Bản đồ toàn cảnh về lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng bản địa tốt nhất?
I. Tổng quan về lĩnh vực tính toán song song
"Tam giác không thể" của blockchain (Blockchain Trilemma) "an toàn", "phi tập trung", "khả năng mở rộng" tiết lộ sự đánh đổi cốt lõi trong thiết kế hệ thống blockchain, tức là các dự án blockchain rất khó để đạt được "an toàn tối ưu, mọi người đều có thể tham gia, xử lý nhanh chóng" đồng thời. 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 mô hình, 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 biệt trạng thái: phân chia trạng thái theo chiều ngang/Shard, chẳng hạn như phân đoạn, UTXO, nhiều mạng con
Mở rộng kiểu gia công bên ngoài chuỗi: đưa việc thực thi ra ngoài chuỗi, ví dụ như Rollup, Coprocessor, DA
Mở rộng kiểu tách biệt cấu trúc: mô-đun kiến trúc, hoạt động hợp tác, ví dụ như chuỗi mô-đun, bộ sắp xếp chia sẻ, Rollup Mesh
Mở rộng đồng thời bất đồng bộ: Mô hình Actor, cách ly tiến trình, điều khiển tin nhắn, ví dụ như tác nhân, chuỗi bất đồng bộ đa luồng
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 trùm nhiều cấp độ thực thi, trạng thái, dữ liệu, cấu trúc, là một hệ thống mở rộng hoàn chỉnh "hợp tác đa tầng, kết hợp mô-đun". Bài viết này tập trung giới thiệu phương pháp mở rộng chủ yếu dựa trên tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi (intra-chain parallelism), chú ý đến việc thực hiện song song các giao dịch/lệnh bên trong khối. Theo cơ chế song song, phương pháp 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 càng nhỏ, cường độ song song càng cao, độ phức tạp của lập lịch cũng ngày càng cao, độ phức tạp lập trình và khó khăn trong triển khai cũng ngày càng tăng.
Tài khoản cấp độ song song (Account-level): Đại diện cho dự án Solana
Đối tượng cấp song song ( Object-level ): đại diện cho dự án Sui
Song song cấp giao dịch ( Transaction-level ): Đại diện cho dự án Monad, Aptos
Gọi cấp/ MicroVM song song (Call-level / MicroVM): đại diện cho dự án MegaETH
Song song theo lệnh (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 loại hình tính toán song song khác, như một hệ thống tin nhắn đa chuỗi/bất đồng bộ ( mô hình không đồng bộ chuỗi ), mỗi tác nhân được coi là "tiến trình thông minh" hoạt động độc lập, theo cách thức đồng thời với tin nhắn bất đồng bộ, sự kiện điều khiển, không cần lập lịch đồng bộ, các dự án đại diện có AO, ICP, Cartesi, v.v.
Và những giải pháp mở rộng quen thuộc với chúng ta như Rollup hoặc phân đoạn, thuộc về cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không thuộc về tính toán song song trong chuỗi. Chúng thực hiện việc mở rộng thông qua "chạy song song nhiều chuỗi/môi trường thực thi", chứ không phải nâng cao độ song song bên trong một khối/ máy ảo đơn lẻ. Những giải pháp mở rộng như vậy không phải là trọng tâm của bài viết này, nhưng chúng tôi vẫn sẽ sử dụng chúng để so sánh sự khác biệt trong khái niệm kiến trúc.
Hai, chuỗi tăng cường song song EVM: Đột phá ranh giới hiệu suất trong sự tương thích
Kiến trúc xử lý tuần tự của Ethereum đã phát triển đến nay, trải qua nhiều vòng thử nghiệm mở rộng như phân mảnh, Rollup, kiến trúc mô-đun, nhưng nút thắt về thông lượng của lớp thực thi vẫn chưa có bước đột phá cơ bản. Tuy nhiên, EVM và Solidity vẫn là nền tảng hợp đồng thông minh có cơ sở phát triển và động lực sinh thái mạnh mẽ nhất hiện nay. Do đó, chuỗi tăng cường song song EVM như một con đường chính cân bằng giữa khả năng tương thích sinh thái và cải thiện hiệu suất thực thi, đang trở thành hướng đi quan trọng trong tiến trình mở rộng mới. Monad và MegaETH là hai dự án đại diện cho hướng đi này, lần lượt từ việc thực thi trễ và phân giải trạng thái, xây dựng kiến trúc xử lý song song EVM hướng tới các tình huống có độ đồng thời cao và thông lượng lớn.
Phân tích cơ chế tính toán song song của Monad
Monad là một blockchain Layer 1 hiệu suất cao được thiết kế lại cho máy ảo Ethereum (EVM), dựa trên ý tưởng song song cơ bản của xử lý theo chuỗi (Pipelining), thực hiện đồng thời không đồng bộ ở lớp đồng thuận (Asynchronous Execution) và thực hiện song song lạc quan ở lớp thi hành (Optimistic Parallel Execution). Ngoài ra, ở lớp đồng thuận và lưu trữ, Monad đã giới thiệu các 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 trong Monad, với tư tưởng cốt lõi là chia quy trình thực thi blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý các giai đoạn này một cách song song, tạo thành một kiến trúc ống dẫn đa chiều, mỗi giai đoạn chạy trên các luồng hoặc lõi độc lập, thực hiện xử lý đồng thời xuyên khối, cuối cùng đạt được hiệu quả nâng cao thông lượng 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 không đồng bộ: Đồng thuận - Giải quyết tách rời không đồng bộ
Trong chuỗi truyền thống, sự đồng thuận và thực hiện 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 bất đồng bộ, thực hiện bất đồng bộ và lưu trữ bất đồng bộ thông qua "thực hiện bất đồng bộ". Giảm đáng kể thời gian khối (block time) và độ trễ xác nhận, làm cho hệ thống trở nên đàn hồi hơn, quy trình xử lý được phân tách rõ ràng hơn, và tỷ lệ sử dụng tài nguyên cao hơn.
Thiết kế cốt lõi:
Quy trình đồng thuận ( tầng đồng thuận ) chỉ chịu trách nhiệm sắp xếp giao dịch, không thực hiện logic hợp đồng.
Quá trình thực thi ( lớp thực thi ) sẽ được kích hoạt không đồng bộ sau khi đồng thuận hoàn tất.
Sau khi đạt được sự đồng thuận, ngay lập tức tiến vào quy trình đồng thuận của khối tiếp theo, không cần chờ hoàn tất 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 cho việc thực thi giao dịch, nhằm tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực thi song song lạc quan", tăng tốc độ xử lý giao dịch lên đáng kể.
Cơ chế thực hiện:
Monad sẽ lạc quan thực hiện song song tất cả các giao dịch, giả định rằng hầu hết các giao dịch không có xung đột trạng thái.
Chạy đồng thời một "(Conflict Detector)" để giám sát xem các giao dịch có truy cập vào cùng một trạng thái ( như xung đột đọc/viết ) hay không.
Nếu phát hiện xung đột, giao dịch xung đột sẽ được tuần tự hóa và thực thi lại để đảm bảo tính chính xác của trạng thái.
Monad đã chọn con đường tương thích: giảm thiểu sự thay đổi các quy tắc EVM, thực hiện song song thông qua việc trì hoãn ghi trạng thái và phát hiện xung đột động, giống như một phiên bản hiệu suất của Ethereum, độ chín tốt dễ dàng thực hiện di chuyển hệ sinh thái EVM, là bộ tăng tốc song song của thế giới EVM.
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 khai 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 và giải cấu trúc logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành các đơn vị tối thiểu có thể lập lịch độc lập, nhằm đạt được khả năng thực thi đồng thời cao trong chuỗi và phản hồi với độ trễ thấp. Đổi mới chính mà MegaETH đưa ra là: Kiến trúc Micro-VM + State Dependency DAG(đồ thị phụ thuộc trạng thái có hướng không vòng) và cơ chế đồng bộ hóa mô-đun, cùng nhau xây dựng hệ thống thực thi song song hướng tới "đa luồng trong chuỗi".
Micro-VM( máy ảo vi mô ) kiến trúc: tài khoản tức 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 "các luồng", cung cấp đơn vị cách ly tối thiểu cho lập lịch song song. Các VM này giao tiếp với nhau thông qua thông điệp bất đồng bộ (Asynchronous Messaging), thay vì gọi đồng bộ, cho phép nhiều VM thực hiện độc lập, lưu trữ độc lập, tự nhiên 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 mối quan hệ truy cập trạng thái tài khoản, hệ thống duy trì một đồ thị phụ thuộc toàn cầu (Dependency Graph) trong thời gian thực, mỗi giao dịch sẽ sửa đổi những tài khoản nào, đọc những tài khoản nào, tất cả được mô hình hóa thành mối quan hệ phụ thuộc. Các giao dịch không có xung đột có thể được thực hiện song song trực tiếp, các giao dịch có mối quan hệ phụ thuộc sẽ được sắp xếp theo thứ tự topo để thực hiện tuần tự hoặc hoãn lại. Đồ thị phụ thuộc đảm bảo tính nhất quán trạng thái và không ghi chép lại trong quá trình thực hiện song song.
Thực thi bất đồng bộ và cơ chế callback
B
Tóm lại, MegaETH đã 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, điều phối giao dịch thông qua đồ thị phụ thuộc trạng thái, 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 từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc điều phối → quy trình thực thi" trên tất cả các chiều, cung cấp một ý tưởng kiểu mẫu mới 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 việc 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, giống như một hệ điều hành phân tán siêu cấp dưới triết lý của Ethereum.
Cả Monad và MegaETH đều có thiết kế khác biệt lớn so với phân đoạn (Sharding): phân đoạn chia blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập (phân đoạnShards), mỗi chuỗi con chịu trách nhiệm cho một phần giao dịch và trạng thái, phá vỡ giới hạn của chuỗi đơn trong việc mở rộng ở cấp độ mạng; trong khi đó, Monad và MegaETH giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở lớp 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 con đường tối ưu thông lượng, với mục tiêu cốt lõi là nâng cao TPS trong chuỗi, thông qua việc thi hành trì hoãn (Deferred Execution) và kiến trúc máy ảo vi mô (Micro-VM) để thực hiện xử lý song song ở cấp độ giao dịch hoặc tài khoản. Trong khi đó, Pharos Network là một mạng blockchain L1 song song toàn diện và mô-đun, cơ chế tính toán song song cốt lõi của nó được gọi là "Rollup Mesh". Kiến trúc này hỗ trợ môi trường nhiều máy ảo (EVM và Wasm) thông qua sự phối hợp 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), môi trường thực thi đáng tin cậy (TEE).
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh:
Xử lý đường ống bất đồng bộ toàn bộ vòng đời (Full Lifecycle Asynchronous Pipelining): Pharos sẽ tách rời các giai đoạn 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 suất xử lý tổng thể.
Thực thi song song hai máy ảo (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 hai máy ảo này không chỉ nâng cao tính linh hoạt của hệ thống mà còn cải thiện khả năng xử lý giao dịch thông qua việc thực thi song song.
Xử lý đặc biệt mạng ( SPNs ): SPNs là thành phần chính trong kiến trúc Pharos, giống như các mạng con mô-đun, được thiết kế 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 staking (Modular Consensus & Restaking): Pharos giới thiệu cơ chế đồng thuận linh hoạt, hỗ trợ nhiều mô hình đồng thuận ( như PBFT, PoS, PoA), và thông qua giao thức tái staking (Restaking) để thực hiện chia sẻ an toàn và tích hợp tài nguyên giữa mạng chính và SPNs.
Ngoài ra, Pharos đã tái cấu trúc mô hình thực thi từ tầng lưu trữ bằng cách sử dụng công nghệ cây Merkle nhiều phiên bản, mã hóa delta (Delta Encoding), địa chỉ phiên bản (Versioned Addressing) và đẩy ADS (ADS Pushdown), ra mắt động cơ lưu trữ hiệu suất cao chuỗi khối gốc Pharos Store, đạt được khả năng xử lý trên chuỗi với thông lượng cao, độ trễ thấp và tính xác minh mạnh mẽ.
Tổng thể, Rollup Mesh của Pharos
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.
8 thích
Phần thưởng
8
6
Chia sẻ
Bình luận
0/400
FloorPriceNightmare
· 16giờ trước
Mua card đồ họa thôi, không mua thì sớm muộn gì cũng bị chơi đùa với mọi người.
Xem bản gốcTrả lời0
RooftopReserver
· 18giờ trước
Mở rộng lại có chiêu mới rồi. Sáng nay vừa mở cửa thang máy đã thấy bug.
Xem bản gốcTrả lời0
Fren_Not_Food
· 07-30 17:37
Tính toán song song có tác dụng gì, không phải là xong hết với万tx sao?
Xem bản gốcTrả lời0
just_another_wallet
· 07-30 17:29
Ai còn chơi L1 chậm chạp nữa? L2 là số một.
Xem bản gốcTrả lời0
LidoStakeAddict
· 07-30 17:29
Đồng phạm Vấn đề cốt lõi vẫn là hiệu suất của solidity quá thấp
Bản đồ toàn cảnh tính toán song song Web3: Năm mô hình hỗ trợ Blockchain mở rộng đột phá mới
Bản đồ toàn cảnh về lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng bản địa tốt nhất?
I. Tổng quan về lĩnh vực tính toán song song
"Tam giác không thể" của blockchain (Blockchain Trilemma) "an toàn", "phi tập trung", "khả năng mở rộng" tiết lộ sự đánh đổi cốt lõi trong thiết kế hệ thống blockchain, tức là các dự án blockchain rất khó để đạt được "an toàn tối ưu, mọi người đều có thể tham gia, xử lý nhanh chóng" đồng thời. 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 mô hình, bao gồm:
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 trùm nhiều cấp độ thực thi, trạng thái, dữ liệu, cấu trúc, là một hệ thống mở rộng hoàn chỉnh "hợp tác đa tầng, kết hợp mô-đun". Bài viết này tập trung giới thiệu phương pháp mở rộng chủ yếu dựa trên tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi (intra-chain parallelism), chú ý đến việc thực hiện song song các giao dịch/lệnh bên trong khối. Theo cơ chế song song, phương pháp 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 càng nhỏ, cường độ song song càng cao, độ phức tạp của lập lịch cũng ngày càng cao, độ phức tạp lập trình và khó khăn trong triển khai cũng ngày càng tăng.
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 loại hình tính toán song song khác, như một hệ thống tin nhắn đa chuỗi/bất đồng bộ ( mô hình không đồng bộ chuỗi ), mỗi tác nhân được coi là "tiến trình thông minh" hoạt động độc lập, theo cách thức đồng thời với tin nhắn bất đồng bộ, sự kiện điều khiển, không cần lập lịch đồng bộ, các dự án đại diện có AO, ICP, Cartesi, v.v.
Và những giải pháp mở rộng quen thuộc với chúng ta như Rollup hoặc phân đoạn, thuộc về cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không thuộc về tính toán song song trong chuỗi. Chúng thực hiện việc mở rộng thông qua "chạy song song nhiều chuỗi/môi trường thực thi", chứ không phải nâng cao độ song song bên trong một khối/ máy ảo đơn lẻ. Những giải pháp mở rộng như vậy không phải là trọng tâm của bài viết này, nhưng chúng tôi vẫn sẽ sử dụng chúng để so sánh sự khác biệt trong khái niệm kiến trúc.
Hai, chuỗi tăng cường song song EVM: Đột phá ranh giới hiệu suất trong sự tương thích
Kiến trúc xử lý tuần tự của Ethereum đã phát triển đến nay, trải qua nhiều vòng thử nghiệm mở rộng như phân mảnh, Rollup, kiến trúc mô-đun, nhưng nút thắt về thông lượng của lớp thực thi vẫn chưa có bước đột phá cơ bản. Tuy nhiên, EVM và Solidity vẫn là nền tảng hợp đồng thông minh có cơ sở phát triển và động lực sinh thái mạnh mẽ nhất hiện nay. Do đó, chuỗi tăng cường song song EVM như một con đường chính cân bằng giữa khả năng tương thích sinh thái và cải thiện hiệu suất thực thi, đang trở thành hướng đi quan trọng trong tiến trình mở rộng mới. Monad và MegaETH là hai dự án đại diện cho hướng đi này, lần lượt từ việc thực thi trễ và phân giải trạng thái, xây dựng kiến trúc xử lý song song EVM hướng tới các tình huống có độ đồng thời cao và thông lượng lớn.
Phân tích cơ chế tính toán song song của Monad
Monad là một blockchain Layer 1 hiệu suất cao được thiết kế lại cho máy ảo Ethereum (EVM), dựa trên ý tưởng song song cơ bản của xử lý theo chuỗi (Pipelining), thực hiện đồng thời không đồng bộ ở lớp đồng thuận (Asynchronous Execution) và thực hiện song song lạc quan ở lớp thi hành (Optimistic Parallel Execution). Ngoài ra, ở lớp đồng thuận và lưu trữ, Monad đã giới thiệu các 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 trong Monad, với tư tưởng cốt lõi là chia quy trình thực thi blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý các giai đoạn này một cách song song, tạo thành một kiến trúc ống dẫn đa chiều, mỗi giai đoạn chạy trên các luồng hoặc lõi độc lập, thực hiện xử lý đồng thời xuyên khối, cuối cùng đạt được hiệu quả nâng cao thông lượng 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 không đồng bộ: Đồng thuận - Giải quyết tách rời không đồng bộ
Trong chuỗi truyền thống, sự đồng thuận và thực hiện 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 bất đồng bộ, thực hiện bất đồng bộ và lưu trữ bất đồng bộ thông qua "thực hiện bất đồng bộ". Giảm đáng kể thời gian khối (block time) và độ trễ xác nhận, làm cho hệ thống trở nên đàn hồi hơn, quy trình xử lý được phân tách rõ ràng 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 cho việc thực thi giao dịch, nhằm tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực thi song song lạc quan", tăng tốc độ xử lý giao dịch lên đáng kể.
Cơ chế thực hiện:
Monad đã chọn con đường tương thích: giảm thiểu sự thay đổi các quy tắc EVM, thực hiện song song thông qua việc trì hoãn ghi trạng thái và phát hiện xung đột động, giống như một phiên bản hiệu suất của Ethereum, độ chín tốt dễ dàng thực hiện di chuyển hệ sinh thái EVM, là bộ tăng tốc song song của thế giới EVM.
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 khai 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 và giải cấu trúc logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành các đơn vị tối thiểu có thể lập lịch độc lập, nhằm đạt được khả năng thực thi đồng thời cao trong chuỗi và phản hồi với độ trễ thấp. Đổi mới chính mà MegaETH đưa ra là: Kiến trúc Micro-VM + State Dependency DAG(đồ thị phụ thuộc trạng thái có hướng không vòng) và cơ chế đồng bộ hóa mô-đun, cùng nhau xây dựng hệ thống thực thi song song hướng tới "đa luồng trong chuỗi".
Micro-VM( máy ảo vi mô ) kiến trúc: tài khoản tức 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 "các luồng", cung cấp đơn vị cách ly tối thiểu cho lập lịch song song. Các VM này giao tiếp với nhau thông qua thông điệp bất đồng bộ (Asynchronous Messaging), thay vì gọi đồng bộ, cho phép nhiều VM thực hiện độc lập, lưu trữ độc lập, tự nhiên 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 mối quan hệ truy cập trạng thái tài khoản, hệ thống duy trì một đồ thị phụ thuộc toàn cầu (Dependency Graph) trong thời gian thực, mỗi giao dịch sẽ sửa đổi những tài khoản nào, đọc những tài khoản nào, tất cả được mô hình hóa thành mối quan hệ phụ thuộc. Các giao dịch không có xung đột có thể được thực hiện song song trực tiếp, các giao dịch có mối quan hệ phụ thuộc sẽ được sắp xếp theo thứ tự topo để thực hiện tuần tự hoặc hoãn lại. Đồ thị phụ thuộc đảm bảo tính nhất quán trạng thái và không ghi chép lại trong quá trình thực hiện song song.
Thực thi bất đồng bộ và cơ chế callback
B
Tóm lại, MegaETH đã 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, điều phối giao dịch thông qua đồ thị phụ thuộc trạng thái, 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 từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc điều phối → quy trình thực thi" trên tất cả các chiều, cung cấp một ý tưởng kiểu mẫu mới 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 việc 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, giống như một hệ điều hành phân tán siêu cấp dưới triết lý của Ethereum.
Cả Monad và MegaETH đều có thiết kế khác biệt lớn so với phân đoạn (Sharding): phân đoạn chia blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập (phân đoạnShards), mỗi chuỗi con chịu trách nhiệm cho một phần giao dịch và trạng thái, phá vỡ giới hạn của chuỗi đơn trong việc mở rộng ở cấp độ mạng; trong khi đó, Monad và MegaETH giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở lớp 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 con đường tối ưu thông lượng, với mục tiêu cốt lõi là nâng cao TPS trong chuỗi, thông qua việc thi hành trì hoãn (Deferred Execution) và kiến trúc máy ảo vi mô (Micro-VM) để thực hiện xử lý song song ở cấp độ giao dịch hoặc tài khoản. Trong khi đó, Pharos Network là một mạng blockchain L1 song song toàn diện và mô-đun, cơ chế tính toán song song cốt lõi của nó được gọi là "Rollup Mesh". Kiến trúc này hỗ trợ môi trường nhiều máy ảo (EVM và Wasm) thông qua sự phối hợp 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), môi trường thực thi đáng tin cậy (TEE).
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh:
Ngoài ra, Pharos đã tái cấu trúc mô hình thực thi từ tầng lưu trữ bằng cách sử dụng công nghệ cây Merkle nhiều phiên bản, mã hóa delta (Delta Encoding), địa chỉ phiên bản (Versioned Addressing) và đẩy ADS (ADS Pushdown), ra mắt động cơ lưu trữ hiệu suất cao chuỗi khối gốc Pharos Store, đạt được khả năng xử lý trên chuỗi với thông lượng cao, độ trễ thấp và tính xác minh mạnh mẽ.
Tổng thể, Rollup Mesh của Pharos