Relatório de Pesquisa Profunda sobre Computação Paralela Web3: O Caminho Supremo para Expansão Nativa
I. Introdução: A escalabilidade é uma questão eterna, a concorrência é o campo de batalha final
Desde o seu surgimento, os sistemas de blockchain enfrentam o problema central da escalabilidade. A capacidade de processamento de transações do Bitcoin e do Ethereum está muito abaixo dos sistemas tradicionais Web2, e este gargalo está profundamente enraizado no design subjacente da blockchain. Na última década, a indústria tentou várias soluções de escalabilidade, desde a escalabilidade em cadeia até o Layer 2, passando por canais de estado e Rollup. No entanto, essas soluções não tocaram no verdadeiro limite da "performance de cadeia única" subjacente da blockchain.
A computação paralela dentro da cadeia está gradualmente se tornando o novo foco. Ela tenta reconstruir completamente o motor de execução enquanto mantém a atomicidade de uma única cadeia, atualizando a blockchain de um modo de thread única para um sistema de computação de alta concorrência. Isso não só pode resultar em um aumento de centenas de vezes na capacidade de processamento, mas também pode se tornar a condição chave para a explosão de aplicações de contratos inteligentes.
A computação paralela desafia o modelo fundamental da execução de contratos inteligentes, redefinindo a lógica básica do processamento de transações. O seu objetivo é fornecer um suporte de infraestrutura verdadeiramente sustentável para as aplicações nativas do futuro Web3. Após a convergência na corrida dos Rollups, a paralelização dentro da cadeia está a tornar-se uma variável decisiva na nova competição de Layer 1. Isto não é apenas uma corrida técnica, mas também uma disputa de paradigmas. A próxima geração de plataformas de execução soberana do mundo Web3 pode muito bem surgir deste confronto de paralelização dentro da cadeia.
II. Panorama do Paradigma de Escalonamento: Cinco Tipos de Rota, Cada um com Foco Diferente
A escalabilidade, como o tema mais crítico na evolução da tecnologia de blockchain pública, gerou várias trajetórias tecnológicas. Essas trajetórias podem ser divididas em cinco rotas básicas:
Expansão direta na cadeia: como aumentar o tamanho do bloco, reduzir o tempo de criação do bloco, etc. Fácil de implementar, mas pode facilmente levar a riscos de centralização.
Expansão fora da cadeia: como canais de estado e cadeias laterais. Transferir transações para processamento fora da cadeia, escrevendo apenas os resultados de volta na cadeia principal. Pode aumentar significativamente a profundidade, mas enfrenta desafios de confiança e segurança.
Rollup de Camada 2: a solução mais popular atualmente. Execução fora da cadeia, validação na cadeia, alcançando um equilíbrio entre escalabilidade e segurança. No entanto, existem problemas de dependência de disponibilidade de dados.
Blockchain modular: desacoplar as funcionalidades principais da blockchain, sendo completadas por várias cadeias especializadas que desempenham funções diferentes. Alta flexibilidade, mas aumenta a complexidade do sistema.
Cálculo paralelo dentro da cadeia: através da alteração da arquitetura do motor de execução, alcançar o processamento concorrente de transações dentro da cadeia. É necessário reescrever a lógica de agendamento da VM, introduzindo mecanismos de agendamento de sistemas computacionais modernos.
As cinco categorias de caminhos refletem o compromisso entre desempenho, combinabilidade, segurança e complexidade no blockchain. Cada solução tem suas vantagens e desvantagens, formando juntos um panorama da atualização do paradigma computacional Web3.
Três, Mapa de Classificação de Cálculo Paralelo: Das Contas às Instruções, os Cinco Principais Caminhos
A tecnologia de computação paralela pode ser dividida em cinco caminhos, que vão do grão grosso ao grão fino:
Paralelismo a nível de conta: representado pelo Solana. Baseado na desacoplagem de conta-estado, determina se existem relações de conflito entre transações para implementar a paralelização.
Paralelismo a nível de objeto: como Aptos e Sui. O agendamento concorrente é realizado com base em unidades de "objetos de estado" mais granulares.
Paralelismo a nível de transações: como Monad, Sei, Fuel. Construir um gráfico de dependências em torno de toda a transação, para execução em fluxo concorrente.
Paralelismo a nível de máquina virtual: como o MegaETH. Integrar a capacidade de execução concorrente na lógica de agendamento de instruções da VM.
Paralelismo a nível de instrução: inspirando-se na execução fora de ordem da CPU, realizar análise de agendamento e reordenação paralela para cada operação.
Estas cinco categorias de caminhos, desde estruturas de dados estáticas até mecanismos de agendamento dinâmico, refletem a contínua refinamento da tecnologia de paralelismo e o aumento da complexidade do sistema. Elas marcam a transição do modelo de computação em blockchain de uma execução serial tradicional para um ambiente de execução distribuído de alto desempenho.
Quatro, Análise Profunda das Duas Principais Pistas: Monad vs MegaETH
Os dois projetos mais notáveis no campo da computação paralela atualmente são Monad e MegaETH, que representam duas rotas tecnológicas completamente diferentes.
A Monad adota uma abordagem "reconstrucionista", inspirando-se em sistemas de banco de dados modernos para redefinir o motor de execução de blockchain. Suas tecnologias centrais incluem controle de concorrência otimista, agendamento de transações em DAG e execução fora de ordem. A Monad implementa a compatibilidade com o EVM através de uma camada de linguagem intermediária, mantendo a amigabilidade com o ecossistema Ethereum.
O MegaETH adota uma abordagem de "compatibilidade", dedicada a incorporar capacidades paralelas na EVM existente. Ele reestrutura o modelo de execução de instruções da EVM, introduzindo isolamento em nível de thread e mecanismos de execução assíncrona, resultando em uma "EVM multicore". O MegaETH permite que os desenvolvedores obtenham melhorias de desempenho sem precisar alterar contratos existentes.
Monad é mais adequado para construir novos sistemas, buscando desempenho extremo. MegaETH é mais adequado para projetos existentes que desejam realizar upgrades de desempenho com o menor custo possível. Ambos representam um confronto típico entre a "escola de reestruturação" e a "escola de compatibilidade" na computação paralela, cada um com suas vantagens.
Cinco, Oportunidades e Desafios Futuros da Computação Paralela
A computação paralela traz enormes oportunidades para o Web3:
Remover o teto da aplicação, permitindo interações de alta frequência na cadeia.
Impulsionar a transformação do paradigma de desenvolvimento, gerando uma nova geração de cadeias de ferramentas.
Fornecer módulos de execução de alto desempenho para blockchains modularizadas.
Mas também enfrenta muitos desafios:
Garantia de consistência de concorrência de estado e tratamento de conflitos.
O modelo de segurança do ambiente de execução de múltiplas threads ainda não está maduro.
Migração do ecossistema de desenvolvedores e barreira de conhecimento.
O futuro da computação paralela depende tanto de avanços tecnológicos quanto de design ecológico. Isso redefinirá a essência da blockchain e pode se tornar um ponto de viragem para o paradigma de computação Web3.
VI. Conclusão: A computação paralela é o melhor caminho para a escalabilidade nativa do Web3?
Embora a computação paralela tenha um alto nível de dificuldade de implementação, ela está mais próxima da essência da blockchain. Ela alcança melhorias de desempenho reestruturando o próprio modelo de execução, mantendo o modelo de confiança central da blockchain. Esta forma de escalabilidade "nativa da cadeia" reserva espaço de desempenho sustentável para aplicações futuras mais complexas na cadeia.
A computação paralela reconstrói a "alma da cadeia". Embora seja difícil de realizar a curto prazo, é muito provável que seja o único caminho sustentável e correto na evolução de longo prazo do Web3. Estamos testemunhando uma transição arquitetônica semelhante da arquitetura de núcleo único para núcleo múltiplo, e a forma embrionária do sistema operativo nativo do Web3 pode estar escondida nesses experimentos paralelos dentro das cadeias.
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RugResistant
· 07-19 12:36
É ridículo, estão a falar de tecnologia novamente.
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NftDataDetective
· 07-19 04:05
escalonamento do motor de execução é assim... bruh, já vimos esta história antes lmao
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CryptoPhoenix
· 07-16 18:40
A computação paralela dá alma ao web3. Acreditamos que o futuro acabará por brilhar!
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LiquidityWizard
· 07-16 18:21
Mesmo acelerando, é difícil competir com a Solana.
A ascensão da computação paralela no Web3: reestruturando o motor de execução da Blockchain para abrir uma nova era de desempenho
Relatório de Pesquisa Profunda sobre Computação Paralela Web3: O Caminho Supremo para Expansão Nativa
I. Introdução: A escalabilidade é uma questão eterna, a concorrência é o campo de batalha final
Desde o seu surgimento, os sistemas de blockchain enfrentam o problema central da escalabilidade. A capacidade de processamento de transações do Bitcoin e do Ethereum está muito abaixo dos sistemas tradicionais Web2, e este gargalo está profundamente enraizado no design subjacente da blockchain. Na última década, a indústria tentou várias soluções de escalabilidade, desde a escalabilidade em cadeia até o Layer 2, passando por canais de estado e Rollup. No entanto, essas soluções não tocaram no verdadeiro limite da "performance de cadeia única" subjacente da blockchain.
A computação paralela dentro da cadeia está gradualmente se tornando o novo foco. Ela tenta reconstruir completamente o motor de execução enquanto mantém a atomicidade de uma única cadeia, atualizando a blockchain de um modo de thread única para um sistema de computação de alta concorrência. Isso não só pode resultar em um aumento de centenas de vezes na capacidade de processamento, mas também pode se tornar a condição chave para a explosão de aplicações de contratos inteligentes.
A computação paralela desafia o modelo fundamental da execução de contratos inteligentes, redefinindo a lógica básica do processamento de transações. O seu objetivo é fornecer um suporte de infraestrutura verdadeiramente sustentável para as aplicações nativas do futuro Web3. Após a convergência na corrida dos Rollups, a paralelização dentro da cadeia está a tornar-se uma variável decisiva na nova competição de Layer 1. Isto não é apenas uma corrida técnica, mas também uma disputa de paradigmas. A próxima geração de plataformas de execução soberana do mundo Web3 pode muito bem surgir deste confronto de paralelização dentro da cadeia.
II. Panorama do Paradigma de Escalonamento: Cinco Tipos de Rota, Cada um com Foco Diferente
A escalabilidade, como o tema mais crítico na evolução da tecnologia de blockchain pública, gerou várias trajetórias tecnológicas. Essas trajetórias podem ser divididas em cinco rotas básicas:
Expansão direta na cadeia: como aumentar o tamanho do bloco, reduzir o tempo de criação do bloco, etc. Fácil de implementar, mas pode facilmente levar a riscos de centralização.
Expansão fora da cadeia: como canais de estado e cadeias laterais. Transferir transações para processamento fora da cadeia, escrevendo apenas os resultados de volta na cadeia principal. Pode aumentar significativamente a profundidade, mas enfrenta desafios de confiança e segurança.
Rollup de Camada 2: a solução mais popular atualmente. Execução fora da cadeia, validação na cadeia, alcançando um equilíbrio entre escalabilidade e segurança. No entanto, existem problemas de dependência de disponibilidade de dados.
Blockchain modular: desacoplar as funcionalidades principais da blockchain, sendo completadas por várias cadeias especializadas que desempenham funções diferentes. Alta flexibilidade, mas aumenta a complexidade do sistema.
Cálculo paralelo dentro da cadeia: através da alteração da arquitetura do motor de execução, alcançar o processamento concorrente de transações dentro da cadeia. É necessário reescrever a lógica de agendamento da VM, introduzindo mecanismos de agendamento de sistemas computacionais modernos.
As cinco categorias de caminhos refletem o compromisso entre desempenho, combinabilidade, segurança e complexidade no blockchain. Cada solução tem suas vantagens e desvantagens, formando juntos um panorama da atualização do paradigma computacional Web3.
Três, Mapa de Classificação de Cálculo Paralelo: Das Contas às Instruções, os Cinco Principais Caminhos
A tecnologia de computação paralela pode ser dividida em cinco caminhos, que vão do grão grosso ao grão fino:
Paralelismo a nível de conta: representado pelo Solana. Baseado na desacoplagem de conta-estado, determina se existem relações de conflito entre transações para implementar a paralelização.
Paralelismo a nível de objeto: como Aptos e Sui. O agendamento concorrente é realizado com base em unidades de "objetos de estado" mais granulares.
Paralelismo a nível de transações: como Monad, Sei, Fuel. Construir um gráfico de dependências em torno de toda a transação, para execução em fluxo concorrente.
Paralelismo a nível de máquina virtual: como o MegaETH. Integrar a capacidade de execução concorrente na lógica de agendamento de instruções da VM.
Paralelismo a nível de instrução: inspirando-se na execução fora de ordem da CPU, realizar análise de agendamento e reordenação paralela para cada operação.
Estas cinco categorias de caminhos, desde estruturas de dados estáticas até mecanismos de agendamento dinâmico, refletem a contínua refinamento da tecnologia de paralelismo e o aumento da complexidade do sistema. Elas marcam a transição do modelo de computação em blockchain de uma execução serial tradicional para um ambiente de execução distribuído de alto desempenho.
Quatro, Análise Profunda das Duas Principais Pistas: Monad vs MegaETH
Os dois projetos mais notáveis no campo da computação paralela atualmente são Monad e MegaETH, que representam duas rotas tecnológicas completamente diferentes.
A Monad adota uma abordagem "reconstrucionista", inspirando-se em sistemas de banco de dados modernos para redefinir o motor de execução de blockchain. Suas tecnologias centrais incluem controle de concorrência otimista, agendamento de transações em DAG e execução fora de ordem. A Monad implementa a compatibilidade com o EVM através de uma camada de linguagem intermediária, mantendo a amigabilidade com o ecossistema Ethereum.
O MegaETH adota uma abordagem de "compatibilidade", dedicada a incorporar capacidades paralelas na EVM existente. Ele reestrutura o modelo de execução de instruções da EVM, introduzindo isolamento em nível de thread e mecanismos de execução assíncrona, resultando em uma "EVM multicore". O MegaETH permite que os desenvolvedores obtenham melhorias de desempenho sem precisar alterar contratos existentes.
Monad é mais adequado para construir novos sistemas, buscando desempenho extremo. MegaETH é mais adequado para projetos existentes que desejam realizar upgrades de desempenho com o menor custo possível. Ambos representam um confronto típico entre a "escola de reestruturação" e a "escola de compatibilidade" na computação paralela, cada um com suas vantagens.
Cinco, Oportunidades e Desafios Futuros da Computação Paralela
A computação paralela traz enormes oportunidades para o Web3:
Remover o teto da aplicação, permitindo interações de alta frequência na cadeia.
Impulsionar a transformação do paradigma de desenvolvimento, gerando uma nova geração de cadeias de ferramentas.
Fornecer módulos de execução de alto desempenho para blockchains modularizadas.
Mas também enfrenta muitos desafios:
Garantia de consistência de concorrência de estado e tratamento de conflitos.
O modelo de segurança do ambiente de execução de múltiplas threads ainda não está maduro.
Migração do ecossistema de desenvolvedores e barreira de conhecimento.
O futuro da computação paralela depende tanto de avanços tecnológicos quanto de design ecológico. Isso redefinirá a essência da blockchain e pode se tornar um ponto de viragem para o paradigma de computação Web3.
VI. Conclusão: A computação paralela é o melhor caminho para a escalabilidade nativa do Web3?
Embora a computação paralela tenha um alto nível de dificuldade de implementação, ela está mais próxima da essência da blockchain. Ela alcança melhorias de desempenho reestruturando o próprio modelo de execução, mantendo o modelo de confiança central da blockchain. Esta forma de escalabilidade "nativa da cadeia" reserva espaço de desempenho sustentável para aplicações futuras mais complexas na cadeia.
A computação paralela reconstrói a "alma da cadeia". Embora seja difícil de realizar a curto prazo, é muito provável que seja o único caminho sustentável e correto na evolução de longo prazo do Web3. Estamos testemunhando uma transição arquitetônica semelhante da arquitetura de núcleo único para núcleo múltiplo, e a forma embrionária do sistema operativo nativo do Web3 pode estar escondida nesses experimentos paralelos dentro das cadeias.