Rapport de recherche approfondie sur le calcul parallèle Web3 : le chemin ultime de l'extensibilité native
I. Introduction : L'extension est un sujet éternel, et le parallélisme est le champ de bataille ultime
Depuis sa création, le système de blockchain fait face à ce problème central qu'est l'évolutivité. La capacité de traitement des transactions de Bitcoin et d'Ethereum est limitée, bien en deçà des systèmes Web2 traditionnels. Ce n'est pas un problème qui peut être résolu simplement en ajoutant des serveurs, mais il découle des limitations systémiques inhérentes à la conception sous-jacente de la blockchain.
Au cours des dix dernières années, les technologies d'extension ont continuellement évolué, allant de la lutte pour l'extension de Bitcoin au sharding d'Ethereum, des canaux d'état aux Rollup et aux blockchains modulaires. Les Rollups, en tant que solution d'extension dominante actuelle, ont amélioré les performances dans une certaine mesure, mais n'ont pas atteint la véritable limite de "performance d'une seule chaîne" au niveau sous-jacent.
Le calcul parallèle au sein de la chaîne devient progressivement un nouveau point focal. Il vise à reconstruire le moteur d'exécution tout en maintenant l'atomicité de la chaîne unique, en mettant à niveau la blockchain d'un mode mono-thread à un système de calcul à haute concurrence. Cela pourrait non seulement entraîner une augmentation de plusieurs centaines de fois du débit, mais pourrait également devenir la condition préalable clé à l'explosion des applications de contrats intelligents.
Le calcul parallèle n'est pas seulement une optimisation des performances, mais aussi un tournant dans le paradigme des modèles d'exécution de la blockchain. Il redéfinit la logique fondamentale du traitement des transactions, fournissant un soutien d'infrastructure durable pour les applications natives de Web3 à venir. Après l'homogénéisation des Rollups, le parallélisme intra-chaîne devient une variable clé dans la nouvelle compétition Layer1. Ce n'est pas seulement une compétition technologique, mais aussi une lutte de paradigmes. La prochaine génération de plateformes d'exécution souveraines Web3 pourrait bien naître de cette lutte pour le parallélisme intra-chaîne.
II. Panorama des paradigmes d'extension : cinq types de routes, chacun avec ses propres priorités
L'extension, en tant qu'un des sujets les plus importants de l'évolution de la technologie des chaînes publiques, a engendré presque tous les chemins technologiques majeurs au cours de la dernière décennie. Cette compétition technique sur "comment faire fonctionner la chaîne plus rapidement" a finalement abouti à cinq grandes lignes directrices :
Extensibilité on-chain : augmentation directe de la taille des blocs, réduction du temps de génération des blocs, etc. Maintient la cohérence de la chaîne unique, mais risque de centralisation.
Scalabilité hors chaîne : comme les canaux d'état et les chaînes latérales. Les transactions sont transférées hors chaîne, seules les résultats sont écrits sur la chaîne principale. Cela peut considérablement améliorer le débit, mais il existe des problèmes de confiance et de sécurité.
Layer2 Rollup : la solution d'extension la plus populaire actuellement. Exécution hors chaîne, validation sur chaîne, équilibre entre décentralisation et performance. Cependant, il existe des goulets d'étranglement tels que la dépendance à la disponibilité des données.
Blockchain modulaire : découpler les fonctions centrales de la blockchain, où plusieurs chaînes spécialisées accomplissent différentes fonctions. Flexible mais augmente la complexité.
Calcul parallèle en chaîne : modifier l'architecture du moteur d'exécution pour permettre le traitement concurrent des transactions en chaîne. Nécessite de réécrire la logique de planification de la VM et d'introduire des mécanismes de planification des systèmes informatiques modernes.
Chaque chemin a ses avantages et ses inconvénients ainsi que ses cas d'application. Le parallélisme en chaîne est considéré comme un prérequis technique important pour les scénarios d'application complexes à venir.
Trois, carte de classification du calcul parallèle : cinq grands chemins de compte à instruction
Les techniques de calcul parallèle peuvent être classées en cinq voies, allant de la granularité grossière à la granularité fine :
Parallélisme au niveau du compte : représenté par Solana. Basé sur le découplage compte-état, juger les conflits de compte entre les transactions.
Parallélisme au niveau des objets : comme Aptos et Sui. Planification par unités de "objets d'état" à une granularité plus fine.
Parallélisme au niveau des transactions : comme Monad, Sei, Fuel. Construire un graphe de dépendances autour de l'ensemble de la transaction et le planifier.
Parallélisme au niveau de la machine virtuelle : comme MegaETH. Support direct de l'exécution concurrente multi-thread au niveau de la VM.
Parallélisme au niveau des instructions : comme FuelVM. Analyse de planification pour chaque opération, réarrangement parallèle.
Ces cinq catégories de chemins, allant des structures de données statiques aux mécanismes de planification dynamique, voient leur complexité et la difficulté de planification augmenter constamment, mais elles représentent également un changement de paradigme dans le modèle de calcul blockchain. Le choix des chemins parallèles des différentes blockchains publiques déterminera la capacité maximale de leur écosystème d'applications futur.
Quatre, Analyse approfondie des deux grandes pistes : Monad vs MegaETH
Les deux principales voies technologiques les plus surveillées dans le domaine du calcul parallèle sont Monad et MegaETH.
Monad représente "construire une chaîne de calcul parallèle à partir de zéro". Il s'inspire des technologies de bases de données modernes, utilisant des mécanismes de contrôle de concurrence optimiste, de planification de DAG de transactions, etc., et vise à améliorer les performances de la chaîne jusqu'à un million de TPS. Monad prend en charge Solidity via une couche de langage intermédiaire, réalisant "compatibilité de surface, reconstruction de base".
MegaETH représente "la révolution parallèle interne de l'EVM". Il introduit un mécanisme de planification multithread sur la base du respect des spécifications de l'EVM, permettant une exécution asynchrone au niveau des contrats. Ce chemin de "révolution conservatrice" ne nécessite pas que les développeurs modifient le code existant, ce qui est plus amical pour l'écosystème Ethereum.
Monad et MegaETH représentent deux approches dans le calcul parallèle : "l'école de la reconstruction" et "l'école de la compatibilité". La première vise une rupture de paradigme et des performances extrêmes, tandis que la seconde met l'accent sur l'optimisation progressive et la compatibilité écologique. Chacune a ses avantages et pourrait finalement trouver sa place dans une architecture de blockchain modulaire.
Cinq, opportunités et défis futurs de l'informatique parallèle
Le calcul parallèle apporte de nouvelles opportunités à Web3 :
Lever le plafond d'application, prendre en charge des scénarios plus complexes tels que les jeux blockchain, les agents AI, etc.
Refondre la chaîne d'outils pour développeurs et la couche d'abstraction de la machine virtuelle.
Fournir des modules d’exécution performants pour les blockchains modulaires.
Tout en faisant face à des défis :
Problèmes techniques liés à la garantie de cohérence des états en concurrence et au traitement des conflits.
Seuil de migration de l'écosystème des développeurs et d'adaptation aux nouveaux paradigmes.
La reconstruction du modèle de sécurité.
L'avenir du calcul parallèle n'est pas seulement une percée technologique, mais nécessite également la sagesse de la conception écologique. Cela redéfinira l'essence de la blockchain et pourrait devenir un tournant dans le paradigme de calcul Web3.
VI. Conclusion : La calcul parallèle, est-ce le meilleur chemin pour l'extension native du Web3 ?
Bien que la mise en œuvre du calcul parallèle soit difficile, cela pourrait être le chemin d'expansion le plus proche de l'essence de la blockchain. Cela reconstruit fondamentalement le modèle d'exécution tout en préservant le modèle de confiance central de la blockchain. Cette méthode d'expansion "nativement sur la chaîne" réserve une base de performance durable pour les applications complexes à venir.
Le calcul parallèle reconstruit "l'âme de la chaîne". Bien que ce ne soit pas un raccourci efficace à court terme, cela pourrait être la seule solution durable dans l'évolution à long terme du Web3. Nous sommes en train d'assister à une transition architecturale semblable à celle du passage d'un système d'exploitation monocœur à un système d'exploitation multicœur, et la première forme du système d'exploitation natif Web3 pourrait être cachée dans ces expériences parallèles au sein de la chaîne.
Voir l'original
Cette page peut inclure du contenu de tiers fourni à des fins d'information uniquement. Gate ne garantit ni l'exactitude ni la validité de ces contenus, n’endosse pas les opinions exprimées, et ne fournit aucun conseil financier ou professionnel à travers ces informations. Voir la section Avertissement pour plus de détails.
19 J'aime
Récompense
19
7
Partager
Commentaire
0/400
PoolJumper
· Il y a 4h
La véritable extensibilité dépend de la chaîne, j'attends avec impatience~
Voir l'originalRépondre0
BearMarketSage
· 07-22 22:16
Trop ! Les développeurs ne font qu'une autre série de promesses.
Voir l'originalRépondre0
MevTears
· 07-22 22:16
Le sauveur a aussi du mal. La course rapide est payante.
Voir l'originalRépondre0
GasSavingMaster
· 07-22 22:16
Ce monade est vraiment génial~ Il est bien plus élevé que ces L2, je ne sais pas où.
Voir l'originalRépondre0
MidsommarWallet
· 07-22 22:15
Avec ces performances, vous continuez à faire des éloges.
Voir l'originalRépondre0
UncommonNPC
· 07-22 22:13
On refait une extension ? On sait tous ce que cela signifie.
Voir l'originalRépondre0
WhaleSurfer
· 07-22 22:09
C'est encore trop difficile sur TPS, tu es vraiment trop dur.
L'essor du calcul parallèle Web3 : la solution ultime pour l'extensibilité en chaîne et les perspectives d'avenir
Rapport de recherche approfondie sur le calcul parallèle Web3 : le chemin ultime de l'extensibilité native
I. Introduction : L'extension est un sujet éternel, et le parallélisme est le champ de bataille ultime
Depuis sa création, le système de blockchain fait face à ce problème central qu'est l'évolutivité. La capacité de traitement des transactions de Bitcoin et d'Ethereum est limitée, bien en deçà des systèmes Web2 traditionnels. Ce n'est pas un problème qui peut être résolu simplement en ajoutant des serveurs, mais il découle des limitations systémiques inhérentes à la conception sous-jacente de la blockchain.
Au cours des dix dernières années, les technologies d'extension ont continuellement évolué, allant de la lutte pour l'extension de Bitcoin au sharding d'Ethereum, des canaux d'état aux Rollup et aux blockchains modulaires. Les Rollups, en tant que solution d'extension dominante actuelle, ont amélioré les performances dans une certaine mesure, mais n'ont pas atteint la véritable limite de "performance d'une seule chaîne" au niveau sous-jacent.
Le calcul parallèle au sein de la chaîne devient progressivement un nouveau point focal. Il vise à reconstruire le moteur d'exécution tout en maintenant l'atomicité de la chaîne unique, en mettant à niveau la blockchain d'un mode mono-thread à un système de calcul à haute concurrence. Cela pourrait non seulement entraîner une augmentation de plusieurs centaines de fois du débit, mais pourrait également devenir la condition préalable clé à l'explosion des applications de contrats intelligents.
Le calcul parallèle n'est pas seulement une optimisation des performances, mais aussi un tournant dans le paradigme des modèles d'exécution de la blockchain. Il redéfinit la logique fondamentale du traitement des transactions, fournissant un soutien d'infrastructure durable pour les applications natives de Web3 à venir. Après l'homogénéisation des Rollups, le parallélisme intra-chaîne devient une variable clé dans la nouvelle compétition Layer1. Ce n'est pas seulement une compétition technologique, mais aussi une lutte de paradigmes. La prochaine génération de plateformes d'exécution souveraines Web3 pourrait bien naître de cette lutte pour le parallélisme intra-chaîne.
II. Panorama des paradigmes d'extension : cinq types de routes, chacun avec ses propres priorités
L'extension, en tant qu'un des sujets les plus importants de l'évolution de la technologie des chaînes publiques, a engendré presque tous les chemins technologiques majeurs au cours de la dernière décennie. Cette compétition technique sur "comment faire fonctionner la chaîne plus rapidement" a finalement abouti à cinq grandes lignes directrices :
Extensibilité on-chain : augmentation directe de la taille des blocs, réduction du temps de génération des blocs, etc. Maintient la cohérence de la chaîne unique, mais risque de centralisation.
Scalabilité hors chaîne : comme les canaux d'état et les chaînes latérales. Les transactions sont transférées hors chaîne, seules les résultats sont écrits sur la chaîne principale. Cela peut considérablement améliorer le débit, mais il existe des problèmes de confiance et de sécurité.
Layer2 Rollup : la solution d'extension la plus populaire actuellement. Exécution hors chaîne, validation sur chaîne, équilibre entre décentralisation et performance. Cependant, il existe des goulets d'étranglement tels que la dépendance à la disponibilité des données.
Blockchain modulaire : découpler les fonctions centrales de la blockchain, où plusieurs chaînes spécialisées accomplissent différentes fonctions. Flexible mais augmente la complexité.
Calcul parallèle en chaîne : modifier l'architecture du moteur d'exécution pour permettre le traitement concurrent des transactions en chaîne. Nécessite de réécrire la logique de planification de la VM et d'introduire des mécanismes de planification des systèmes informatiques modernes.
Chaque chemin a ses avantages et ses inconvénients ainsi que ses cas d'application. Le parallélisme en chaîne est considéré comme un prérequis technique important pour les scénarios d'application complexes à venir.
Trois, carte de classification du calcul parallèle : cinq grands chemins de compte à instruction
Les techniques de calcul parallèle peuvent être classées en cinq voies, allant de la granularité grossière à la granularité fine :
Parallélisme au niveau du compte : représenté par Solana. Basé sur le découplage compte-état, juger les conflits de compte entre les transactions.
Parallélisme au niveau des objets : comme Aptos et Sui. Planification par unités de "objets d'état" à une granularité plus fine.
Parallélisme au niveau des transactions : comme Monad, Sei, Fuel. Construire un graphe de dépendances autour de l'ensemble de la transaction et le planifier.
Parallélisme au niveau de la machine virtuelle : comme MegaETH. Support direct de l'exécution concurrente multi-thread au niveau de la VM.
Parallélisme au niveau des instructions : comme FuelVM. Analyse de planification pour chaque opération, réarrangement parallèle.
Ces cinq catégories de chemins, allant des structures de données statiques aux mécanismes de planification dynamique, voient leur complexité et la difficulté de planification augmenter constamment, mais elles représentent également un changement de paradigme dans le modèle de calcul blockchain. Le choix des chemins parallèles des différentes blockchains publiques déterminera la capacité maximale de leur écosystème d'applications futur.
Quatre, Analyse approfondie des deux grandes pistes : Monad vs MegaETH
Les deux principales voies technologiques les plus surveillées dans le domaine du calcul parallèle sont Monad et MegaETH.
Monad représente "construire une chaîne de calcul parallèle à partir de zéro". Il s'inspire des technologies de bases de données modernes, utilisant des mécanismes de contrôle de concurrence optimiste, de planification de DAG de transactions, etc., et vise à améliorer les performances de la chaîne jusqu'à un million de TPS. Monad prend en charge Solidity via une couche de langage intermédiaire, réalisant "compatibilité de surface, reconstruction de base".
MegaETH représente "la révolution parallèle interne de l'EVM". Il introduit un mécanisme de planification multithread sur la base du respect des spécifications de l'EVM, permettant une exécution asynchrone au niveau des contrats. Ce chemin de "révolution conservatrice" ne nécessite pas que les développeurs modifient le code existant, ce qui est plus amical pour l'écosystème Ethereum.
Monad et MegaETH représentent deux approches dans le calcul parallèle : "l'école de la reconstruction" et "l'école de la compatibilité". La première vise une rupture de paradigme et des performances extrêmes, tandis que la seconde met l'accent sur l'optimisation progressive et la compatibilité écologique. Chacune a ses avantages et pourrait finalement trouver sa place dans une architecture de blockchain modulaire.
Cinq, opportunités et défis futurs de l'informatique parallèle
Le calcul parallèle apporte de nouvelles opportunités à Web3 :
Lever le plafond d'application, prendre en charge des scénarios plus complexes tels que les jeux blockchain, les agents AI, etc.
Refondre la chaîne d'outils pour développeurs et la couche d'abstraction de la machine virtuelle.
Fournir des modules d’exécution performants pour les blockchains modulaires.
Tout en faisant face à des défis :
Problèmes techniques liés à la garantie de cohérence des états en concurrence et au traitement des conflits.
Seuil de migration de l'écosystème des développeurs et d'adaptation aux nouveaux paradigmes.
La reconstruction du modèle de sécurité.
L'avenir du calcul parallèle n'est pas seulement une percée technologique, mais nécessite également la sagesse de la conception écologique. Cela redéfinira l'essence de la blockchain et pourrait devenir un tournant dans le paradigme de calcul Web3.
VI. Conclusion : La calcul parallèle, est-ce le meilleur chemin pour l'extension native du Web3 ?
Bien que la mise en œuvre du calcul parallèle soit difficile, cela pourrait être le chemin d'expansion le plus proche de l'essence de la blockchain. Cela reconstruit fondamentalement le modèle d'exécution tout en préservant le modèle de confiance central de la blockchain. Cette méthode d'expansion "nativement sur la chaîne" réserve une base de performance durable pour les applications complexes à venir.
Le calcul parallèle reconstruit "l'âme de la chaîne". Bien que ce ne soit pas un raccourci efficace à court terme, cela pourrait être la seule solution durable dans l'évolution à long terme du Web3. Nous sommes en train d'assister à une transition architecturale semblable à celle du passage d'un système d'exploitation monocœur à un système d'exploitation multicœur, et la première forme du système d'exploitation natif Web3 pourrait être cachée dans ces expériences parallèles au sein de la chaîne.