Sebagai generasi berikutnya dari blockchain yang sangat skalabel, Solana telah mendapatkan banyak perhatian. Hal ini terutama disebabkan oleh kinerjanya yang sangat baik, yang dapat menangani ribuan transaksi per detik dengan biaya bahan bakar yang hampir dapat diabaikan. Salah satu elemen kunci dari teknologi canggih Solana adalah lingkungan eksekusi SVM, yang mencakup mesin paralelisasi Sealevel.
Artikel ini memperkenalkan Solana Virtual Machine (SVM) dan bagaimana infrastruktur inovatif ini memungkinkan blockchain Solana memberikan kinerja yang lebih tinggi dibandingkan blockchain EVM tradisional seperti Ethereum. Meskipun EVM telah lama menjadi standar mesin virtual yang dominan di dunia enkripsi, kita juga akan mempelajari bagaimana SVM secara bertahap diperluas melalui solusi rollup seperti Nitro dan Eclipse.
Mesin Virtual Solana (SVM) dan Sealevel
Mesin Virtual Solana, atau disingkat SVM, adalah lingkungan eksekusi untuk memproses transaksi dan kontrak/program pintar di jaringan Solana. Untuk lebih memahami SVM, pertama-tama kita perlu memahami cara kerja mesin virtual dalam jaringan terenkripsi.
Dalam konteks blockchain, mesin virtual (VM) adalah perangkat lunak yang menjalankan program, yang lebih dikenal sebagai lingkungan runtime, untuk mengeksekusi kontrak pintar dari jaringan mata uang kripto. Ketika suatu transaksi dikirimkan, mesin virtual jaringan bertanggung jawab untuk memprosesnya dan mengelola status blockchain (keadaan seluruh jaringan saat ini) yang dipengaruhi oleh pelaksanaan transaksi ini. Aturan khusus untuk mengubah status jaringan ditentukan oleh mesin virtual.
Saat memproses transaksi, VM mengubah kode kontrak pintar menjadi format yang dapat dijalankan oleh perangkat keras validator. Di Solana, bahasa utama untuk menulis kontrak pintar adalah Rust, C, dan C++, yang dikompilasi menjadi bytecode BPF melalui Solana Virtual Machine (SVM), sehingga transaksi dapat dieksekusi secara efisien oleh node jaringan (validator).
Node-node jaringan Solana, yang disebut validator, masing-masing menjalankan lingkungan isolasi Solana Virtual Machine (SVM) mereka sendiri untuk menjaga konsensus di seluruh blockchain. Ketika kontrak cerdas diterapkan (memodifikasi status jaringan), kontrak tersebut mengkomunikasikan perubahan status yang diperlukan ke runtime. Runtime Solana kemudian meneruskan perubahan status ini ke instance SVM yang berjalan di setiap sistem validator, dan semua node validator menerima salinan dan menerjemahkannya, sehingga memperbarui blockchain. Distribusi instans SVM di antara validator menghasilkan jaringan terdesentralisasi, sehingga mengurangi risiko serangan DDoS atau penghentian operasi. Selain itu, isolasi ini memastikan bahwa potensi bug atau kerentanan dalam kontrak pintar tidak membahayakan keamanan atau stabilitas seluruh jaringan Solana.
Singkatnya, instance SVM ini dapat dianggap sebagai “mikrokomputer” yang melakukan operasi yang diperlukan untuk memperbarui status jaringan Solana berdasarkan instruksi yang diberikan oleh transaksi. Meskipun banyak blockchain saat ini mengandalkan Ethereum Virtual Machine (EVM), Solana telah mengembangkan mesin virtualnya sendiri dengan fitur unik yang memberikan peningkatan kinerja.
Komponen kunci dari SVM adalah Sealevel. Mesin ini memungkinkan beberapa kontrak pintar untuk berjalan secara bersamaan tanpa mempengaruhi kinerja satu sama lain, memungkinkan penskalaan "horizontal" dalam lingkungan eksekusi Solana, sebuah konsep yang disebut pemrosesan paralel. Hal ini dimungkinkan karena kontrak pintar Solana menggambarkan data (status) apa yang akan dibaca atau ditulis ketika dieksekusi pada waktu proses. Hal ini memungkinkan transaksi tanpa konflik berjalan secara bersamaan, serta transaksi yang hanya membaca informasi yang sama. Dengan demikian Sealevel memungkinkan SVM untuk memproses puluhan ribu transaksi secara bersamaan, daripada memprosesnya satu demi satu seperti Ethereum Virtual Machine (EVM).
SVM dan EVM (Mesin Virtual Ethereum)
Meskipun EVM dan SVM menjalankan fungsi serupa, Solana VM lebih efisien dan lebih cepat. Di EVM, ketika kontrak pintar mentransfer satu dolar dari saldo pengguna, transaksi ini disimpan dalam penyimpanan kontrak tertentu. Desain ini menimbulkan potensi masalah jika Mesin Virtual Ethereum mencoba memproses banyak transaksi secara paralel. Misalnya, dua kontrak pintar yang berbeda mungkin mencoba membelanjakan saldo pengguna pada saat yang sama, atau kontrak lain mungkin membaca saldo pengguna yang sama selama pembaruan, sehingga menyebabkan ketidakkonsistenan dan konflik.
Sebaliknya, model akun Solana memisahkan data seperti saldo pengguna untuk organisasi dan efisiensi yang lebih baik. Transaksi di Solana juga perlu secara eksplisit menentukan data yang akan dibaca dan dimodifikasi sebelum dieksekusi di SVM. Seperti disebutkan sebelumnya, hal ini memungkinkan program yang tidak berinteraksi dengan data yang sama untuk berjalan secara bersamaan, sehingga membantu mengurangi kemacetan dan mengurangi biaya yang tinggi. Misalnya, VM Solana dapat menangani Toly yang mengirimkan $1 ke Raj dan Armani mengirimkan $3 ke Chase.
Salah satu alasan mengapa EVM mengalami kesulitan memproses beberapa transaksi secara bersamaan adalah karena lingkungan runtime "utas tunggal" yang hanya dapat menangani satu kontrak pada satu waktu. Oleh karena itu, desain EVM tidak memanfaatkan perangkat keras multi-inti, artinya hanya satu inti di perangkat keras validator yang aktif memproses transaksi, sedangkan inti lainnya masih kurang dimanfaatkan. Hal ini sering kali mengakibatkan kemacetan jaringan dan biaya transaksi yang lebih tinggi. Namun, penting untuk dicatat bahwa selain tidak memiliki runtime multithread, faktor lain dapat menyebabkan keterbatasan EVM, seperti keinginan untuk menjaga persyaratan perangkat keras tetap rendah pada node yang sedang berjalan.
Sealevel, di sisi lain, mengoptimalkan kinerja runtime Solana dengan memanfaatkan sumber daya perangkat keras yang tersedia secara efisien. SVM adalah lingkungan runtime multi-thread yang dirancang untuk memproses banyak transaksi secara paralel dengan menggunakan semua inti mesin validator yang tersedia. Hal ini memungkinkan Solana untuk melakukan penskalaan secara lebih efisien seiring dengan peningkatan perangkat keras validator. Berkat arsitekturnya, Solana VM juga dapat mengelola biaya transaksi dengan lebih baik. Hal ini menyebabkan berkembangnya pasar biaya yang terlokalisasi, memungkinkan biaya dialokasikan berdasarkan kontrak pintar. Sebaliknya, rantai EVM bergantung pada pasar biaya global, yang berarti bahwa pencetakan NFT dapat memengaruhi transaksi swap atau DeFi, meskipun transaksi tersebut tidak terkait.
Singkatnya, kemampuan pemrosesan paralel SVM memungkinkan Solana mencapai TPS yang lebih tinggi, menghasilkan kecepatan transaksi yang lebih cepat, dan biayanya hampir dapat diabaikan dibandingkan dengan arsitektur EVM. SVM diposisikan sebagai lingkungan blockchain generasi berikutnya dengan efisiensi dan kinerja lebih tinggi. Seiring dengan semakin banyaknya pengembang yang menyadari hal ini, kami mulai melihat lebih banyak adopsi SVM sebagai lingkungan eksekusi untuk kontrak pintar, dan ekosistem agregasi SVM yang sedang berkembang pun mulai terbentuk.
Ekosistem yang Muncul dari SVM Rollups
Agregasi adalah solusi penskalaan blockchain yang memproses transaksi di luar blockchain lapisan 1 (misalnya Solana) dan kemudian menerbitkan data secara surut ke lapisan 1. Rollup dirancang untuk mengurangi kemacetan jaringan dan biaya transaksi dengan menggabungkan beberapa transaksi menjadi satu untuk membentuk "bukti" yang kemudian diserahkan ke rantai utama. Keuntungan terbesar membuat rollup adalah kemampuan untuk menyesuaikan rantai sepenuhnya. Penyesuaian ini memungkinkan berbagai kasus penggunaan, seperti buku pesanan yang disesuaikan, mempool kriptografi untuk meminimalkan MEV (Miner Extractable Value), atau aplikasi berizin yang dirancang untuk memenuhi persyaratan tertentu.
Mesin virtual juga dapat digunakan untuk menyederhanakan proses penerapan bagi pengembang di rantai lain yang menggunakan VM yang sama. Efek jaringan ini sangat menguntungkan Ethereum dan VM-nya, karena ini adalah lingkungan runtime pertama untuk kontrak pintar kriptografi. Dengan demikian, EVM telah menjadi lingkungan eksekusi utama untuk membangun agregat blockchain. Di antara dua jenis rollup, Optimistic dan Zk, rollup Optimis seperti Arbitrum adalah yang paling umum. Baru-baru ini, ada banyak kemajuan dalam SVM yang bertujuan menghadirkan teknologi rollup ke pengembang Solana. Proyek utama yang dibangun untuk Solana adalah Nitro dan Eclipse.
Nitro adalah solusi rollup Optimis, mirip dengan Arbitrum atau Optimisme, yang memanfaatkan Mesin Virtual Solana (SVM) untuk memungkinkan pengembang Solana mem-porting dApps mereka ke berbagai ekosistem. Nitro berencana untuk meluncurkannya terlebih dahulu di Sei, rantai transaksi khusus industri yang berbasis di Cosmos, sebelum memperluas ke rantai lainnya. Ia menggunakan SVM untuk mengeksekusi transaksi secara paralel, artinya pengguna akan dapat mengeksekusi seperti di Solana, sementara Nitro menggunakan Sei untuk penyelesaian dan konsensus. Selain itu, seiring dengan menjadi bagian dari ekosistem Cosmos, proyek Nitro dan penggunanya akan dapat memanfaatkan teknologi interoperabilitas IBC dan mengakses aset dan likuiditas Cosmos.
Solusi rollup SVM lainnya yang sedang dikembangkan adalah Eclipse, yang dirancang untuk memfasilitasi penerapan rollup yang dapat disesuaikan. Rollup optimis Eclipse memungkinkan proyek untuk membuat rantai aplikasi unik mereka sendiri sambil memanfaatkan keamanan jaringan yang sudah ada (misalnya Cosmos Application Chain, Polygon, Ethereum) dan memanfaatkan Solana Virtual Machine (SVM). SVM bertindak sebagai lingkungan eksekusi, dan Eclipse menangani penyelesaian, konsensus, dan ketersediaan data (DA) dengan manajemen jaringan Lapisan 1 yang dipilih oleh pengembang. Saat ini, Eclipse menyediakan solusi rollup Optimis, tetapi juga sedang berupaya meluncurkan zk-rollup.
Eclipse telah merilis dua solusi rollup yang dibangun di atas SVM:
Polygon SVM: Dengan rollup ini, proyek apa pun yang dibangun di Solana dapat dengan mudah diterapkan di jaringan Polygon;
Cascade: Diperkenalkan oleh Injective dan Eclipse, Cascade adalah rollup SVM yang dioptimalkan untuk ekosistem IBC. Ini akan memungkinkan proyek Solana untuk dengan mudah diterapkan ke Cascade dan mengakses aset dan likuiditas Cosmos AppChain. Selain itu, proyek di Injective sekarang dapat memanfaatkan SVM paralel Cascade.
Semua solusi ini menyederhanakan penggunaan Solana VM dan memperluas jangkauannya. Pengguna dari jaringan lain juga akan dapat "mencicipi" pengalaman paralelisasi Solana tanpa hambatan apa pun, yang dapat menyebabkan lebih banyak orang mengenali keunggulan SVM, memungkinkan lebih banyak proyek untuk memindahkan dApps mereka ke Solana dari Manfaat arsitekturnya dan menambah lebih banyak pengguna .
SVM adalah lingkungan blockchain generasi berikutnya untuk pengembang
Meskipun baru berusia tiga tahun, Solana telah menunjukkan kinerja yang mengesankan dan pengembangan solusi ekstensi seperti Nitro dan Eclipse di atas VM-nya, yang menyoroti keberhasilan arsitektur eksekusi inovatifnya. Solana telah belajar dari tantangan yang dihadapi oleh jaringan lama seperti Bitcoin dan Ethereum. Bitcoin tidak dirancang untuk kontrak pintar, yang menyebabkan munculnya Ethereum. Demikian pula, Ethereum belum siap untuk adopsi massal dan transaksi berkecepatan tinggi, yang membuka jalan bagi Solana dan pemrosesan paralel. Selain itu, semakin mudah bagi pengembang untuk mengakses lingkungan SVM, dengan Neon Labs memperkenalkan kompatibilitas Solidity dengan runtime Solana, serta peningkatan Runtime v2 yang akan datang, yang memungkinkan pengembang untuk menggunakan berbagai bahasa pemrograman (misalnya Move) Build SVM- dApps yang kompatibel.
Jelas bahwa Solana VM menyediakan lingkungan yang lebih canggih untuk membangun aplikasi generasi berikutnya. Pemrosesan transaksi secara paralel memungkinkan throughput yang lebih tinggi. Mirip dengan apa yang mungkin dilakukan dalam keuangan tradisional, memungkinkan pengembang membuat jenis produk apa pun tanpa mengkhawatirkan batasan kecepatan atau biaya. Membangun on-chain dengan TPS 15 tidak akan mengarah pada adopsi kripto secara massal. Berkat SVM dan Sealevel, Solana (sudah) dapat menangani ribuan transaksi tanpa kemacetan atau biaya bahan bakar yang signifikan, menjadikannya lingkungan yang sempurna untuk membangun aplikasi baru ini. Seiring dengan peningkatan perangkat keras validator, runtime Sealevel Solana akan mampu memproses lebih banyak transaksi secara paralel, memperlebar kesenjangan antara SVM dan EVM sekaligus menarik lebih banyak pengguna.
Squads akan mendukung ekstensi pada Solana Virtual Machine (SVM) dan memperkenalkan kemampuan multi-tanda tangan (multisig) ke seluruh ekosistem SVM, memungkinkan siapa pun untuk mengelola rantai menggunakan lingkungan eksekusi blockchain terbaik dan pengalaman hosting mandiri terbaik pada aset.