Bản đồ toàn cảnh về đường đua tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng bản địa tốt nhất?
Một, Bối cảnh: Tam giác không thể của blockchain và con đường mở rộng
Tam giác "không thể" của blockchain "an ninh", "phi tập trung", "khả năng mở rộng" ( tiết lộ sự đánh đổi thiết yếu trong thiết kế hệ thống blockchain, tức là các dự án blockchain rất khó để đạt được "an ninh tuyệt đối, mọi người đều có thể tham gia, xử lý nhanh chóng" cùng một lúc. Đối với chủ đề "khả năng mở rộng" vĩnh cửu này, hiện tại các giải pháp mở rộng blockchain chính trên thị trường được phân loại theo các khuôn mẫu, bao gồm:
Thực hiện mở rộng nâng cao: Nâng cao khả năng thực thi tại chỗ, chẳng hạn như song song, GPU, đa lõi
Mở rộng tách trạng thái: phân tách trạng thái theo chiều ngang/Shard, chẳng hạn như phân đoạn, UTXO, nhiều subnet
Mở rộng kiểu thuê ngoài chuỗi: đưa việc thực thi ra bên ngoài chuỗi, chẳng hạn như Rollup, Coprocessor, DA
Mở rộng kiểu tách cấu trúc: mô-đun kiến trúc, vận hành phối hợp, ví dụ như chuỗi mô-đun, bộ sắp xếp chia sẻ, Rollup Mesh
Mở rộng đồng thời không đồng bộ: Mô hình Actor, cách ly tiến trình, điều khiển bằng tin nhắn, ví dụ như tác nhân, chuỗi bất đồng bộ đa luồng
Các giải pháp mở rộng blockchain bao gồm: tính toán song song trong chuỗi, Rollup, phân đoạn, mô-đun DA, cấu trúc mô-đun, hệ thống Actor, nén chứng minh zk, kiến trúc Stateless, v.v., bao gồm nhiều cấp độ thực thi, trạng thái, dữ liệu và cấu trúc, là một hệ thống mở rộng hoàn chỉnh "hợp tác đa lớp, kết hợp mô-đun". Bài viết này sẽ tập trung giới thiệu phương thức mở rộng chủ yếu dựa vào tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi ), song song trong chuỗi (, chú ý đến việc thực hiện song song các giao dịch/lệnh trong khối. Theo cơ chế song song, cách mở rộng có thể được chia thành năm loại lớn, mỗi loại đại diện cho những mục tiêu hiệu suất, mô hình phát triển và triết lý kiến trúc khác nhau, lần lượt kích thước hạt song song ngày càng nhỏ hơn, cường độ song song ngày càng cao hơn, độ phức tạp của lập lịch cũng ngày càng cao hơn, độ phức tạp lập trình và mức độ khó thực hiện cũng ngày càng cao hơn.
Song song cấp tài khoản)Cấp tài khoản(: Đại diện cho dự án Solana
Song song đối tượng ) Object-level (: đại diện cho dự án Sui
Giao dịch cấp độ )Transaction-level(: Đại diện cho dự án Monad, Aptos
Gọi cấp/Vi mô VM song song )Gọi cấp độ / MicroVM(: Đại diện cho dự án MegaETH
Song song theo chỉ thị ) Instruction-level (: Đại diện cho dự án GatlingX
Mô hình đồng thời bất đồng bộ ngoài chuỗi, với hệ thống tác nhân thông minh ) Agent / Actor Model ( làm đại diện, chúng thuộc về một kiểu tính toán song song khác, như một hệ thống thông điệp xuyên chuỗi/bất đồng bộ ) mô hình không đồng bộ không khối (, mỗi Agent hoạt động như một "tiến trình thông minh" độc lập, theo cách thức đồng thời bất đồng bộ, dựa trên sự kiện, không cần lập lịch đồng bộ, các dự án đại diện bao gồm AO, ICP, Cartesi, v.v.
Trong khi các giải pháp mở rộng mà chúng ta quen thuộc như Rollup hoặc sharding thuộc về cơ chế đồng thời cấp hệ thống, chúng không thuộc về tính toán song song trong chuỗi. Chúng thực hiện việc mở rộng bằng cách "chạy song song nhiều chuỗi/miền thực thi" thay vì nâng cao độ song song bên trong một khối/ máy ảo đơn lẻ. Các giải pháp mở rộng này không phải là điểm chính của bài viết này nhưng chúng tôi vẫn sẽ sử dụng chúng để so sánh sự khác biệt trong tư tưởng kiến trúc.
![Bản đồ toàn cảnh về lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng gốc tốt nhất?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-2340d8a61251ba55c370d74178eec53e.webp(
Hai, Chuỗi tăng cường song song EVM: Đột phá giới hạn hiệu suất trong sự tương thích
Kiến trúc xử lý tuần tự của Ethereum đã phát triển đến nay, trải qua nhiều lần thử nghiệm mở rộng như phân đoạn, Rollup, kiến trúc mô-đun, nhưng nút thắt về khả năng xử lý của lớp thực thi vẫn chưa được đột phá cơ bản. Tuy nhiên, EVM và Solidity vẫn là nền tảng hợp đồng thông minh có nền tảng nhà phát triển và tiềm năng sinh thái mạnh mẽ nhất hiện nay. Do đó, chuỗi tăng cường song song EVM như một hướng đi quan trọng để cân bằng khả năng tương thích sinh thái và cải thiện hiệu suất thực thi đang trở thành một hướng đi quan trọng trong sự tiến hóa mở rộng mới. Monad và MegaETH là hai dự án đại diện nhất cho hướng đi này, lần lượt từ việc thực thi trễ và phân tách trạng thái, xây dựng kiến trúc xử lý song song EVM hướng tới các tình huống có độ đồng thời cao và khả năng xử lý cao.
) Phân tích cơ chế tính toán song song của Monad
Monad là một blockchain Layer1 hiệu suất cao được thiết kế lại cho máy ảo Ethereum ###EVM(, dựa trên khái niệm song song cơ bản )Pipelining(, thực hiện thực thi bất đồng bộ ở lớp đồng thuận )Asynchronous Execution( và thực thi song song lạc quan ở lớp thực thi )Optimistic Parallel Execution(. Ngoài ra, ở lớp đồng thuận và lưu trữ, Monad lần lượt giới thiệu giao thức BFT hiệu suất cao )MonadBFT( và hệ thống cơ sở dữ liệu chuyên dụng )MonadDB(, thực hiện tối ưu hóa từ đầu đến cuối.
Pipelining: Cơ chế thực thi song song nhiều giai đoạn
Pipelining là khái niệm cơ bản của việc thực thi song song của Monad, ý tưởng cốt lõi là chia quy trình thực thi blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý các giai đoạn này song song, hình thành kiến trúc đường ống ba chiều, mỗi giai đoạn chạy trên các luồng hoặc lõi độc lập, đạt được xử lý đồng thời qua các khối, cuối cùng đạt được hiệu suất cao hơn và giảm độ trễ. Các giai đoạn này bao gồm: đề xuất giao dịch )Propose( đạt được đồng thuận )Consensus( thực thi giao dịch )Execution( và cam kết khối )Commit(.
Thực thi bất đồng bộ: phân tách đồng thuận - thực thi
Trong chuỗi truyền thống, sự đồng thuận và thực thi giao dịch thường là quy trình đồng bộ, mô hình tuần tự này hạn chế nghiêm trọng khả năng mở rộng hiệu suất. Monad đạt được sự đồng thuận không đồng bộ thông qua "thực thi không đồng bộ", với lớp đồng thuận không đồng bộ, lớp thực thi không đồng bộ và lưu trữ không đồng bộ. Giảm đáng kể thời gian khối )block time( và độ trễ xác nhận, làm cho hệ thống linh hoạt hơn, quy trình xử lý được phân tách hơn và tỷ lệ sử dụng tài nguyên cao hơn.
Thiết kế cốt lõi:
Quy trình đồng thuận ) lớp đồng thuận ( chỉ chịu trách nhiệm sắp xếp giao dịch, không thực hiện logic hợp đồng.
Quy trình thực hiện) tầng thực hiện( được kích hoạt không đồng bộ sau khi hoàn thành đồng thuận.
Sau khi hoàn thành sự đồng thuận, ngay lập tức tiến vào quy trình đồng thuận khối tiếp theo, không cần chờ hoàn thành thực hiện.
Thực thi song song lạc quan:乐观并行执行
Ethereum truyền thống sử dụng mô hình tuần tự nghiêm ngặt để thực hiện giao dịch nhằm tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực thi song song lạc quan", giúp tăng tốc độ xử lý giao dịch một cách đáng kể.
Cơ chế thực hiện:
Monad sẽ thực hiện song song tất cả các giao dịch một cách lạc quan, giả định rằng hầu hết các giao dịch không có xung đột trạng thái.
Chạy một ")Conflict Detector(" để theo dõi xem các giao dịch có truy cập vào cùng một trạng thái ) như xung đột đọc/ghi ( không.
Nếu phát hiện xung đột, giao dịch xung đột sẽ được tuần tự hóa và thực hiện lại để đảm bảo tính chính xác của trạng thái.
Monad đã chọn con đường tương thích: giữ nguyên quy tắc EVM càng ít càng tốt, trong quá trình thực hiện thông qua việc trì hoãn ghi trạng thái, phát hiện xung đột động để đạt được song song, giống như phiên bản hiệu suất của Ethereum, độ trưởng thành cao dễ dàng thực hiện di chuyển hệ sinh thái EVM, là bộ tăng tốc song song của thế giới EVM.
![Bản đồ toàn cảnh của lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng gốc tốt nhất?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-dc016502755a30d5a95a8134f7586162.webp(
) Phân tích cơ chế tính toán song song của MegaETH
Khác với định vị L1 của Monad, MegaETH được định vị là một lớp thực thi song song hiệu suất cao tương thích với EVM, có thể hoạt động như một chuỗi công cộng L1 độc lập hoặc như một lớp tăng cường thực thi trên Ethereum ###Execution Layer( hoặc thành phần mô-đun. Mục tiêu thiết kế cốt lõi của nó là phân tách logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành các đơn vị tối thiểu có thể lập lịch độc lập để đạt được khả năng thực thi đồng thời cao trong chuỗi và khả năng phản hồi với độ trễ thấp. Sáng tạo chính mà MegaETH đưa ra là: kiến trúc Micro-VM + State Dependency DAG) đồ thị phụ thuộc trạng thái không chu trình có hướng( và cơ chế đồng bộ mô-đun, cùng nhau xây dựng một hệ thống thực thi song song hướng tới "đa luồng trong chuỗi".
Micro-VM) máy ảo vi mô( kiến trúc: tài khoản là luồng
MegaETH đã giới thiệu mô hình thực thi "một máy ảo vi mô cho mỗi tài khoản )Micro-VM(", biến môi trường thực thi thành "đa luồng", cung cấp đơn vị phân cách tối thiểu cho lập lịch song song. Các VM này giao tiếp với nhau thông qua tin nhắn bất đồng bộ )Asynchronous Messaging(, thay vì gọi đồng bộ, cho phép một số lượng lớn VM có thể thực thi độc lập, lưu trữ độc lập, hoàn toàn song song.
State Dependency DAG: Cơ chế lập lịch dựa trên đồ thị phụ thuộc
MegaETH xây dựng một hệ thống lập lịch DAG dựa trên quan hệ truy cập trạng thái tài khoản, hệ thống duy trì một đồ thị phụ thuộc toàn cầu )Dependency Graph( theo thời gian thực, mỗi giao dịch sửa đổi các tài khoản nào, đọc các tài khoản nào, tất cả được mô hình hóa thành quan hệ phụ thuộc. Các giao dịch không xung đột có thể được thực hiện song song trực tiếp, các giao dịch có quan hệ phụ thuộc sẽ được lập lịch theo thứ tự topo hoặc trì hoãn. Đồ thị phụ thuộc đảm bảo tính nhất quán trạng thái và không ghi lại nhiều lần trong quá trình thực hiện song song.
Thực thi không đồng bộ và cơ chế callback
B
Tóm lại, MegaETH phá vỡ mô hình máy trạng thái đơn luồng EVM truyền thống, thực hiện đóng gói máy ảo vi mô theo đơn vị tài khoản, thông qua biểu đồ phụ thuộc trạng thái để thực hiện lập lịch giao dịch, và thay thế ngăn xếp gọi đồng bộ bằng cơ chế thông điệp bất đồng bộ. Đây là một nền tảng tính toán song song được thiết kế lại toàn diện từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc lập lịch → quy trình thực thi", cung cấp một phương pháp mới cấp độ chuẩn mực cho việc xây dựng hệ thống chuỗi trên hiệu suất cao thế hệ tiếp theo.
MegaETH đã chọn con đường tái cấu trúc: hoàn toàn trừu tượng hóa tài khoản và hợp đồng thành VM độc lập, thông qua lập lịch thực thi bất đồng bộ để giải phóng tiềm năng song song cực đại. Về lý thuyết, giới hạn song song của MegaETH cao hơn, nhưng cũng khó kiểm soát độ phức tạp hơn, giống như một hệ điều hành phân tán siêu cấp dưới ý tưởng của Ethereum.
![Bản đồ toàn cảnh lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng bản địa tốt nhất?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-9c4a4c4309574e45f679b2585d42ea16.webp(
Cả Monad và MegaETH đều có thiết kế khác biệt đáng kể so với phân đoạn )Sharding(: phân đoạn chia blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập )phân đoạn Shards(, mỗi chuỗi con chịu trách nhiệm về một phần giao dịch và trạng thái, phá vỡ giới hạn của chuỗi đơn để mở rộng ở cấp độ mạng; trong khi đó, cả Monad và MegaETH đều giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở tầng thực thi, tối ưu hóa thực thi song song cực hạn bên trong chuỗi đơn để vượt qua hiệu suất. Cả hai đại diện cho hai hướng trong con đường mở rộng blockchain: tăng cường theo chiều dọc và mở rộng theo chiều ngang.
Các dự án tính toán song song như Monad và MegaETH chủ yếu tập trung vào lộ trình tối ưu hóa thông lượng, với mục tiêu cốt lõi là nâng cao TPS trong chuỗi, thông qua việc thực hiện trì hoãn )Deferred Execution( và kiến trúc vi máy )Micro-VM( để thực hiện xử lý song song ở cấp giao dịch hoặc cấp tài khoản. Trong khi đó, Pharos Network là một mạng blockchain L1 toàn diện và mô-đun với cơ chế tính toán song song cốt lõi được gọi là "Rollup Mesh". Kiến trúc này hỗ trợ môi trường nhiều máy ảo )EVM và Wasm( thông qua sự hợp tác giữa mạng chính và mạng xử lý đặc biệt )SPNs(, và tích hợp các công nghệ tiên tiến như chứng minh không kiến thức )ZK( và môi trường thực thi tin cậy )TEE(.
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh:
Xử lý đường ống bất đồng bộ trong toàn bộ vòng đời )Full Lifecycle Asynchronous Pipelining(: Pharos tách rời các giai đoạn khác nhau của giao dịch ) như đồng thuận, thực thi, lưu trữ( và áp dụng phương thức xử lý bất đồng bộ, cho phép mỗi giai đoạn có thể thực hiện độc lập và song song, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý tổng thể.
Thực thi song song VM kép )Dual VM Parallel Execution(: Pharos hỗ trợ hai môi trường máy ảo EVM và WASM, cho phép các nhà phát triển chọn môi trường thực thi phù hợp theo nhu cầu. Kiến trúc VM kép này không chỉ nâng cao tính linh hoạt của hệ thống mà còn cải thiện khả năng xử lý giao dịch thông qua thực thi song song.
Xử lý đặc biệt mạng ) SPNs (: SPNs là thành phần quan trọng trong kiến trúc Pharos, tương tự như các mạng con mô-đun, chuyên dùng để xử lý các loại nhiệm vụ hoặc ứng dụng cụ thể. Thông qua SPNs, Pharos có thể thực hiện phân bổ tài nguyên động và xử lý nhiệm vụ song song, từ đó nâng cao khả năng mở rộng và hiệu suất của hệ thống.
Đồng thuận mô-đun và cơ chế tái đặt cược)Modular Consensus & Restaking(: Pharos đã giới thiệu một cơ chế đồng thuận linh hoạt, hỗ trợ nhiều mô hình đồng thuận) như PBFT, PoS, PoA(, và thông qua giao thức tái đặt cược)Restaking( để thực hiện chia sẻ an toàn và tích hợp tài nguyên giữa mạng chính và SPNs.
Ngoài ra, Pharos thông qua nhiều phiên bản cây Merkle, mã hóa gia tăng ) Delta Encoding (, địa chỉ phiên bản ) Versioned Addressing ( và ADS Pushdown ) công nghệ, tái cấu trúc mô hình thực thi từ tầng dưới của động cơ lưu trữ, ra mắt động cơ lưu trữ hiệu suất cao trên chuỗi gốc Pharos Store, đạt được thông lượng cao, độ trễ thấp và khả năng xác thực mạnh mẽ trên chuỗi.
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Toàn cảnh tính toán song song Web3: Năm mô hình dẫn dắt mô hình mở rộng Blockchain mới
Bản đồ toàn cảnh về đường đua tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng bản địa tốt nhất?
Một, Bối cảnh: Tam giác không thể của blockchain và con đường mở rộng
Tam giác "không thể" của blockchain "an ninh", "phi tập trung", "khả năng mở rộng" ( tiết lộ sự đánh đổi thiết yếu trong thiết kế hệ thống blockchain, tức là các dự án blockchain rất khó để đạt được "an ninh tuyệt đối, mọi người đều có thể tham gia, xử lý nhanh chóng" cùng một lúc. Đối với chủ đề "khả năng mở rộng" vĩnh cửu này, hiện tại các giải pháp mở rộng blockchain chính trên thị trường được phân loại theo các khuôn mẫu, bao gồm:
Các giải pháp mở rộng blockchain bao gồm: tính toán song song trong chuỗi, Rollup, phân đoạn, mô-đun DA, cấu trúc mô-đun, hệ thống Actor, nén chứng minh zk, kiến trúc Stateless, v.v., bao gồm nhiều cấp độ thực thi, trạng thái, dữ liệu và cấu trúc, là một hệ thống mở rộng hoàn chỉnh "hợp tác đa lớp, kết hợp mô-đun". Bài viết này sẽ tập trung giới thiệu phương thức mở rộng chủ yếu dựa vào tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi ), song song trong chuỗi (, chú ý đến việc thực hiện song song các giao dịch/lệnh trong khối. Theo cơ chế song song, cách mở rộng có thể được chia thành năm loại lớn, mỗi loại đại diện cho những mục tiêu hiệu suất, mô hình phát triển và triết lý kiến trúc khác nhau, lần lượt kích thước hạt song song ngày càng nhỏ hơn, cường độ song song ngày càng cao hơn, độ phức tạp của lập lịch cũng ngày càng cao hơn, độ phức tạp lập trình và mức độ khó thực hiện cũng ngày càng cao hơn.
Mô hình đồng thời bất đồng bộ ngoài chuỗi, với hệ thống tác nhân thông minh ) Agent / Actor Model ( làm đại diện, chúng thuộc về một kiểu tính toán song song khác, như một hệ thống thông điệp xuyên chuỗi/bất đồng bộ ) mô hình không đồng bộ không khối (, mỗi Agent hoạt động như một "tiến trình thông minh" độc lập, theo cách thức đồng thời bất đồng bộ, dựa trên sự kiện, không cần lập lịch đồng bộ, các dự án đại diện bao gồm AO, ICP, Cartesi, v.v.
Trong khi các giải pháp mở rộng mà chúng ta quen thuộc như Rollup hoặc sharding thuộc về cơ chế đồng thời cấp hệ thống, chúng không thuộc về tính toán song song trong chuỗi. Chúng thực hiện việc mở rộng bằng cách "chạy song song nhiều chuỗi/miền thực thi" thay vì nâng cao độ song song bên trong một khối/ máy ảo đơn lẻ. Các giải pháp mở rộng này không phải là điểm chính của bài viết này nhưng chúng tôi vẫn sẽ sử dụng chúng để so sánh sự khác biệt trong tư tưởng kiến trúc.
![Bản đồ toàn cảnh về lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng gốc tốt nhất?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-2340d8a61251ba55c370d74178eec53e.webp(
Hai, Chuỗi tăng cường song song EVM: Đột phá giới hạn hiệu suất trong sự tương thích
Kiến trúc xử lý tuần tự của Ethereum đã phát triển đến nay, trải qua nhiều lần thử nghiệm mở rộng như phân đoạn, Rollup, kiến trúc mô-đun, nhưng nút thắt về khả năng xử lý của lớp thực thi vẫn chưa được đột phá cơ bản. Tuy nhiên, EVM và Solidity vẫn là nền tảng hợp đồng thông minh có nền tảng nhà phát triển và tiềm năng sinh thái mạnh mẽ nhất hiện nay. Do đó, chuỗi tăng cường song song EVM như một hướng đi quan trọng để cân bằng khả năng tương thích sinh thái và cải thiện hiệu suất thực thi đang trở thành một hướng đi quan trọng trong sự tiến hóa mở rộng mới. Monad và MegaETH là hai dự án đại diện nhất cho hướng đi này, lần lượt từ việc thực thi trễ và phân tách trạng thái, xây dựng kiến trúc xử lý song song EVM hướng tới các tình huống có độ đồng thời cao và khả năng xử lý cao.
) Phân tích cơ chế tính toán song song của Monad
Monad là một blockchain Layer1 hiệu suất cao được thiết kế lại cho máy ảo Ethereum ###EVM(, dựa trên khái niệm song song cơ bản )Pipelining(, thực hiện thực thi bất đồng bộ ở lớp đồng thuận )Asynchronous Execution( và thực thi song song lạc quan ở lớp thực thi )Optimistic Parallel Execution(. Ngoài ra, ở lớp đồng thuận và lưu trữ, Monad lần lượt giới thiệu giao thức BFT hiệu suất cao )MonadBFT( và hệ thống cơ sở dữ liệu chuyên dụng )MonadDB(, thực hiện tối ưu hóa từ đầu đến cuối.
Pipelining: Cơ chế thực thi song song nhiều giai đoạn
Pipelining là khái niệm cơ bản của việc thực thi song song của Monad, ý tưởng cốt lõi là chia quy trình thực thi blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý các giai đoạn này song song, hình thành kiến trúc đường ống ba chiều, mỗi giai đoạn chạy trên các luồng hoặc lõi độc lập, đạt được xử lý đồng thời qua các khối, cuối cùng đạt được hiệu suất cao hơn và giảm độ trễ. Các giai đoạn này bao gồm: đề xuất giao dịch )Propose( đạt được đồng thuận )Consensus( thực thi giao dịch )Execution( và cam kết khối )Commit(.
Thực thi bất đồng bộ: phân tách đồng thuận - thực thi
Trong chuỗi truyền thống, sự đồng thuận và thực thi giao dịch thường là quy trình đồng bộ, mô hình tuần tự này hạn chế nghiêm trọng khả năng mở rộng hiệu suất. Monad đạt được sự đồng thuận không đồng bộ thông qua "thực thi không đồng bộ", với lớp đồng thuận không đồng bộ, lớp thực thi không đồng bộ và lưu trữ không đồng bộ. Giảm đáng kể thời gian khối )block time( và độ trễ xác nhận, làm cho hệ thống linh hoạt hơn, quy trình xử lý được phân tách hơn và tỷ lệ sử dụng tài nguyên cao hơn.
Thiết kế cốt lõi:
Thực thi song song lạc quan:乐观并行执行
Ethereum truyền thống sử dụng mô hình tuần tự nghiêm ngặt để thực hiện giao dịch nhằm tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực thi song song lạc quan", giúp tăng tốc độ xử lý giao dịch một cách đáng kể.
Cơ chế thực hiện:
Monad đã chọn con đường tương thích: giữ nguyên quy tắc EVM càng ít càng tốt, trong quá trình thực hiện thông qua việc trì hoãn ghi trạng thái, phát hiện xung đột động để đạt được song song, giống như phiên bản hiệu suất của Ethereum, độ trưởng thành cao dễ dàng thực hiện di chuyển hệ sinh thái EVM, là bộ tăng tốc song song của thế giới EVM.
![Bản đồ toàn cảnh của lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng gốc tốt nhất?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-dc016502755a30d5a95a8134f7586162.webp(
) Phân tích cơ chế tính toán song song của MegaETH
Khác với định vị L1 của Monad, MegaETH được định vị là một lớp thực thi song song hiệu suất cao tương thích với EVM, có thể hoạt động như một chuỗi công cộng L1 độc lập hoặc như một lớp tăng cường thực thi trên Ethereum ###Execution Layer( hoặc thành phần mô-đun. Mục tiêu thiết kế cốt lõi của nó là phân tách logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành các đơn vị tối thiểu có thể lập lịch độc lập để đạt được khả năng thực thi đồng thời cao trong chuỗi và khả năng phản hồi với độ trễ thấp. Sáng tạo chính mà MegaETH đưa ra là: kiến trúc Micro-VM + State Dependency DAG) đồ thị phụ thuộc trạng thái không chu trình có hướng( và cơ chế đồng bộ mô-đun, cùng nhau xây dựng một hệ thống thực thi song song hướng tới "đa luồng trong chuỗi".
Micro-VM) máy ảo vi mô( kiến trúc: tài khoản là luồng
MegaETH đã giới thiệu mô hình thực thi "một máy ảo vi mô cho mỗi tài khoản )Micro-VM(", biến môi trường thực thi thành "đa luồng", cung cấp đơn vị phân cách tối thiểu cho lập lịch song song. Các VM này giao tiếp với nhau thông qua tin nhắn bất đồng bộ )Asynchronous Messaging(, thay vì gọi đồng bộ, cho phép một số lượng lớn VM có thể thực thi độc lập, lưu trữ độc lập, hoàn toàn song song.
State Dependency DAG: Cơ chế lập lịch dựa trên đồ thị phụ thuộc
MegaETH xây dựng một hệ thống lập lịch DAG dựa trên quan hệ truy cập trạng thái tài khoản, hệ thống duy trì một đồ thị phụ thuộc toàn cầu )Dependency Graph( theo thời gian thực, mỗi giao dịch sửa đổi các tài khoản nào, đọc các tài khoản nào, tất cả được mô hình hóa thành quan hệ phụ thuộc. Các giao dịch không xung đột có thể được thực hiện song song trực tiếp, các giao dịch có quan hệ phụ thuộc sẽ được lập lịch theo thứ tự topo hoặc trì hoãn. Đồ thị phụ thuộc đảm bảo tính nhất quán trạng thái và không ghi lại nhiều lần trong quá trình thực hiện song song.
Thực thi không đồng bộ và cơ chế callback
B
Tóm lại, MegaETH phá vỡ mô hình máy trạng thái đơn luồng EVM truyền thống, thực hiện đóng gói máy ảo vi mô theo đơn vị tài khoản, thông qua biểu đồ phụ thuộc trạng thái để thực hiện lập lịch giao dịch, và thay thế ngăn xếp gọi đồng bộ bằng cơ chế thông điệp bất đồng bộ. Đây là một nền tảng tính toán song song được thiết kế lại toàn diện từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc lập lịch → quy trình thực thi", cung cấp một phương pháp mới cấp độ chuẩn mực cho việc xây dựng hệ thống chuỗi trên hiệu suất cao thế hệ tiếp theo.
MegaETH đã chọn con đường tái cấu trúc: hoàn toàn trừu tượng hóa tài khoản và hợp đồng thành VM độc lập, thông qua lập lịch thực thi bất đồng bộ để giải phóng tiềm năng song song cực đại. Về lý thuyết, giới hạn song song của MegaETH cao hơn, nhưng cũng khó kiểm soát độ phức tạp hơn, giống như một hệ điều hành phân tán siêu cấp dưới ý tưởng của Ethereum.
![Bản đồ toàn cảnh lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng bản địa tốt nhất?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-9c4a4c4309574e45f679b2585d42ea16.webp(
Cả Monad và MegaETH đều có thiết kế khác biệt đáng kể so với phân đoạn )Sharding(: phân đoạn chia blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập )phân đoạn Shards(, mỗi chuỗi con chịu trách nhiệm về một phần giao dịch và trạng thái, phá vỡ giới hạn của chuỗi đơn để mở rộng ở cấp độ mạng; trong khi đó, cả Monad và MegaETH đều giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở tầng thực thi, tối ưu hóa thực thi song song cực hạn bên trong chuỗi đơn để vượt qua hiệu suất. Cả hai đại diện cho hai hướng trong con đường mở rộng blockchain: tăng cường theo chiều dọc và mở rộng theo chiều ngang.
Các dự án tính toán song song như Monad và MegaETH chủ yếu tập trung vào lộ trình tối ưu hóa thông lượng, với mục tiêu cốt lõi là nâng cao TPS trong chuỗi, thông qua việc thực hiện trì hoãn )Deferred Execution( và kiến trúc vi máy )Micro-VM( để thực hiện xử lý song song ở cấp giao dịch hoặc cấp tài khoản. Trong khi đó, Pharos Network là một mạng blockchain L1 toàn diện và mô-đun với cơ chế tính toán song song cốt lõi được gọi là "Rollup Mesh". Kiến trúc này hỗ trợ môi trường nhiều máy ảo )EVM và Wasm( thông qua sự hợp tác giữa mạng chính và mạng xử lý đặc biệt )SPNs(, và tích hợp các công nghệ tiên tiến như chứng minh không kiến thức )ZK( và môi trường thực thi tin cậy )TEE(.
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh:
Ngoài ra, Pharos thông qua nhiều phiên bản cây Merkle, mã hóa gia tăng ) Delta Encoding (, địa chỉ phiên bản ) Versioned Addressing ( và ADS Pushdown ) công nghệ, tái cấu trúc mô hình thực thi từ tầng dưới của động cơ lưu trữ, ra mắt động cơ lưu trữ hiệu suất cao trên chuỗi gốc Pharos Store, đạt được thông lượng cao, độ trễ thấp và khả năng xác thực mạnh mẽ trên chuỗi.