Що таке паралелізація і як вона працює?

Ключові висновки

• Паралелізація в блокчейні — метод одночасної обробки транзакцій.
• Різні типи: на рівні транзакцій, на рівні блоків, паралелізація смарт-контрактів.
• Дає швидку обробку, кращу масштабованість і менше витрат газу.

Вступ

Ефективна обробка транзакцій — ключ до зростання пропускної спроможності блокчейнів. Масштабованість — болюче питання. Давайте розберемося, що таке паралелізація, як вона працює і які переваги дає.

Що таке паралелізація?

Паралелізація — обробка кількох завдань одночасно. Схоже на паралельні обчислення в інформатиці. У блокчейні це означає, що багато транзакцій перевіряються одразу, а не по одній. Мережа працює швидше. Значно швидше.

Як працює паралелізація?

Дані організуються так, щоб перевіряти транзакції паралельно. Навантаження розподіляється між вузлами. Кожен вузол бере свій шматок роботи. Час обробки зменшується. Мережа менше перевантажується.

Мережа перевіряє багато можливих станів одночасно. Здається, це дозволяє передбачити результат до запису в реєстр. Потім вузли домовляються про спільний стан. Все разом працює як єдиний організм.

Моделі паралелізації

Існує два основних типи:

1. Оптимістична паралелізація: Мережа одразу обробляє транзакції. Без попередньої сортировки. Передбачається, що більшість транзакцій не залежать одна від одної. Якщо потім виявиться, що вони пов'язані — система все виправить. Трохи ризиковано, але ефективно.

2. Паралелізація доступу до стану: Тут спочатку групують транзакції за впливом на мережу. Наприклад, які контракти зачіпають. Так видно, що можна робити паралельно. Неспов'язані транзакції виконуються одночасно. Конфліктуючі — по черзі, з пріоритетом за газом.

Різні типи паралелізації

Паралелізація на рівні транзакцій

Безліч транзакцій обробляються одночасно. TPS зростає. Підтвердження приходять швидше. Для гарячих блокчейнів це цінно.

Але є складнощі. Існують залежності даних. Вихід однієї транзакції впливає на іншу. Потрібен хитрий менеджмент. Не все так просто.

Паралелізація на рівні блоків

Блоки створюються та перевіряються паралельно. Мережа справляється з більшою навантаженням. Перевантаження трапляються рідше.

Однак такий підхід вимагає обережності. Безпека під загрозою. Потрібно більше обчислювальних ресурсів. Не кожен вузол витримає. Здається, добре, але з застереженнями.

Паралелізація смарт-контрактів

Кілька смарт-контрактів виконуються паралельно. DApps працюють швидше. Відповідність краща.

Є різні способи. Оптимістичні об'єднання працюють поза ланцюгом. Validium на Ethereum об'єднує zero-knowledge докази з поза ланцюговими обчисленнями. Цікаві підходи, слід визнати.

Переваги паралелізації

Висока швидкість обробки

Розподіл завдань прискорює виконання. Транзакції проходять швидше. Такі мережі ефективніші за послідовні, це факт.

Масштабованість

Паралелізація допомагає зі масштабованістю. Перевірка розподіляється. Мережа може підлаштовуватися під навантаження. Додавати вузли. Забирати зайві. Гнучкість.

Зниження витрат на газ

Комісії менші через розподіл навантаження. Не всі вузли перевіряють кожну транзакцію. Менше конкуренції. Ціни падають. Користувачам вигідно.

Заключні думки

Паралелізація — потужний інструмент для блокчейнів. Прискорює. Масштабує. Здешевлює. В майбутньому, здається, її будуть комбінувати з шардінгом. Масштабованість виросте ще сильніше. DeFi та децентралізовані додатки вимагають цього. Час покаже.