Отчет о глубоком исследовании параллельных вычислений Web3: Ультимативный путь нативного масштабирования
Один. Введение: Масштабирование — вечная тема, параллелизм — конечное сражение
С момента своего появления блокчейн-системы сталкиваются с проблемой масштабируемости. Обработка транзакций в биткойне и эфириуме значительно ниже, чем в традиционных системах Web2, и это ограничение глубоко укоренено в базовом дизайне блокчейна. За последние десять лет индустрия пробовала различные решения по масштабированию, от масштабирования на уровне цепочки до Layer 2, от каналов состояния до Rollup. Однако эти решения не достигли истинного предела "одной цепочки" блокчейна.
Параллельные вычисления внутри цепочки постепенно становятся новым фокусом. Они пытаются полностью перестроить исполнительный движок, сохраняя атомарность одной цепочки, и обновить блокчейн с однопоточного режима до системы высокопараллельных вычислений. Это может не только обеспечить многократное увеличение пропускной способности, но и стать ключевым условием для бурного роста применения смарт-контрактов.
Параллельные вычисления ставят под сомнение основную модель выполнения смарт-контрактов, переопределяя базовую логику обработки транзакций. Их цель — предоставить действительно устойчивую инфраструктурную поддержку для будущих нативных приложений Web3. После того как в гонке Rollup произошла конвергенция, параллельность внутри цепи становится решающим фактором новой волны конкуренции Layer 1. Это не только технологическая гонка, но и борьба парадигм. Следующая сверхгосударственная платформа исполнения в мире Web3, вероятно, возникнет из этой борьбы параллельности внутри цепи.
2. Панорама парадигмы масштабирования: пять типов маршрутов, каждый с акцентом
Масштабирование, как ключевая тема эволюции технологий публичных блокчейнов, породило множество технических путей. Эти пути можно разделить на пять основных направлений:
Прямое расширение на цепочке: например, увеличение размера блока, сокращение времени создания блока и т.д. Легко реализовать, но может привести к рискам централизации.
Внешняя масштабируемость: такие как каналы состояния и сайдчейны. Перемещение транзакций на внешнюю обработку, запись только результатов обратно в основную цепь. Это может значительно повысить пропускную способность, но сталкивается с вызовами в области доверия и безопасности.
Layer 2 Rollup: В настоящее время наиболее популярное решение. Выполнение вне цепи, верификация в цепи, достигая баланса между масштабируемостью и безопасностью. Однако существуют проблемы с зависимостью от доступности данных.
Модульная блокчейн: разъединение основных функций блокчейна, выполнение различных функций несколькими специализированными цепочками. Высокая гибкость, но увеличивает сложность системы.
Внутренние параллельные вычисления: через изменение архитектуры исполнительного движка реализовать параллельную обработку транзакций внутри цепочки. Необходимо переписать логику планирования виртуальной машины и внедрить современные механизмы планирования компьютерных систем.
Эти пять типов путей отражают компромисс между производительностью, совместимостью, безопасностью и сложностью в блокчейне. Каждое решение имеет свои достоинства и недостатки, вместе они составляют панораму модернизации вычислительной парадигмы Web3.
Три. Классификационная схема параллельных вычислений: пять основных путей от аккаунта до инструкции
Параллельные вычислительные технологии можно разделить на пять путей, от грубой до тонкой градации:
Уровень параллелизма учетных записей: в качестве примера используется Solana. Параллелизм достигается на основе декомпозиции учетной записи и состояния, путем определения наличия конфликтных отношений между транзакциями.
Уровень объектов параллельно: такие как Aptos и Sui. Параллельное планирование осуществляется на основе более тонкой "объектной состояния".
Уровень параллелизма транзакций: такие как Monad, Sei, Fuel. Построение зависимой графа вокруг всей транзакционной операции для выполнения параллельного потока.
Параллелизм на уровне виртуальной машины: например, MegaETH. Встраивание возможностей параллельного выполнения в логику планирования инструкций на уровне VM.
Уровень параллелизма инструкций: заимствование идеи нарушения порядка выполнения ЦП, анализ планирования и параллельная перестановка каждой операции.
Эти пять типов путей, от статических структур данных до динамических механизмов планирования, отражают постоянное уточнение параллельных технологий и увеличение системной сложности. Они знаменуют собой переход вычислительной модели блокчейна от традиционного последовательного выполнения к высокопроизводительной распределенной среде выполнения.
Четыре, глубокий анализ двух основных направлений: Monad против MegaETH
Текущими двумя наиболее обсуждаемыми проектами в области параллельных вычислений являются Monad и MegaETH, которые представляют собой две совершенно разные технологические линии.
Monad использует подход "реконструктивизма", черпая вдохновение из современных систем баз данных, чтобы заново определить движок выполнения блокчейна. Его ключевые технологии включают оптимистическое управление параллелизмом, планирование транзакций DAG, выполнение вне порядка и другие. Monad реализует совместимость с EVM через промежуточный языковой уровень, сохраняя дружелюбие к экосистеме Ethereum.
MegaETH использует подход "совместимости", стремясь внедрить параллельные возможности в существующую EVM. Он реконструирует модель выполнения инструкций EVM, вводя изоляцию на уровне потоков и механизм асинхронного выполнения, реализуя "многопроцессорную EVM". MegaETH позволяет разработчикам получать повышение производительности без изменения существующих контрактов.
Monad более подходит для создания совершенно новых систем, стремящихся к предельной производительности. MegaETH же более подходит для существующих проектов, позволяя минимальными затратами реализовать улучшение производительности. Оба представляют собой типичное противостояние между "реконструктивистами" и "совместителями" в параллельных вычислениях, каждый из которых имеет свои преимущества.
Пять. Будущие возможности и вызовы параллельных вычислений
Параллельные вычисления открывают огромные возможности для Web3:
Снять потолок приложения, чтобы реализовать высокочастотное взаимодействие на цепочке.
Продвижение изменений в парадигме разработки, порождение нового поколения инструментов.
Обеспечение высокопроизводительного модуля выполнения для модульных блокчейнов.
Но одновременно также сталкивается с множеством вызовов:
Гарантия согласованности состояния и обработка конфликтов.
Модель безопасности многопоточной среды выполнения еще не зрелая.
Миграция экосистемы разработчиков и порог восприятия.
Будущее параллельных вычислений зависит как от технологических прорывов, так и от экологического дизайна. Оно переопределит суть блокчейна и может стать поворотным моментом в парадигме вычислений Web3.
Шесть, Заключение: Является ли параллельные вычисления лучшим путем для нативного расширения Web3?
Хотя параллельные вычисления трудно реализовать, они наиболее близки к сути блокчейна. Они достигают повышения производительности за счет реконструкции самой модели выполнения, сохраняя при этом основную модель доверия блокчейна. Этот способ масштабирования, "родившийся в цепочке", оставляет устойчивое пространство производительности для более сложных приложений на цепочке в будущем.
Параллельные вычисления реконструируют "душу цепочки". Хотя в краткосрочной перспективе это реализовать сложно, это, вероятно, единственный устойчивый правильный путь в долгосрочной эволюции Web3. Мы свидетели перехода, аналогичного переходу от одноядерной к многоядерной архитектуре; возможно, зародыши нативной операционной системы Web3 скрываются в этих параллельных экспериментах в цепочках.
Посмотреть Оригинал
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
14 Лайков
Награда
14
5
Поделиться
комментарий
0/400
RugResistant
· 07-19 12:36
Это абсурд, опять хвастаются технологиями.
Посмотреть ОригиналОтветить0
NftDataDetective
· 07-19 04:05
масштабирование исполнительного движка похоже на... брух, мы уже слышали эту историю раньше, лмао
Посмотреть ОригиналОтветить0
CryptoPhoenix
· 07-16 18:40
Параллельные вычисления вносят душу в web3. Верю, что будущее в конечном итоге станет светлым!
Восход параллельных вычислений Web3: реконструкция блокчейн-исполнительного движка открывает новую эпоху производительности
Отчет о глубоком исследовании параллельных вычислений Web3: Ультимативный путь нативного масштабирования
Один. Введение: Масштабирование — вечная тема, параллелизм — конечное сражение
С момента своего появления блокчейн-системы сталкиваются с проблемой масштабируемости. Обработка транзакций в биткойне и эфириуме значительно ниже, чем в традиционных системах Web2, и это ограничение глубоко укоренено в базовом дизайне блокчейна. За последние десять лет индустрия пробовала различные решения по масштабированию, от масштабирования на уровне цепочки до Layer 2, от каналов состояния до Rollup. Однако эти решения не достигли истинного предела "одной цепочки" блокчейна.
Параллельные вычисления внутри цепочки постепенно становятся новым фокусом. Они пытаются полностью перестроить исполнительный движок, сохраняя атомарность одной цепочки, и обновить блокчейн с однопоточного режима до системы высокопараллельных вычислений. Это может не только обеспечить многократное увеличение пропускной способности, но и стать ключевым условием для бурного роста применения смарт-контрактов.
Параллельные вычисления ставят под сомнение основную модель выполнения смарт-контрактов, переопределяя базовую логику обработки транзакций. Их цель — предоставить действительно устойчивую инфраструктурную поддержку для будущих нативных приложений Web3. После того как в гонке Rollup произошла конвергенция, параллельность внутри цепи становится решающим фактором новой волны конкуренции Layer 1. Это не только технологическая гонка, но и борьба парадигм. Следующая сверхгосударственная платформа исполнения в мире Web3, вероятно, возникнет из этой борьбы параллельности внутри цепи.
2. Панорама парадигмы масштабирования: пять типов маршрутов, каждый с акцентом
Масштабирование, как ключевая тема эволюции технологий публичных блокчейнов, породило множество технических путей. Эти пути можно разделить на пять основных направлений:
Прямое расширение на цепочке: например, увеличение размера блока, сокращение времени создания блока и т.д. Легко реализовать, но может привести к рискам централизации.
Внешняя масштабируемость: такие как каналы состояния и сайдчейны. Перемещение транзакций на внешнюю обработку, запись только результатов обратно в основную цепь. Это может значительно повысить пропускную способность, но сталкивается с вызовами в области доверия и безопасности.
Layer 2 Rollup: В настоящее время наиболее популярное решение. Выполнение вне цепи, верификация в цепи, достигая баланса между масштабируемостью и безопасностью. Однако существуют проблемы с зависимостью от доступности данных.
Модульная блокчейн: разъединение основных функций блокчейна, выполнение различных функций несколькими специализированными цепочками. Высокая гибкость, но увеличивает сложность системы.
Внутренние параллельные вычисления: через изменение архитектуры исполнительного движка реализовать параллельную обработку транзакций внутри цепочки. Необходимо переписать логику планирования виртуальной машины и внедрить современные механизмы планирования компьютерных систем.
Эти пять типов путей отражают компромисс между производительностью, совместимостью, безопасностью и сложностью в блокчейне. Каждое решение имеет свои достоинства и недостатки, вместе они составляют панораму модернизации вычислительной парадигмы Web3.
Три. Классификационная схема параллельных вычислений: пять основных путей от аккаунта до инструкции
Параллельные вычислительные технологии можно разделить на пять путей, от грубой до тонкой градации:
Уровень параллелизма учетных записей: в качестве примера используется Solana. Параллелизм достигается на основе декомпозиции учетной записи и состояния, путем определения наличия конфликтных отношений между транзакциями.
Уровень объектов параллельно: такие как Aptos и Sui. Параллельное планирование осуществляется на основе более тонкой "объектной состояния".
Уровень параллелизма транзакций: такие как Monad, Sei, Fuel. Построение зависимой графа вокруг всей транзакционной операции для выполнения параллельного потока.
Параллелизм на уровне виртуальной машины: например, MegaETH. Встраивание возможностей параллельного выполнения в логику планирования инструкций на уровне VM.
Уровень параллелизма инструкций: заимствование идеи нарушения порядка выполнения ЦП, анализ планирования и параллельная перестановка каждой операции.
Эти пять типов путей, от статических структур данных до динамических механизмов планирования, отражают постоянное уточнение параллельных технологий и увеличение системной сложности. Они знаменуют собой переход вычислительной модели блокчейна от традиционного последовательного выполнения к высокопроизводительной распределенной среде выполнения.
Четыре, глубокий анализ двух основных направлений: Monad против MegaETH
Текущими двумя наиболее обсуждаемыми проектами в области параллельных вычислений являются Monad и MegaETH, которые представляют собой две совершенно разные технологические линии.
Monad использует подход "реконструктивизма", черпая вдохновение из современных систем баз данных, чтобы заново определить движок выполнения блокчейна. Его ключевые технологии включают оптимистическое управление параллелизмом, планирование транзакций DAG, выполнение вне порядка и другие. Monad реализует совместимость с EVM через промежуточный языковой уровень, сохраняя дружелюбие к экосистеме Ethereum.
MegaETH использует подход "совместимости", стремясь внедрить параллельные возможности в существующую EVM. Он реконструирует модель выполнения инструкций EVM, вводя изоляцию на уровне потоков и механизм асинхронного выполнения, реализуя "многопроцессорную EVM". MegaETH позволяет разработчикам получать повышение производительности без изменения существующих контрактов.
Monad более подходит для создания совершенно новых систем, стремящихся к предельной производительности. MegaETH же более подходит для существующих проектов, позволяя минимальными затратами реализовать улучшение производительности. Оба представляют собой типичное противостояние между "реконструктивистами" и "совместителями" в параллельных вычислениях, каждый из которых имеет свои преимущества.
Пять. Будущие возможности и вызовы параллельных вычислений
Параллельные вычисления открывают огромные возможности для Web3:
Снять потолок приложения, чтобы реализовать высокочастотное взаимодействие на цепочке.
Продвижение изменений в парадигме разработки, порождение нового поколения инструментов.
Обеспечение высокопроизводительного модуля выполнения для модульных блокчейнов.
Но одновременно также сталкивается с множеством вызовов:
Гарантия согласованности состояния и обработка конфликтов.
Модель безопасности многопоточной среды выполнения еще не зрелая.
Миграция экосистемы разработчиков и порог восприятия.
Будущее параллельных вычислений зависит как от технологических прорывов, так и от экологического дизайна. Оно переопределит суть блокчейна и может стать поворотным моментом в парадигме вычислений Web3.
Шесть, Заключение: Является ли параллельные вычисления лучшим путем для нативного расширения Web3?
Хотя параллельные вычисления трудно реализовать, они наиболее близки к сути блокчейна. Они достигают повышения производительности за счет реконструкции самой модели выполнения, сохраняя при этом основную модель доверия блокчейна. Этот способ масштабирования, "родившийся в цепочке", оставляет устойчивое пространство производительности для более сложных приложений на цепочке в будущем.
Параллельные вычисления реконструируют "душу цепочки". Хотя в краткосрочной перспективе это реализовать сложно, это, вероятно, единственный устойчивый правильный путь в долгосрочной эволюции Web3. Мы свидетели перехода, аналогичного переходу от одноядерной к многоядерной архитектуре; возможно, зародыши нативной операционной системы Web3 скрываются в этих параллельных экспериментах в цепочках.