تقرير بحثي حول العمق في الحوسبة المتوازية Web3: المسار النهائي للتوسع الأصلي
١. المقدمة: التوسع هو موضوع أبدي، والتوازي هو ساحة المعركة النهائية
منذ نشأة نظام blockchain، واجهت هذه القضية الأساسية المتعلقة بالتوسع. قدرة معالجة المعاملات في Bitcoin وEthereum أقل بكثير من أنظمة Web2 التقليدية، وهذا الاختناق متأصل في التصميم الأساسي للـ blockchain. على مدى السنوات العشر الماضية، حاولت الصناعة العديد من حلول التوسع، من التوسع على السلسلة إلى Layer 2، ومن قنوات الحالة إلى Rollup. ومع ذلك، لم تتناول هذه الحلول الحد الحقيقي لـ "أداء السلسلة الواحدة" في الأساس.
أصبح الحوسبة المتوازية داخل السلسلة تدريجياً محور التركيز الجديد. إنها تحاول إعادة بناء محرك التنفيذ بشكل جذري مع الحفاظ على ذرة السلسلة الواحدة، وترقية blockchain من نموذج خيطي واحد إلى نظام حساب عالي التزامن. هذا لا يمكن أن يحقق فقط تحسينات في القدرة على المعالجة بمئات المرات، ولكنه قد يصبح أيضاً الشرط الأساسي لانفجار تطبيقات العقود الذكية.
تتحدى الحوسبة المتوازية النموذج الأساسي لتنفيذ العقود الذكية، مما يعيد تعريف المنطق الأساسي لمعالجة المعاملات. هدفها هو توفير بنية تحتية مستدامة حقًا لدعم التطبيقات الأصلية لـ Web3 في المستقبل. بعد تلاقي المسارات في Rollup، أصبحت الحوسبة المتوازية داخل السلسلة متغيرًا حاسمًا في الجولة الجديدة من المنافسة على Layer 1. هذه ليست مجرد منافسة تقنية، بل هي أيضًا صراع نماذج. من المحتمل أن تنبثق منصة التنفيذ السيادية من الجيل التالي في عالم Web3 من هذه الصراعات في الحوسبة المتوازية داخل السلسلة.
٢. صورة شاملة لنموذج التوسع: خمس فئات من الطرق، كل منها يركز على جانب معين
تعتبر التوسعة كأحد أهم الموضوعات في تطور تقنية البلوك تشين العامة، وقد أدت إلى ظهور مسارات تقنية متعددة. يمكن تقسيم هذه المسارات إلى خمس خطوط أساسية:
توسيع مباشر على السلسلة: مثل زيادة حجم الكتلة، تقصير وقت إنتاج الكتلة، إلخ. سهل التنفيذ ولكن من السهل أن يواجه مخاطر المركزية.
التوسع خارج السلسلة: مثل قنوات الحالة وسلاسل الجانبية. يتم نقل المعاملات لمعالجتها خارج السلسلة، ويتم كتابة النتائج فقط على السلسلة الرئيسية. يمكن أن يزيد بشكل كبير من القدرة على المعالجة، لكنه يواجه تحديات تتعلق بالثقة والأمان.
Layer 2 Rollup: الحل الأكثر شعبية في الوقت الحالي. تنفيذ خارج السلسلة، والتحقق داخل السلسلة، لتحقيق توازن بين التوسع والأمان. ولكن هناك مشاكل مثل الاعتماد على توفر البيانات.
سلسلة الكتل المعيارية: فصل الوظائف الأساسية لسلسلة الكتل، حيث تقوم عدة سلاسل متخصصة بأداء مهام مختلفة. تتمتع بمرونة عالية ولكنها تزيد من تعقيد النظام.
الحساب المتوازي داخل السلسلة: من خلال تغيير بنية محرك التنفيذ، يتم تحقيق معالجة المعاملات المتزامنة داخل السلسلة. يتطلب إعادة كتابة منطق جدولة VM، وإدخال آلية جدولة أنظمة الكمبيوتر الحديثة.
تُظهر هذه الفئات الخمس من المسارات التوازن بين الأداء، القابلية للتجميع، الأمان، والتعقيد في تقنية البلوكشين. كل خيار له مزاياه وعيوبه، مما يشكل صورة شاملة لترقية نموذج حساب Web3.
ثلاث، خريطة تصنيف الحوسبة المتوازية: خمس مسارات من الحساب إلى التعليمات
يمكن تقسيم تقنيات الحوسبة المتوازية إلى خمس مسارات، من الخشونة إلى الدقة، وهي:
التوازي على مستوى الحساب: تمثله سولانا. يعتمد على فصل الحساب - الحالة، لتحديد ما إذا كانت هناك علاقة تعارض بين المعاملات لتحقيق التوازي.
مستوى الكائن المتوازي: مثل Aptos و Sui. يتم جدولة التوازي على أساس "كائن الحالة" بدقة أكبر.
التوازي على مستوى المعاملات: مثل Monad وSei وFuel. بناء رسم بياني للاعتماد حول المعاملات التجارية بأكملها، وتنفيذ التدفق المتزامن.
التوازي على مستوى الآلة الافتراضية: مثل MegaETH. تضمين قدرة التنفيذ المتزامن في منطق جدولة التعليمات الأساسية للآلة الافتراضية.
التوازي على مستوى التعليمات: الاستفادة من فكرة تنفيذ وحدة المعالجة المركزية غير المتسلسل، وتحليل جدولة كل عملية وإعادة ترتيبها بشكل متوازي.
تظهر هذه الفئات الخمس من الهياكل البيانية الثابتة إلى آليات الجدولة الديناميكية، التفصيل المستمر لتقنيات المعالجة المتوازية وزيادة تعقيد النظام. إنها تمثل التحول من نموذج حسابات سلسلة الكتل التقليدي إلى بيئة تنفيذ موزعة عالية الأداء.
أربعة، تحليل عميق لمساري القوة الرئيسيين: Monad مقابل MegaETH
المشروعان الأكثر اهتمامًا في مجال الحساب المتوازي حاليًا هما Monad و MegaETH، حيث يمثلان مسارين تقنيين مختلفين تمامًا.
تتبنى Monad نهج "إعادة البناء"، مستلهمة من أنظمة قواعد البيانات الحديثة، لإعادة تعريف محرك تنفيذ البلوكشين. تشمل تقنياتها الأساسية التحكم المتفائل في التزامن، جدولة DAG للمعاملات، والتنفيذ غير المرتب. تحقق Monad التوافق مع EVM من خلال طبقة اللغة الوسيطة، مما يحافظ على الصداقة مع نظام إيثيريوم البيئي.
تتبنى MegaETH نهج "التوافقية"، وتهدف إلى دمج القدرة المتوازية في EVM الحالي. من خلال إعادة هيكلة نموذج تنفيذ تعليمات EVM، تُدخل آلية العزل على مستوى الخيوط والتنفيذ غير المتزامن، مما يحقق "EVM متعدد النواة". يسمح MegaETH للمطورين بتحسين الأداء دون الحاجة إلى تعديل العقود الحالية.
موناد أكثر ملاءمة لبناء أنظمة جديدة، والسعي لتحقيق أداء متطرف. ميغا إيثر أكثر ملاءمة للمشاريع الحالية لتحقيق ترقية الأداء بأقل تكلفة. يمثل كلاهما مواجهة نموذجية بين "مدرسة إعادة البناء" و "مدرسة التوافق" في الحوسبة المتوازية، ولكل منهما مزاياه.
إزالة سقف التطبيق，实现 تفاعل عالي التردد على السلسلة.
دفع تحول نماذج التطوير، وإنتاج جيل جديد من أدوات السلسلة.
توفير وحدات تنفيذ عالية الأداء لسلسلة الكتل المودولية.
لكن في نفس الوقت تواجه العديد من التحديات:
ضمان التوافق في الحالة ومعالجة النزاعات.
نموذج الأمان لبيئة التنفيذ متعددة الخيوط لم يتطور بعد.
انتقال النظام البيئي للمطورين وعتبة الوعي.
مستقبل الحوسبة المتوازية يعتمد على الانتصارات التكنولوجية وكذلك على التصميم البيئي. سيعيد تعريف جوهر blockchain وقد يصبح نقطة تحول في نماذج الحوسبة Web3.
٦. الخاتمة: هل الحوسبة المتوازية هي أفضل مسار للتوسع الأصلي في Web3؟
على الرغم من أن تنفيذ الحوسبة المتوازية صعب، إلا أنها الأقرب إلى جوهر blockchain. إنها تحقق تحسين الأداء من خلال إعادة بناء نموذج التنفيذ نفسه، مما يحتفظ بنموذج الثقة الأساسي في blockchain. هذه الطريقة للتوسع "المولودة من السلسلة" توفر مساحة أداء مستدامة لتطبيقات السلسلة الأكثر تعقيدًا في المستقبل.
إعادة هيكلة الحوسبة المتوازية هي "روح السلسلة". على الرغم من أن تحقيق ذلك سيكون صعبًا على المدى القصير، إلا أنه من المحتمل أن يكون المسار الصحيح المستدام الوحيد في التطور الطويل الأمد لـ Web3. نحن نشهد قفزة معماريّة مشابهة من النواة الواحدة إلى النوى المتعددة، وقد تختبئ ملامح نظام التشغيل الأصلي لـ Web3 في هذه التجارب المتوازية داخل السلاسل.
شاهد النسخة الأصلية
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
تسجيلات الإعجاب 14
أعجبني
14
5
مشاركة
تعليق
0/400
RugResistant
· 07-19 12:36
إنه أمر غير معقول، هل يتحدثون عن التقنية مرة أخرى؟
شاهد النسخة الأصليةرد0
NftDataDetective
· 07-19 04:05
محرك التنفيذ يتوسع وكأنه... يا رجل، لقد رأينا هذه القصة من قبل ههههه
شاهد النسخة الأصليةرد0
CryptoPhoenix
· 07-16 18:40
الحوسبة المتوازية تضخ الروح في الويب 3. ثق أن المستقبل سيبرز في النهاية!
شاهد النسخة الأصليةرد0
LiquidityWizard
· 07-16 18:21
حتى مع تسريع الأداء، من الصعب مقارنة ذلك بـ سولانا
ظهور الحوسبة المتوازية في Web3: إعادة بناء محرك تنفيذ البلوكتشين لفتح عصر جديد من الأداء
تقرير بحثي حول العمق في الحوسبة المتوازية Web3: المسار النهائي للتوسع الأصلي
١. المقدمة: التوسع هو موضوع أبدي، والتوازي هو ساحة المعركة النهائية
منذ نشأة نظام blockchain، واجهت هذه القضية الأساسية المتعلقة بالتوسع. قدرة معالجة المعاملات في Bitcoin وEthereum أقل بكثير من أنظمة Web2 التقليدية، وهذا الاختناق متأصل في التصميم الأساسي للـ blockchain. على مدى السنوات العشر الماضية، حاولت الصناعة العديد من حلول التوسع، من التوسع على السلسلة إلى Layer 2، ومن قنوات الحالة إلى Rollup. ومع ذلك، لم تتناول هذه الحلول الحد الحقيقي لـ "أداء السلسلة الواحدة" في الأساس.
أصبح الحوسبة المتوازية داخل السلسلة تدريجياً محور التركيز الجديد. إنها تحاول إعادة بناء محرك التنفيذ بشكل جذري مع الحفاظ على ذرة السلسلة الواحدة، وترقية blockchain من نموذج خيطي واحد إلى نظام حساب عالي التزامن. هذا لا يمكن أن يحقق فقط تحسينات في القدرة على المعالجة بمئات المرات، ولكنه قد يصبح أيضاً الشرط الأساسي لانفجار تطبيقات العقود الذكية.
تتحدى الحوسبة المتوازية النموذج الأساسي لتنفيذ العقود الذكية، مما يعيد تعريف المنطق الأساسي لمعالجة المعاملات. هدفها هو توفير بنية تحتية مستدامة حقًا لدعم التطبيقات الأصلية لـ Web3 في المستقبل. بعد تلاقي المسارات في Rollup، أصبحت الحوسبة المتوازية داخل السلسلة متغيرًا حاسمًا في الجولة الجديدة من المنافسة على Layer 1. هذه ليست مجرد منافسة تقنية، بل هي أيضًا صراع نماذج. من المحتمل أن تنبثق منصة التنفيذ السيادية من الجيل التالي في عالم Web3 من هذه الصراعات في الحوسبة المتوازية داخل السلسلة.
٢. صورة شاملة لنموذج التوسع: خمس فئات من الطرق، كل منها يركز على جانب معين
تعتبر التوسعة كأحد أهم الموضوعات في تطور تقنية البلوك تشين العامة، وقد أدت إلى ظهور مسارات تقنية متعددة. يمكن تقسيم هذه المسارات إلى خمس خطوط أساسية:
توسيع مباشر على السلسلة: مثل زيادة حجم الكتلة، تقصير وقت إنتاج الكتلة، إلخ. سهل التنفيذ ولكن من السهل أن يواجه مخاطر المركزية.
التوسع خارج السلسلة: مثل قنوات الحالة وسلاسل الجانبية. يتم نقل المعاملات لمعالجتها خارج السلسلة، ويتم كتابة النتائج فقط على السلسلة الرئيسية. يمكن أن يزيد بشكل كبير من القدرة على المعالجة، لكنه يواجه تحديات تتعلق بالثقة والأمان.
Layer 2 Rollup: الحل الأكثر شعبية في الوقت الحالي. تنفيذ خارج السلسلة، والتحقق داخل السلسلة، لتحقيق توازن بين التوسع والأمان. ولكن هناك مشاكل مثل الاعتماد على توفر البيانات.
سلسلة الكتل المعيارية: فصل الوظائف الأساسية لسلسلة الكتل، حيث تقوم عدة سلاسل متخصصة بأداء مهام مختلفة. تتمتع بمرونة عالية ولكنها تزيد من تعقيد النظام.
الحساب المتوازي داخل السلسلة: من خلال تغيير بنية محرك التنفيذ، يتم تحقيق معالجة المعاملات المتزامنة داخل السلسلة. يتطلب إعادة كتابة منطق جدولة VM، وإدخال آلية جدولة أنظمة الكمبيوتر الحديثة.
تُظهر هذه الفئات الخمس من المسارات التوازن بين الأداء، القابلية للتجميع، الأمان، والتعقيد في تقنية البلوكشين. كل خيار له مزاياه وعيوبه، مما يشكل صورة شاملة لترقية نموذج حساب Web3.
ثلاث، خريطة تصنيف الحوسبة المتوازية: خمس مسارات من الحساب إلى التعليمات
يمكن تقسيم تقنيات الحوسبة المتوازية إلى خمس مسارات، من الخشونة إلى الدقة، وهي:
التوازي على مستوى الحساب: تمثله سولانا. يعتمد على فصل الحساب - الحالة، لتحديد ما إذا كانت هناك علاقة تعارض بين المعاملات لتحقيق التوازي.
مستوى الكائن المتوازي: مثل Aptos و Sui. يتم جدولة التوازي على أساس "كائن الحالة" بدقة أكبر.
التوازي على مستوى المعاملات: مثل Monad وSei وFuel. بناء رسم بياني للاعتماد حول المعاملات التجارية بأكملها، وتنفيذ التدفق المتزامن.
التوازي على مستوى الآلة الافتراضية: مثل MegaETH. تضمين قدرة التنفيذ المتزامن في منطق جدولة التعليمات الأساسية للآلة الافتراضية.
التوازي على مستوى التعليمات: الاستفادة من فكرة تنفيذ وحدة المعالجة المركزية غير المتسلسل، وتحليل جدولة كل عملية وإعادة ترتيبها بشكل متوازي.
تظهر هذه الفئات الخمس من الهياكل البيانية الثابتة إلى آليات الجدولة الديناميكية، التفصيل المستمر لتقنيات المعالجة المتوازية وزيادة تعقيد النظام. إنها تمثل التحول من نموذج حسابات سلسلة الكتل التقليدي إلى بيئة تنفيذ موزعة عالية الأداء.
أربعة، تحليل عميق لمساري القوة الرئيسيين: Monad مقابل MegaETH
المشروعان الأكثر اهتمامًا في مجال الحساب المتوازي حاليًا هما Monad و MegaETH، حيث يمثلان مسارين تقنيين مختلفين تمامًا.
تتبنى Monad نهج "إعادة البناء"، مستلهمة من أنظمة قواعد البيانات الحديثة، لإعادة تعريف محرك تنفيذ البلوكشين. تشمل تقنياتها الأساسية التحكم المتفائل في التزامن، جدولة DAG للمعاملات، والتنفيذ غير المرتب. تحقق Monad التوافق مع EVM من خلال طبقة اللغة الوسيطة، مما يحافظ على الصداقة مع نظام إيثيريوم البيئي.
تتبنى MegaETH نهج "التوافقية"، وتهدف إلى دمج القدرة المتوازية في EVM الحالي. من خلال إعادة هيكلة نموذج تنفيذ تعليمات EVM، تُدخل آلية العزل على مستوى الخيوط والتنفيذ غير المتزامن، مما يحقق "EVM متعدد النواة". يسمح MegaETH للمطورين بتحسين الأداء دون الحاجة إلى تعديل العقود الحالية.
موناد أكثر ملاءمة لبناء أنظمة جديدة، والسعي لتحقيق أداء متطرف. ميغا إيثر أكثر ملاءمة للمشاريع الحالية لتحقيق ترقية الأداء بأقل تكلفة. يمثل كلاهما مواجهة نموذجية بين "مدرسة إعادة البناء" و "مدرسة التوافق" في الحوسبة المتوازية، ولكل منهما مزاياه.
خمسة، الفرص والتحديات المستقبلية للحوسبة المتوازية
الحوسبة المتوازية توفر فرصًا كبيرة لـ Web3:
إزالة سقف التطبيق，实现 تفاعل عالي التردد على السلسلة.
دفع تحول نماذج التطوير، وإنتاج جيل جديد من أدوات السلسلة.
توفير وحدات تنفيذ عالية الأداء لسلسلة الكتل المودولية.
لكن في نفس الوقت تواجه العديد من التحديات:
ضمان التوافق في الحالة ومعالجة النزاعات.
نموذج الأمان لبيئة التنفيذ متعددة الخيوط لم يتطور بعد.
انتقال النظام البيئي للمطورين وعتبة الوعي.
مستقبل الحوسبة المتوازية يعتمد على الانتصارات التكنولوجية وكذلك على التصميم البيئي. سيعيد تعريف جوهر blockchain وقد يصبح نقطة تحول في نماذج الحوسبة Web3.
٦. الخاتمة: هل الحوسبة المتوازية هي أفضل مسار للتوسع الأصلي في Web3؟
على الرغم من أن تنفيذ الحوسبة المتوازية صعب، إلا أنها الأقرب إلى جوهر blockchain. إنها تحقق تحسين الأداء من خلال إعادة بناء نموذج التنفيذ نفسه، مما يحتفظ بنموذج الثقة الأساسي في blockchain. هذه الطريقة للتوسع "المولودة من السلسلة" توفر مساحة أداء مستدامة لتطبيقات السلسلة الأكثر تعقيدًا في المستقبل.
إعادة هيكلة الحوسبة المتوازية هي "روح السلسلة". على الرغم من أن تحقيق ذلك سيكون صعبًا على المدى القصير، إلا أنه من المحتمل أن يكون المسار الصحيح المستدام الوحيد في التطور الطويل الأمد لـ Web3. نحن نشهد قفزة معماريّة مشابهة من النواة الواحدة إلى النوى المتعددة، وقد تختبئ ملامح نظام التشغيل الأصلي لـ Web3 في هذه التجارب المتوازية داخل السلاسل.