

WebAssembly หรือเรียกสั้น ๆ ว่า WASM เป็นหน่วยความจำที่ปลอดภัย ไม่ขึ้นอยู่กับแพลตฟอร์ม และแมปกับสถาปัตยกรรม CPU ทุกประเภทได้อย่างสมบูรณ์แบบและมีประสิทธิภาพ โดยมีข้อดีหลัก ๆ ดังต่อไปนี้:

• มีประสิทธิภาพ: WASM มีชุดคุณลักษณะทางภาษาที่ครบครัน อันที่จริง WASM เป็นรูปแบบไบนารี่ที่มีขนาดเล็กและโหลดได้รวดเร็ว เป้าหมายคือการใช้ความสามารถของฮาร์ดแวร์อย่างเต็มที่เพื่อให้บรรลุประสิทธิภาพการดำเนินการของภาษาพื้นเมือง

• ความปลอดภัย: WASM ทำงานในสภาพแวดล้อมการดำเนินการแบบแซนด์บ็อกซ์ที่ปลอดภัยของหน่วยความจำ และยังสามารถนำไปใช้งานภายในเครื่องเสมือน JavaScript ที่มีอยู่ได้อีกด้วย ในสภาพแวดล้อมแบบเว็บ WASM จะปฏิบัติตามนโยบายต้นกำเนิดเดียวกันและนโยบายความปลอดภัยของเบราว์เซอร์อย่างเคร่งครัด เมื่อคอมไพล์ WASM จะมีอินเทอร์เฟซค่อนข้างน้อย แต่แอปพลิเคชัน Wasm ส่วนใหญ่ไม่สามารถเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตได้ (เนื่องจากไม่รองรับซ็อกเก็ต) และตอนนี้สามารถรองรับได้เฉพาะฐานข้อมูลท้องถิ่นเท่านั้น ปัญหาด้านความปลอดภัยจำนวนมากมาจากการเข้าถึงหน่วยความจำระหว่างการดำเนินการ Wasm สามารถหลีกเลี่ยงการเข้าถึงหน่วยความจำที่ผิดกฎหมายเมื่อทำการคอมไพล์

• ความเข้ากันได้: WASM ได้รับการออกแบบมาให้ไม่มีเวอร์ชัน มีคุณสมบัติทดสอบได้ และเข้ากันได้กับเว็บแบบย้อนหลัง WASM สามารถเรียกได้ด้วย JavaScript ป้อนบริบท JavaScript และยังสามารถเรียกใช้ฟังก์ชันของเบราว์เซอร์ เช่น Web API ได้ด้วย WASM ไม่เพียงแต่สามารถทำงานบนเบราว์เซอร์เท่านั้น แต่ยังทำงานในสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช่เว็บด้วย (เช่น Node.js, Deno, อุปกรณ์ IoT เป็นต้น) วิธีการแบบดั้งเดิมอาจต้องใช้การคอมไพล์หลายครั้ง แต่ต้องรัน WASM เพียงครั้งเดียว เสียบปลั๊กแล้วเล่นได้เลย

นอกจากนี้: เว็บเป็นแพลตฟอร์มสากลเพียงแพลตฟอร์มเดียวที่ทำให้แอปของคุณสามารถเข้าถึงได้จากทุกอุปกรณ์ นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณรักษาฐานโค้ดเดียว ทำให้การอัปเดตง่ายขึ้น และรับรองว่าผู้ใช้ทุกคนจะสามารถเข้าถึงแอปพลิเคชันของคุณได้ WASM รองรับการดำเนินการจำนวนเต็ม 64 บิตและ 32 บิต ซึ่งสอดคล้องกับคำสั่ง CPU แบบหนึ่งต่อหนึ่ง การลบการดำเนินการจุดลอยตัวออกจะทำให้สามารถกำหนดระดับได้อย่างง่ายดาย ซึ่งจำเป็นสำหรับอัลกอริทึมที่เป็นเอกฉันท์

ขับเคลื่อนโดยโครงการโครงสร้างพื้นฐานคอมไพเลอร์ LLVM ซึ่งหมายความว่า Wasm จะได้รับประโยชน์จากการเพิ่มประสิทธิภาพคอมไพเลอร์ LLVM มานานกว่าทศวรรษ WASM ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องโดยบริษัทใหญ่ๆ เช่น Google, Apple, Microsoft, Mozilla และ Facebook แบ็คเอนด์ของเบราว์เซอร์ที่พัฒนาโดยบริษัทใหญ่ๆ เหล่านี้ล้วนรองรับการคอมไพล์ Wasm

ความสวยงามของ WASM ก็คือมันเหมือนกับกลไกวิเศษ สามารถทำงานได้ทุกที่ ไม่จำเป็นต้องดาวน์โหลดหรือติดตั้งเพราะมันอยู่ในรูปแบบไบนารี เพียงคลิกเดียว คุณก็สามารถเรียกใช้เว็บแอปพลิเคชันได้ทันทีเมื่อต้องการ มีความปลอดภัยมากกว่าการดาวน์โหลดและเรียกใช้ไบนารี่โดยตรง เนื่องจากเบราว์เซอร์มีกลไกความปลอดภัยในตัว ดังนั้นโค้ดที่ทำงานอยู่ในนั้นจะไม่เป็นอันตรายต่อระบบของคุณ และการแชร์เว็บแอปพลิเคชันก็ง่ายดายพอๆ กัน ลิงก์คือสตริงที่คลิกได้ซึ่งสามารถวางไว้ที่ใดก็ได้

2. เหตุใดเราจึงต้องมี WebAssembly?

2.1 Web2

ด้วยฟังก์ชันการทำงานที่มีอยู่ในเบราว์เซอร์และการโต้ตอบที่ได้รับจากเว็บ เว็บได้พัฒนาจากเนื้อหาสแตติกไฮเปอร์เท็กซ์และภาษาสคริปต์ขนาดเล็กเป็นแพลตฟอร์มที่ทรงพลังและเป็นที่นิยมซึ่งเต็มไปด้วยแอปพลิเคชันและคุณสมบัติที่น่าทึ่ง แต่จนถึงขณะนี้ เว็บแอปพลิเคชันยังคงขับเคลื่อนโดยภาษาสคริปต์เดียวกัน (JavaScript) แต่เป้าหมายหลักของการออกแบบ JavaScript ไม่เคยคือการบรรลุเป้าหมายนี้

JavaScript เริ่มต้นจากภาษาสคริปต์ง่ายๆ ที่ออกแบบมาเพื่อนำการโต้ตอบมาสู่แอปพลิเคชันเว็บที่เต็มไปด้วยเอกสารไฮเปอร์เท็กซ์แบบน้ำหนักเบา ได้รับการออกแบบมาให้ง่ายต่อการเรียนรู้และเขียน และไม่ได้รับการออกแบบให้รวดเร็ว ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เบราว์เซอร์ได้ทำการปรับปรุงประสิทธิภาพที่สำคัญในการแยกวิเคราะห์ JavaScript ส่งผลให้มีการปรับปรุงประสิทธิภาพที่สำคัญ

เนื่องจาก JavaScript ทำงานเร็วขึ้น สิ่งต่างๆ ที่สามารถดำเนินการได้ในเบราว์เซอร์จึงขยายออกไปอย่างมาก API ใหม่นำเสนอคุณสมบัติต่างๆ เช่น กราฟิกเชิงโต้ตอบ การสตรีมวิดีโอ การเรียกดูแบบออฟไลน์ และอื่นๆ อีกมากมาย ในขณะเดียวกัน แอปพลิเคชันจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ (ซึ่งเคยจำกัดเฉพาะแอปพลิเคชันในเครื่อง) ก็เริ่มเข้าสู่เว็บ ทุกวันนี้ คุณสามารถแก้ไขเอกสารและส่งอีเมลในเบราว์เซอร์ได้อย่างง่ายดาย แต่ก็ยังมีประเด็นที่ประสิทธิภาพของ JavaScript ถือเป็นเรื่องท้าทาย ลองนึกถึงซอฟต์แวร์ที่คุณใช้นอกเหนือจากเบราว์เซอร์: การเล่นเกม การตัดต่อวิดีโอ การเรนเดอร์ 3D หรือการผลิตเพลง แอปพลิเคชันเหล่านี้ทำการคำนวณจำนวนมากและต้องการประสิทธิภาพสูง เป็นเรื่องยากสำหรับ JavaScript ที่จะตอบสนองความต้องการประสิทธิภาพสูงนี้

อย่างไรก็ตาม การแทนที่ JavaScript ไม่สามารถทำได้จริง และอาจต้องใช้เวลาหลายทศวรรษกว่าจะทำได้ เนื่องจากอินเทอร์เน็ตทั้งหมดไม่สามารถทำได้หากไม่มี JavaScript นอกจากนี้ยังมีผู้คนจำนวนมากที่ปรับปรุง JavaScript อย่างต่อเนื่อง เป็นเรื่องจริงที่เมื่อเปรียบเทียบกับภาษาอื่นๆ JavaScript ยังไม่ดีพอในบางด้าน เช่น null และ == แต่ปัญหาเหล่านี้ไม่เพียงพอที่จะทำให้ผู้คนเข้ามาแทนที่เทคโนโลยีทั้งหมด

ดังนั้น WebAssembly จะไม่แทนที่ JavaScript แต่ไม่ได้หมายความว่าจะไม่มีใครใช้ WASM ในอนาคต ในความเป็นจริงแล้ว การใช้ WASM จะแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจาก WASM สามารถนำความสามารถในการประมวลผลอันทรงพลังมาสู่หน้าเว็บ เช่น การประมวลผลภาพหรือเกม เมื่อใช้ WASM คุณสามารถสร้าง Photoshop เวอร์ชันเว็บที่ทำงานได้ดีมาก หรือเกม 3 มิติที่สามารถรันที่ 60 เฟรมต่อวินาทีหรือสูงกว่านั้นในเบราว์เซอร์ เกมมีความท้าทายเป็นพิเศษ เนื่องจากไม่เพียงแต่ต้องการการประมวลผลเสียงและวิดีโอพร้อมกันเท่านั้น แต่ยังต้องประสานเอฟเฟกต์ทางกายภาพและ AI อีกด้วย ความสามารถของ WASM ในการรันเกมบนเบราว์เซอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพจะเปิดประตูสู่ความเป็นไปได้ในการนำแอปพลิเคชันอื่นๆ มากมายมาสู่เบราว์เซอร์

รูปด้านบนแสดงการเปรียบเทียบเวิร์กโฟลว์ของ javascript และ wasm จะเห็นได้ว่า wasm นั้นง่ายกว่า JavaScript มาก

2.2 Web3

WASM VM

ในปี 2018 ระบบนิเวศ Ethereum เริ่มหารือเกี่ยวกับการใช้ WASM VM เป็นเครื่องเสมือนสัญญาอัจฉริยะ เนื่องจากรู้สึกว่าประสิทธิภาพดีกว่า EVM Gavin Wood ผู้ประดิษฐ์ EVM ได้แสดงความเป็นไปได้ของ WASM ที่จะมาแทนที่ EVM และ Vitalik ยังระบุด้วยว่า Ethereum 2.0 จะได้รับการอัปเกรดเป็นสัญญา Wasm (eWASM) เพื่อตอบสนองความต้องการการพัฒนาที่มากขึ้น ขณะนี้ การพัฒนาสัญญา Wasm เป็นรูปเป็นร่างแล้ว

2.3 EVM ออกแบบมาอย่างไร? เหตุใดจึงไม่มีประสิทธิภาพ?

ขนาดสคีมาใหญ่เกินไป

คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมมีชุดคำสั่งที่ยอมรับอินพุตแบบ 32 บิตหรือ 64 บิตเท่านั้น EVM นั้นแตกต่างและพิเศษตรงที่เป็นคอมพิวเตอร์ 256 บิต ซึ่งได้รับการออกแบบโดยตั้งใจเพื่อให้ง่ายต่อการประมวลผลอัลกอริธึมการแฮชของ Ethereum และจะสร้างเอาต์พุต 256 บิตอย่างชัดเจน

อย่างไรก็ตาม คอมพิวเตอร์ที่รันโปรแกรม EVM จริง ๆ จำเป็นต้องแยกคำ 256 บิตออกเป็นสถาปัตยกรรมดั้งเดิมเพื่อดำเนินการสัญญาอัจฉริยะ ทำให้ทั้งระบบไม่มีประสิทธิภาพและปฏิบัติไม่ได้อย่างมาก

นอกจากนี้ หากคุณต้องการใช้อัลกอริธึมที่ซับซ้อน เช่น SHA 256 บน Ethereum โดยใช้ OPCODES พื้นฐาน ก็ขอให้โชคดี! เพื่อที่จะแก้ไขปัญหาแก๊สสูงที่เกิดจากการรันโปรแกรมที่ซับซ้อนผ่านชุดคำสั่ง Ethereum ได้แนะนำแนวคิดของการคอมไพล์ล่วงหน้า ซึ่งคอมไพล์โปรแกรมลงใน EVM และใช้แก๊สในปริมาณคงที่ การคอมไพล์ล่วงหน้าอย่างหนึ่งที่ควรให้ความสนใจคืออัลกอริธึมการแฮชของ Ethereum เพราะหากใช้อัลกอริธึมนี้ในเครื่องเสมือน สัญญาจะต้องเสียค่าธรรมเนียมแพงมากเมื่อมีการเรียก

การรวบรวมล่วงหน้าป่อง

ปัญหาเกี่ยวกับการคอมไพล์ล่วงหน้าคือมันยังคงเพิ่มการขยายตัวและความซับซ้อนของเครื่องเสมือนโดยไม่ต้องแก้ไขปัญหาหลัก: การออกแบบชุดคำสั่งและข้อกำหนดปัจจุบันที่ไม่มีประสิทธิภาพและไม่ดี

จะเป็นอย่างไรหากเราสามารถกำหนดข้อกำหนดและชุดคำสั่งใหม่ที่ไม่จำเป็นต้องคอมไพล์โปรแกรมที่ซับซ้อนเหล่านี้ล่วงหน้า แต่สามารถนำไปใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยคำสั่งพื้นฐานเท่านั้น นี่คือจุดที่ WASM มีประโยชน์

2.4 การเปรียบเทียบระหว่าง EVM และ WASM VM

• ความเร็ว: WASM ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ดำเนินการได้เร็วกว่า EVM EVM อาจมีปัญหาด้านประสิทธิภาพเมื่อต้องจัดการกับการคอมไพล์และดำเนินการสัญญาอัจฉริยะ ในขณะที่ WASM ปรับปรุงความเร็วในการโหลดและพลังการประมวลผลโดยการแปลงเป็นโค้ดที่คอมไพล์โดยตรง

• เรียบเรียงล่วงหน้า: EVM อาศัยสัญญาที่คอมไพล์ล่วงหน้าเพื่อทำการคำนวณการเข้ารหัสอย่างมีประสิทธิภาพ แต่สิ่งนี้อาจนำไปสู่ความเสี่ยงของการฮาร์ดฟอร์ก WASM ลดการพึ่งพาสัญญาที่คอมไพล์แล้ว ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างสัญญาอัจฉริยะที่มีประสิทธิภาพและรวดเร็ว

• ค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรม:เครื่องเสมือน Wasm ที่เร็วขึ้นสามารถเพิ่มปริมาณธุรกรรมได้อย่างมาก และยังลดต้นทุนการใช้งานสัญญาและธุรกรรมลงได้อย่างมากอีกด้วย อาจกล่าวได้ว่าสัญญา Wasm ได้แก้ไขปัญหาในปัจจุบันของค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่สูงและความแออัดของการทำธุรกรรมบน Ethereum

• ความยืดหยุ่นและการทำงานร่วมกัน: Wasm ได้ขยายซีรี่ส์ภาษาที่มีให้สำหรับนักพัฒนาสัญญาอัจฉริยะ โดยสนับสนุนการพัฒนาและการเขียนตรรกะทางธุรกิจที่ซับซ้อนโดยใช้ภาษาระดับสูงของ Wasm (เช่น Rust, C++, JavaScript ฯลฯ) ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถเขียนสัญญาอัจฉริยะใน ภาษาใดก็ได้ที่คุณคุ้นเคย รวมถึงหมึกที่เป็นผู้ใหญ่ที่สุด อิงจาก Rust หรือ Ask! อิงจาก AssemblyScript เป็นต้น

ทีม EWASM กำลังรวม WebAssembly บน Ethereum เพื่อให้แน่ใจว่าเลเยอร์การดำเนินการของ Ethereum มีประสิทธิภาพและเรียบง่ายยิ่งขึ้น ทำให้เหมาะสมเป็นแพลตฟอร์มการประมวลผลแบบกระจายอำนาจโดยสมบูรณ์ WASM ถูกนำมาใช้เป็นมาตรฐานสำหรับโครงการอื่นๆ มากมาย รวมถึง Dfinity และ EOS ที่ใช้ WASM เพื่อขับเคลื่อนเลเยอร์การดำเนินการของพวกเขา

2.5 Stylus（Arbitrum）

โครงการ Stylus ปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินการของสัญญาอัจฉริยะโดยการแนะนำเครื่องเสมือน WebAssembly (WASM) บน Arbitrum เครือข่ายชั้นที่สองของ Ethereum สามารถดำเนินการตามสัญญาได้เร็วกว่า Solidity ในขณะที่ลดต้นทุนค่าน้ำมัน ทำให้ง่ายต่อการสร้างสัญญาอัจฉริยะประสิทธิภาพสูงบนเครือข่าย Arbitrum ซึ่งปัจจุบันรองรับการคอมไพล์ในภาษา C, C++ และ Rust

การสนับสนุนการคอมไพล์ล่วงหน้าแบบกำหนดเอง:Stylus ยังรองรับพรีคอมไพล์แบบกำหนดเอง ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาสามารถปรับใช้พรีคอมไพล์ Rust หรือ C++ ของตนเองกับเครือข่าย Arbitrum สิ่งนี้สามารถช่วยแนะนำอัลกอริธึมการเข้ารหัสใหม่หรือคุณสมบัติเฉพาะอื่นๆ บนเชนโดยไม่ต้องรอการอัพเกรดบนเชน ตัวอย่างเช่น การคำนวณเทนเซอร์สามารถคอมไพล์ไว้ล่วงหน้าเพื่อลดต้นทุนการอนุมาน ซึ่งอาจเป็นประโยชน์สำหรับการเรียนรู้ของเครื่องแบบออนไลน์

การทำงานร่วมกันกับ EVM:Stylus ช่วยให้สามารถทำงานร่วมกับระบบนิเวศ Ethereum ที่มีอยู่ผ่านการทำงานร่วมกันกับ Ethereum Virtual Machine (EVM) ซึ่งหมายความว่าสัญญาของสไตลัสสามารถทำงานร่วมกับสัญญา EVM ที่มีอยู่ และแบ่งปันสถานะสากลเดียวกันกับ EVM

การกลับเข้ามาใหม่:ซึ่งแตกต่างจาก Cosmos Wasm ตรงที่ Stylus Rust SDK แนะนำการกลับเข้ามาใหม่และอนุญาตให้นักพัฒนาเปิดใช้งานได้ด้วยตนเอง สิ่งนี้ทำให้สัญญาสามารถทำงานร่วมกันได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้น แต่นักพัฒนาจำเป็นต้องจัดการสถานะอย่างระมัดระวังเพื่อความปลอดภัย

จากความนิยมของระบบนิเวศอนุญาโตตุลาการ สไตลัสอาจเป็นการบูรณาการ Wasm ที่มีความหมายมากที่สุด และยังจะเป็นประโยชน์ต่อความสามารถในการแข่งขันของอนุญาโตตุลาการใน zkrollup อีกด้วย

2.6 Gear（Polkadot）

Gear Protocol กำลังสร้างเทคโนโลยีที่สามารถใช้เป็น Parachain ของ Polkadot ซึ่งจะเป็นเครื่องมือในการโฮสต์สัญญาอัจฉริยะ เช่นเดียวกับ Polkadot Gear ใช้เฟรมเวิร์ก Substrate สิ่งนี้ทำให้กระบวนการสร้างบล็อกเชนที่แตกต่างกันสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะง่ายขึ้น Substrate มีฟังก์ชันการทำงานที่หลากหลายตั้งแต่แกะกล่อง ช่วยให้ผู้ใช้สามารถมุ่งเน้นไปที่การสร้างกลไกแบบกำหนดเองนอกเหนือจากโปรโตคอลได้

ก่อนหน้านี้ การเปิดตัวบล็อคเชนนั้นมีราคาแพง แต่ Gear ช่วยให้นักพัฒนา dApp มุ่งเน้นไปที่โปรเจ็กต์ของตนเองได้ แทนที่จะสร้างและดำเนินการบล็อคเชนทั้งหมดตั้งแต่เริ่มต้น

กลไกหลักของโปรโตคอล Gear คือโมดูลสัญญาอัจฉริยะ ในกรณีของ Gear สัญญาอัจฉริยะใดๆ ก็ตามคือโปรแกรม WebAssembly ที่รวบรวมในภาษาต่างๆ (เช่น Rust, C, C++ เป็นต้น) มีอุปสรรคในการเข้าต่ำสำหรับนักพัฒนาที่มาจากนอกโลก crypto เนื่องจากพวกเขาสามารถสร้างสัญญาอัจฉริยะในสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคยได้ นักพัฒนาจะลองใช้ภาษาโปรแกรมสัญญาอัจฉริยะได้ง่ายขึ้น

สถาปัตยกรรมสัญญาอัจฉริยะของ Gear ใช้โมเดลนักแสดงภายใต้ประทุนและมอบความสามารถดังต่อไปนี้:

• การจัดเตรียมหน่วยความจำถาวรสำหรับโปรแกรมที่ไม่เปลี่ยนรูป

• การประมวลผลข้อความแบบอะซิงโครนัส

• พื้นผิว API ขั้นต่ำ ใช้งานง่าย และเพียงพอสำหรับบริบทบล็อกเชน

• โมเดลพร็อกซีการสื่อสารของนักแสดงระหว่างส่วนประกอบออนไลน์ให้ความสามารถในการเขียนที่สูงขึ้น เข้ากันได้ดียิ่งขึ้นกับการเรียกใช้โค้ดแบบขนานและการแบ่งส่วน

แต่ละโปรแกรมมีจำนวนหน่วยความจำคงที่ ซึ่ง Gear ให้คุณควบคุมได้ โปรแกรมสามารถอ่านและเขียนได้เฉพาะในหน่วยความจำของตัวเองเท่านั้น และไม่สามารถเข้าถึงพื้นที่หน่วยความจำของโปรแกรมอื่นได้ แต่ละโปรแกรมมีพื้นที่หน่วยความจำอิสระและสามารถประมวลผลข้อมูลบนโหนด Gear แบบขนานได้

2.7 CosmWasm（Cosmos）

CosmWasm เป็นแพลตฟอร์มสัญญาอัจฉริยะที่ใช้ Wasm ที่ทันสมัยและทรงพลัง ซึ่งเสียบเข้ากับ Cosmos-SDK ได้อย่างง่ายดาย สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงข้อดีหลักประการหนึ่งของ CosmWasm: สัญญาที่เขียนใน CosmWasm ได้รับการบูรณาการอย่างแน่นหนากับ IBC (Inter-Blockchain Communication) ช่วยให้นักพัฒนาและผู้ใช้สามารถเข้าสู่อนาคตของ multi-chain ซึ่งปัจจุบันรองรับเฉพาะใน Rust เท่านั้น

ข้อดีของ CosmWasm

1. ความปลอดภัย:การปรับปรุงความปลอดภัยของสัญญาอัจฉริยะโดยใช้ภาษา Rust

2. ความเข้ากันได้แบบข้ามสายโซ่:รองรับโปรโตคอล IBC (Inter-Blockchain Communication) ในระบบนิเวศของ Cosmos

3. ผลงาน:เมื่อเปรียบเทียบกับ EVM (Ethereum Virtual Machine) แบบเดิม CosmWasm แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่สูงกว่าและค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่ต่ำกว่าในบางกรณี

4. เป็นมิตรกับนักพัฒนา:คุณสมบัติความปลอดภัยประเภทและความปลอดภัยของหน่วยความจำของภาษา Rust ช่วยลดข้อผิดพลาดบางประเภทในสัญญาอัจฉริยะ

ความท้าทายและข้อจำกัด

1. เส้นโค้งการเรียนรู้: เมื่อเปรียบเทียบกับภาษาสัญญาอัจฉริยะที่ใช้กันทั่วไปเช่น Solidity แล้ว Rust อาจมีช่วงการเรียนรู้ที่สูงชันสำหรับผู้เริ่มต้น CosmWASM จำเป็นต้องสนับสนุนการรวบรวมภาษาเพิ่มเติมเพื่อให้มีโอกาสนำไปใช้ในวงกว้าง

2. การสนับสนุนระบบนิเวศและเครื่องมือ: แม้ว่าเครื่องมือในการพัฒนาและระบบนิเวศของ CosmWasm จะเติบโตขึ้น แต่ก็ยังมีข้อจำกัดเมื่อเทียบกับแพลตฟอร์มสัญญาอัจฉริยะที่เติบโตเต็มที่ เช่น Ethereum

3. ส่วนแบ่งการตลาดและความนิยม: ในบรรดาแพลตฟอร์มสัญญาอัจฉริยะ CosmWasm อาจไม่เป็นที่รู้จักมากนักเมื่อเทียบกับ Ethereum, Binance Smart Chain ฯลฯ ซึ่งส่งผลต่อความสามารถในการดึงดูดนักพัฒนาและผู้ใช้

4. ความท้าทายในการบำรุงรักษาและการอัพเกรด: แม้ว่า CosmWasm จะมีฟังก์ชันอัปเกรดสัญญา แต่การจัดการการบำรุงรักษาและอัปเกรดสัญญาอัจฉริยะยังคงเป็นงานที่ซับซ้อนซึ่งต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงช่องโหว่ด้านความปลอดภัย

5. ปัญหาความเข้ากันได้: สำหรับโปรเจ็กต์ที่คุ้นเคยกับ EVM หรือสภาพแวดล้อมสัญญาอัจฉริยะอื่นๆ การย้ายไปยัง CosmWasm อาจเผชิญกับความท้าทายด้านความเข้ากันได้

2.8 ZK-WASM

นอกเหนือจากเครื่องเสมือน wasm แล้ว ยังมีเทคโนโลยี ZKWASM ที่เพิ่งเกิดใหม่อีกด้วย นักประดิษฐ์ Delphinus Labs ได้เปิดซอร์สโค้ด ZK-WASM บน github ZKWASM ช่วยให้นักพัฒนาสามารถตรวจสอบความถูกต้องของการคำนวณที่ดำเนินการโดยไม่ต้องดำเนินการซ้ำ ด้วยการใช้ประโยชน์จาก ZKWASM นักพัฒนาจึงมีความยืดหยุ่นในการสร้างแอปพลิเคชัน ZKP โดยใช้ภาษาการเขียนโปรแกรมที่หลากหลาย แอปพลิเคชันเหล่านี้ทำงานได้อย่างราบรื่นในเว็บเบราว์เซอร์

แนวคิดของ ZKWASM มาจาก ZKSNARK ซึ่งเป็นลูกผสมของ SNARG และการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ โดยทั่วไปแล้ว ในการใช้ ZKSNARK จะต้องเขียนโปรแกรมด้วยภาษาวงจรเลขคณิตหรือภาษาที่เหมาะกับวงจร เช่น Pinocchio, TinyRAM, Buffet/Pequin, Geppetto, xJsnark framework, ZoKrates เป็นต้น สิ่งนี้ทำให้เกิดอุปสรรคต่อโปรแกรมที่มีอยู่ในระดับหนึ่ง ทำให้เป็นเรื่องยากสำหรับพวกเขาที่จะใช้ประโยชน์จากพลังของ ZKSNARK แต่มีวิธีอื่น ไม่ใช้ ZKSNARK ในระดับซอร์สโค้ด แต่ใช้ในระดับไบต์โค้ดของเครื่องเสมือน จากนั้นจึงนำเครื่องเสมือนที่รองรับ ZKSNARK ไปใช้ Delphinus Labs นำแนวทางหลังมาใช้และเขียนเครื่องเสมือน WASM ทั้งหมดลงในวงจร ZKSNARK เพื่อให้แอปพลิเคชัน WASM ที่มีอยู่สามารถทำงานได้โดยตรงบน ZKWASM โดยไม่ต้องดัดแปลงใดๆ ดังนั้นผู้ให้บริการระบบคลาวด์จึงสามารถพิสูจน์ให้ผู้ใช้ทราบว่าผลการคำนวณได้รับการคำนวณอย่างตรงไปตรงมาโดยไม่เปิดเผยข้อมูลส่วนตัวใดๆ

ZKWASM จัดเตรียมกรณีการใช้งานที่หลากหลาย เช่น การอนุญาตให้ ZK พิสูจน์การดำเนินการบางอย่างในเบราว์เซอร์เพื่ออัปโหลดไปยังห่วงโซ่ ทำให้การทำงานของเว็บเพจสามารถตรวจสอบบล็อคเชนได้ อีกตัวอย่างหนึ่งคือ oracles, การประมวลผลแบบ off-chain, ระบบอัตโนมัติ, การเชื่อมต่อ Web2 และ Web3 และการสร้างการพิสูจน์สำหรับการเรียนรู้ของเครื่องและการประมวลผลข้อมูล และแม้แต่เกมและแอปพลิเคชันโซเชียล เมื่อการยอมรับเพิ่มขึ้น zkWASM จะขยายความเป็นไปได้ของ Web3 และนำนักพัฒนา Web2 เข้าสู่ภูมิทัศน์ที่เปลี่ยนแปลงนี้

ด้วยการใช้ ZKWASM ของ Delphinus Lab นักพัฒนาสามารถควบคุมพลังของการพิสูจน์ความรู้แบบศูนย์ เพื่อเพิ่มความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัวของแอปพลิเคชันของตน ซึ่งปูทางไปสู่ภูมิทัศน์ดิจิทัลที่น่าเชื่อถือและกระจายอำนาจมากขึ้น

3. บทสรุป

อนาคตสดใสสำหรับประสิทธิภาพของเว็บและเลเยอร์การดำเนินการของแพลตฟอร์มสัญญาอัจฉริยะ dApps ไม่เพียงแต่จะมีประสิทธิภาพที่สูงกว่าเท่านั้น การบูรณาการ WASM ยังทำให้การพัฒนาสัญญาอัจฉริยะง่ายขึ้นสำหรับผู้ที่คุ้นเคยกับความแข็งแกร่งของภาษากระแสหลัก เช่น Rust และ Go แทนที่จะต้องเรียนรู้ Solidity หรือภาษาการพัฒนาบล็อกเชนอื่น ๆ จำเป็นต้องมีรายละเอียดต่าง ๆ เพื่อพัฒนาแอปพลิเคชันที่มีประโยชน์บน Ethereum จากข้อมูลของ Evans Data Corporation มีนักพัฒนาเกือบ 27 ล้านคนทั่วโลก ตัวเลขนี้เติบโตอย่างต่อเนื่อง ประมาณ 3% ในปีที่แล้ว และคาดว่าจะเกิน 28.7 ล้านคนภายในปี 2567 มีนักพัฒนาบนบล็อกเชนไม่เกิน 30,000 คน ซึ่งคิดเป็นประมาณหนึ่งในพันของจำนวนนักพัฒนาทั้งหมด แม้ว่าจำนวนนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่นักพัฒนาอาจยังคงเรียนรู้ภาษาสัญญาอัจฉริยะใหม่ๆ ได้ยาก บล็อกเชน

แต่บล็อกเชนเริ่มรองรับ Web Assembly มากขึ้นเรื่อยๆ ในฐานะรหัสไบต์ของสัญญาอัจฉริยะที่คอมไพล์แล้ว WASM ไม่เพียงแต่นำประสิทธิภาพสูง ความสามารถในการทำงานร่วมกัน และสถานการณ์การใช้งานที่หลากหลายมาสู่บล็อกเชนเท่านั้น แต่ยังเป็นกุญแจสำคัญในการปลดปล่อยนักพัฒนา และลดเกณฑ์การเข้าสู่สำหรับนักพัฒนาในการเข้าสู่บล็อกเชน ลองจินตนาการถึง blockchain ในอนาคตอันใกล้นี้ เมื่อนักพัฒนา Web2 ต้องการลองพัฒนา blockchain พวกเขาสามารถใช้ Python, C++ และ Javascript ที่คุ้นเคยเพื่อพัฒนาแอปพลิเคชันขนาดใหญ่บน blockchain เพื่อเพิ่มการปล่อยพื้นที่ให้สูงสุด มูลค่าของ blockchain เครือข่ายแบบกระจายอำนาจคือการลดเกณฑ์สำหรับผู้สร้าง (นักพัฒนา) ก่อน จากนั้นจึงลดเกณฑ์สำหรับผู้ใช้ และก้าวไปสู่การยอมรับในวงกว้าง

4. ดัชนี

https://blog.scottlogic.com/2022/06/20/state-of-wasm-2022.html

https://www.notion.so/ 18 f 67 cee 15 c 147 dfae 68 b 06269 a 455 c 0 ?pvs=21

https://wiki.polkadot.network/docs/learn-wasm

https://docs.arbitrum.io/stylus/stylus-gentle-introduction

https://medium.com/@gear_techs/introducing-gear-easy-to-use-polkadot-parachain-9ccd05437a9c

https://medium.com/cosmwasm/cosmwasm-for-ctos-f1ffa19cccb8

https://www.cncf.io/wp-content/uploads/2023/09/The-State-of-WebAssembly-2023.pdf

https://github.com/DelphinusLab/zkWasm

ขอขอบคุณ Maggie, Xinyou Ji (CMU) และ Sinka Gao (Delphinus Labs) สำหรับการให้คำแนะนำและคำแนะนำเกี่ยวกับบทความนี้

เกี่ยวกับ ฟอร์ไซท์ เวนเจอร์

Foresight Ventures กำลังเดิมพันกระบวนการนวัตกรรมของสกุลเงินดิจิทัลในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า โดยจะจัดการกองทุนต่างๆ: กองทุน VC, กองทุนการจัดการเชิงรุกรอง, FOF แบบหลายกลยุทธ์ และกองทุน S วัตถุประสงค์พิเศษ Foresight Secondary Fund l การจัดการสินทรัพย์ทั้งหมด ขนาดเกิน 4 หนึ่งร้อยล้านเหรียญสหรัฐ Foresight Ventures ยึดมั่นในแนวคิด มีเอกลักษณ์ เป็นอิสระ ก้าวร้าว ระยะยาว และให้การสนับสนุนโครงการอย่างกว้างขวางผ่านพลังทางนิเวศวิทยาที่แข็งแกร่ง ทีมงานมาจากผู้อาวุโสจากบริษัททางการเงินและเทคโนโลยีชั้นนำ เช่น Sequoia China, CICC, Google, Bitmain และบริษัททางการเงินและเทคโนโลยีชั้นนำอื่นๆ