Báo cáo nghiên cứu sâu về tính toán song song Web3: Con đường tối thượng của việc mở rộng gốc
Một, Lời mở đầu: Mở rộng là vấn đề vĩnh cửu, song song là chiến trường tối thượng
Hệ thống blockchain từ khi ra đời đã phải đối mặt với vấn đề cốt lõi về khả năng mở rộng. Khả năng xử lý giao dịch của Bitcoin và Ethereum là hạn chế, không thể so sánh với các hệ thống Web2 truyền thống. Đây không phải là vấn đề đơn giản chỉ cần tăng cường máy chủ mà xuất phát từ những hạn chế hệ thống trong thiết kế nền tảng của blockchain.
Trong mười năm qua, công nghệ mở rộng đã phát triển không ngừng, từ cuộc tranh cãi mở rộng Bitcoin đến phân đoạn Ethereum, từ kênh trạng thái đến Rollup và blockchain mô-đun. Rollup như một giải pháp mở rộng chính hiện nay đã nâng cao hiệu suất ở một mức độ nhất định, nhưng chưa chạm tới giới hạn thực sự của "hiệu suất chuỗi đơn" ở tầng nền.
Tính toán song song trong chuỗi đang dần trở thành tâm điểm mới. Nó cố gắng tái cấu trúc động cơ thực thi trong khi duy trì tính nguyên tử của chuỗi đơn, nâng cấp blockchain từ chế độ đơn luồng lên hệ thống tính toán đồng thời cao. Điều này không chỉ có thể mang lại sự gia tăng hàng trăm lần về thông lượng mà còn có thể trở thành điều kiện tiên quyết cho sự bùng nổ ứng dụng hợp đồng thông minh.
Tính toán song song không chỉ là tối ưu hóa hiệu suất, mà còn là bước ngoặt trong mô hình thực thi blockchain. Nó định nghĩa lại logic cơ bản của xử lý giao dịch, cung cấp cơ sở hạ tầng bền vững cho các ứng dụng gốc Web3 trong tương lai. Sau khi Rollup trở nên đồng nhất, tính toán song song trên chuỗi đang trở thành biến số quan trọng trong cuộc cạnh tranh Layer1 mới. Đây không chỉ là một cuộc đua công nghệ, mà còn là một cuộc chiến về các mô hình. Nền tảng thực thi chủ quyền Web3 thế hệ tiếp theo rất có thể sẽ được sinh ra từ cuộc đấu tranh tính toán song song trên chuỗi này.
Hai, Bức tranh toàn cảnh về mô hình mở rộng: Năm loại lộ trình, mỗi loại có trọng tâm riêng
Mở rộng, như một trong những chủ đề quan trọng nhất trong sự tiến hóa của công nghệ chuỗi công khai, đã tạo ra gần như tất cả các con đường công nghệ chính trong suốt gần mười năm qua. Cuộc đua công nghệ về "làm thế nào để cho chuỗi chạy nhanh hơn", cuối cùng đã phân hóa thành năm con đường cơ bản.
Mở rộng trên chuỗi: trực tiếp tăng kích thước khối, rút ngắn thời gian tạo khối, v.v. Giữ tính nhất quán của chuỗi đơn, nhưng dễ gặp rủi ro tập trung.
Mở rộng ngoài chuỗi: như kênh trạng thái và chuỗi phụ. Chuyển giao dịch ra ngoài chuỗi, chỉ ghi kết quả vào chuỗi chính. Có thể nâng cao đáng kể khả năng xử lý, nhưng có vấn đề về lòng tin và an toàn.
Layer2 Rollup: Giải pháp mở rộng phổ biến nhất hiện nay. Thực hiện ngoài chuỗi, xác minh trên chuỗi, cân bằng giữa phân quyền và hiệu suất. Tuy nhiên, vẫn tồn tại những nút thắt như phụ thuộc vào khả năng sử dụng dữ liệu.
Blockchain mô-đun: Tách rời các chức năng核心 của blockchain, thực hiện các chức năng khác nhau bằng nhiều chuỗi chuyên biệt. Linh hoạt nhưng làm tăng độ phức tạp.
Tính toán song song trong chuỗi: Thay đổi kiến trúc động cơ thực thi, thực hiện xử lý giao dịch đồng thời trong chuỗi. Cần viết lại logic lập lịch VM, đưa vào cơ chế lập lịch của hệ thống máy tính hiện đại.
Mỗi loại đường đều có ưu điểm và nhược điểm cũng như các tình huống sử dụng phù hợp. Song song trong chuỗi được coi là điều kiện kỹ thuật quan trọng cho các tình huống ứng dụng phức tạp trong tương lai.
Ba, Bản đồ phân loại tính toán song song: Năm con đường từ tài khoản đến lệnh
Công nghệ tính toán song song có thể được chia thành năm con đường, từ độ thô đến độ sâu:
Song song cấp tài khoản: Đại diện là Solana. Dựa trên tách biệt tài khoản-trạng thái, xác định xung đột tài khoản giữa các giao dịch.
Song song theo đối tượng: như Aptos và Sui. Lập kế hoạch theo đơn vị "đối tượng trạng thái" với độ sâu tinh vi hơn.
Độ sâu giao dịch: như Monad, Sei, Fuel. Xây dựng đồ thị phụ thuộc xung quanh toàn bộ giao dịch và lập lịch.
Song song cấp độ máy ảo: như MegaETH. Hỗ trợ thực thi đồng thời đa luồng trực tiếp trên lớp VM.
Song song cấp lệnh: như FuelVM. Phân tích lịch trình cho mỗi lệnh, sắp xếp lại song song.
Năm loại lộ trình này từ cấu trúc dữ liệu tĩnh đến cơ chế lập lịch động, độ phức tạp và độ khó lập lịch liên tục tăng lên, nhưng cũng đại diện cho sự chuyển đổi mô hình tính toán blockchain. Sự lựa chọn lộ trình song song của các blockchain công cộng khác nhau sẽ quyết định giới hạn khả năng hỗ trợ của hệ sinh thái ứng dụng trong tương lai.
Bốn, Phân tích sâu về hai đường đua chính: Monad vs MegaETH
Hai hướng công nghệ được quan tâm nhất trong lĩnh vực tính toán song song hiện nay là Monad và MegaETH.
Monad đại diện cho "xây dựng chuỗi tính toán song song từ con số không". Nó lấy cảm hứng từ công nghệ cơ sở dữ liệu hiện đại, áp dụng các cơ chế như kiểm soát đồng thời lạc quan, lập lịch DAG giao dịch, nhằm mục đích nâng cao hiệu suất của chuỗi lên đến triệu TPS. Monad hỗ trợ Solidity thông qua lớp ngôn ngữ trung gian, thực hiện "tương thích bề mặt, tái cấu trúc lớp dưới".
MegaETH đại diện cho "Cách mạng song song bên trong EVM". Nó giới thiệu cơ chế lập lịch đa luồng trên cơ sở giữ nguyên các quy chuẩn EVM, thực hiện việc thực thi bất đồng bộ ở cấp hợp đồng. Con đường "cách mạng bảo thủ" này không yêu cầu các nhà phát triển phải thay đổi mã hiện có, thân thiện hơn với hệ sinh thái Ethereum.
Monad và MegaETH đại diện cho hai cách tiếp cận trong tính toán song song: "trường phái tái cấu trúc" và "trường phái tương thích". Trường phái đầu tiên theo đuổi sự đột phá về khuôn mẫu và hiệu suất tối đa, trong khi trường phái thứ hai chú trọng vào tối ưu hóa dần dần và tính tương thích sinh thái. Cả hai đều có những lợi thế riêng và có thể cuối cùng tìm thấy vị trí của mình trong kiến trúc blockchain mô-đun.
Năm, Cơ hội và thách thức trong tính toán song song
Tính toán song song mang đến cơ hội mới cho Web3:
Gỡ bỏ trần ứng dụng, hỗ trợ các tình huống phức tạp hơn như trò chơi trên chuỗi, AI Agent, v.v.
Tái tạo chuỗi công cụ phát triển và lớp trừu tượng máy ảo.
Cung cấp mô-đun thực thi hiệu suất cao cho blockchain mô-đun hóa.
Đồng thời cũng đối mặt với thách thức:
Thách thức kỹ thuật về đảm bảo tính nhất quán đồng thời trạng thái và xử lý xung đột.
Ngưỡng cho việc chuyển đổi hệ sinh thái nhà phát triển và thích ứng với các mô hình mới.
Thiết lập lại mô hình an toàn.
Tương lai của tính toán song song không chỉ là sự đột phá công nghệ, mà còn cần đến trí tuệ thiết kế hệ sinh thái. Nó sẽ định nghĩa lại bản chất của blockchain, có thể trở thành bước ngoặt trong mô hình tính toán Web3.
Sáu, Kết luận: Tính toán song song, có phải là con đường mở rộng bản địa tốt nhất của Web3?
Mặc dù việc thực hiện tính toán song song gặp khó khăn, nhưng nó có thể là con đường mở rộng gần gũi nhất với bản chất của blockchain. Nó giữ nguyên mô hình tin cậy cốt lõi của blockchain trong khi tái cấu trúc mô hình thực thi từ gốc. Cách mở rộng "gốc trong chuỗi" này đã dành chỗ cho một nền tảng hiệu suất bền vững cho các ứng dụng phức tạp trong tương lai.
Tính toán song song tái cấu trúc là "linh hồn của chuỗi". Mặc dù không phải là con đường tắt có hiệu quả trong ngắn hạn, nhưng có thể là giải pháp bền vững duy nhất trong sự tiến hóa lâu dài của Web3. Chúng ta đang chứng kiến một cuộc chuyển mình kiến trúc tương tự như từ hệ điều hành đơn nhân sang đa nhân, có thể hình dạng ban đầu của hệ điều hành gốc Web3 ẩn chứa trong những thí nghiệm song song trong các chuỗi này.
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.
24 thích
Phần thưởng
24
8
Chia sẻ
Bình luận
0/400
SchroedingersFrontrun
· 07-24 22:58
Suốt cả ngày chỉ nghiên cứu mở rộng, tiếng khoe khoang của bò vang dội.
Xem bản gốcTrả lời0
PoolJumper
· 07-23 22:56
Mở rộng thực sự còn phải xem trong chuỗi. Rất mong chờ~
Xem bản gốcTrả lời0
BearMarketSage
· 07-22 22:16
Cái quái gì! Nhà phát triển lại một lần nữa chỉ vẽ ra mơ ước mà thôi.
Xem bản gốcTrả lời0
MevTears
· 07-22 22:16
Người cứu trận cũng phải rất khó chịu, chạy trước phải trả phí.
Xem bản gốcTrả lời0
GasSavingMaster
· 07-22 22:16
Monad này thật tuyệt~ Không biết cao hơn những L2 kia bao nhiêu.
Xem bản gốcTrả lời0
MidsommarWallet
· 07-22 22:15
Chỉ với hiệu suất này mà vẫn còn khoe khoang.
Xem bản gốcTrả lời0
UncommonNPC
· 07-22 22:13
Lại mở rộng dung lượng sao? Chúng ta đều hiểu mà.
Xem bản gốcTrả lời0
WhaleSurfer
· 07-22 22:09
tps trên trời vẫn quá khó Thổi quá mạnh rồi phải không
Sự trỗi dậy của tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng trên chuỗi cuối cùng và triển vọng tương lai
Báo cáo nghiên cứu sâu về tính toán song song Web3: Con đường tối thượng của việc mở rộng gốc
Một, Lời mở đầu: Mở rộng là vấn đề vĩnh cửu, song song là chiến trường tối thượng
Hệ thống blockchain từ khi ra đời đã phải đối mặt với vấn đề cốt lõi về khả năng mở rộng. Khả năng xử lý giao dịch của Bitcoin và Ethereum là hạn chế, không thể so sánh với các hệ thống Web2 truyền thống. Đây không phải là vấn đề đơn giản chỉ cần tăng cường máy chủ mà xuất phát từ những hạn chế hệ thống trong thiết kế nền tảng của blockchain.
Trong mười năm qua, công nghệ mở rộng đã phát triển không ngừng, từ cuộc tranh cãi mở rộng Bitcoin đến phân đoạn Ethereum, từ kênh trạng thái đến Rollup và blockchain mô-đun. Rollup như một giải pháp mở rộng chính hiện nay đã nâng cao hiệu suất ở một mức độ nhất định, nhưng chưa chạm tới giới hạn thực sự của "hiệu suất chuỗi đơn" ở tầng nền.
Tính toán song song trong chuỗi đang dần trở thành tâm điểm mới. Nó cố gắng tái cấu trúc động cơ thực thi trong khi duy trì tính nguyên tử của chuỗi đơn, nâng cấp blockchain từ chế độ đơn luồng lên hệ thống tính toán đồng thời cao. Điều này không chỉ có thể mang lại sự gia tăng hàng trăm lần về thông lượng mà còn có thể trở thành điều kiện tiên quyết cho sự bùng nổ ứng dụng hợp đồng thông minh.
Tính toán song song không chỉ là tối ưu hóa hiệu suất, mà còn là bước ngoặt trong mô hình thực thi blockchain. Nó định nghĩa lại logic cơ bản của xử lý giao dịch, cung cấp cơ sở hạ tầng bền vững cho các ứng dụng gốc Web3 trong tương lai. Sau khi Rollup trở nên đồng nhất, tính toán song song trên chuỗi đang trở thành biến số quan trọng trong cuộc cạnh tranh Layer1 mới. Đây không chỉ là một cuộc đua công nghệ, mà còn là một cuộc chiến về các mô hình. Nền tảng thực thi chủ quyền Web3 thế hệ tiếp theo rất có thể sẽ được sinh ra từ cuộc đấu tranh tính toán song song trên chuỗi này.
Hai, Bức tranh toàn cảnh về mô hình mở rộng: Năm loại lộ trình, mỗi loại có trọng tâm riêng
Mở rộng, như một trong những chủ đề quan trọng nhất trong sự tiến hóa của công nghệ chuỗi công khai, đã tạo ra gần như tất cả các con đường công nghệ chính trong suốt gần mười năm qua. Cuộc đua công nghệ về "làm thế nào để cho chuỗi chạy nhanh hơn", cuối cùng đã phân hóa thành năm con đường cơ bản.
Mở rộng trên chuỗi: trực tiếp tăng kích thước khối, rút ngắn thời gian tạo khối, v.v. Giữ tính nhất quán của chuỗi đơn, nhưng dễ gặp rủi ro tập trung.
Mở rộng ngoài chuỗi: như kênh trạng thái và chuỗi phụ. Chuyển giao dịch ra ngoài chuỗi, chỉ ghi kết quả vào chuỗi chính. Có thể nâng cao đáng kể khả năng xử lý, nhưng có vấn đề về lòng tin và an toàn.
Layer2 Rollup: Giải pháp mở rộng phổ biến nhất hiện nay. Thực hiện ngoài chuỗi, xác minh trên chuỗi, cân bằng giữa phân quyền và hiệu suất. Tuy nhiên, vẫn tồn tại những nút thắt như phụ thuộc vào khả năng sử dụng dữ liệu.
Blockchain mô-đun: Tách rời các chức năng核心 của blockchain, thực hiện các chức năng khác nhau bằng nhiều chuỗi chuyên biệt. Linh hoạt nhưng làm tăng độ phức tạp.
Tính toán song song trong chuỗi: Thay đổi kiến trúc động cơ thực thi, thực hiện xử lý giao dịch đồng thời trong chuỗi. Cần viết lại logic lập lịch VM, đưa vào cơ chế lập lịch của hệ thống máy tính hiện đại.
Mỗi loại đường đều có ưu điểm và nhược điểm cũng như các tình huống sử dụng phù hợp. Song song trong chuỗi được coi là điều kiện kỹ thuật quan trọng cho các tình huống ứng dụng phức tạp trong tương lai.
Ba, Bản đồ phân loại tính toán song song: Năm con đường từ tài khoản đến lệnh
Công nghệ tính toán song song có thể được chia thành năm con đường, từ độ thô đến độ sâu:
Song song cấp tài khoản: Đại diện là Solana. Dựa trên tách biệt tài khoản-trạng thái, xác định xung đột tài khoản giữa các giao dịch.
Song song theo đối tượng: như Aptos và Sui. Lập kế hoạch theo đơn vị "đối tượng trạng thái" với độ sâu tinh vi hơn.
Độ sâu giao dịch: như Monad, Sei, Fuel. Xây dựng đồ thị phụ thuộc xung quanh toàn bộ giao dịch và lập lịch.
Song song cấp độ máy ảo: như MegaETH. Hỗ trợ thực thi đồng thời đa luồng trực tiếp trên lớp VM.
Song song cấp lệnh: như FuelVM. Phân tích lịch trình cho mỗi lệnh, sắp xếp lại song song.
Năm loại lộ trình này từ cấu trúc dữ liệu tĩnh đến cơ chế lập lịch động, độ phức tạp và độ khó lập lịch liên tục tăng lên, nhưng cũng đại diện cho sự chuyển đổi mô hình tính toán blockchain. Sự lựa chọn lộ trình song song của các blockchain công cộng khác nhau sẽ quyết định giới hạn khả năng hỗ trợ của hệ sinh thái ứng dụng trong tương lai.
Bốn, Phân tích sâu về hai đường đua chính: Monad vs MegaETH
Hai hướng công nghệ được quan tâm nhất trong lĩnh vực tính toán song song hiện nay là Monad và MegaETH.
Monad đại diện cho "xây dựng chuỗi tính toán song song từ con số không". Nó lấy cảm hứng từ công nghệ cơ sở dữ liệu hiện đại, áp dụng các cơ chế như kiểm soát đồng thời lạc quan, lập lịch DAG giao dịch, nhằm mục đích nâng cao hiệu suất của chuỗi lên đến triệu TPS. Monad hỗ trợ Solidity thông qua lớp ngôn ngữ trung gian, thực hiện "tương thích bề mặt, tái cấu trúc lớp dưới".
MegaETH đại diện cho "Cách mạng song song bên trong EVM". Nó giới thiệu cơ chế lập lịch đa luồng trên cơ sở giữ nguyên các quy chuẩn EVM, thực hiện việc thực thi bất đồng bộ ở cấp hợp đồng. Con đường "cách mạng bảo thủ" này không yêu cầu các nhà phát triển phải thay đổi mã hiện có, thân thiện hơn với hệ sinh thái Ethereum.
Monad và MegaETH đại diện cho hai cách tiếp cận trong tính toán song song: "trường phái tái cấu trúc" và "trường phái tương thích". Trường phái đầu tiên theo đuổi sự đột phá về khuôn mẫu và hiệu suất tối đa, trong khi trường phái thứ hai chú trọng vào tối ưu hóa dần dần và tính tương thích sinh thái. Cả hai đều có những lợi thế riêng và có thể cuối cùng tìm thấy vị trí của mình trong kiến trúc blockchain mô-đun.
Năm, Cơ hội và thách thức trong tính toán song song
Tính toán song song mang đến cơ hội mới cho Web3:
Gỡ bỏ trần ứng dụng, hỗ trợ các tình huống phức tạp hơn như trò chơi trên chuỗi, AI Agent, v.v.
Tái tạo chuỗi công cụ phát triển và lớp trừu tượng máy ảo.
Cung cấp mô-đun thực thi hiệu suất cao cho blockchain mô-đun hóa.
Đồng thời cũng đối mặt với thách thức:
Thách thức kỹ thuật về đảm bảo tính nhất quán đồng thời trạng thái và xử lý xung đột.
Ngưỡng cho việc chuyển đổi hệ sinh thái nhà phát triển và thích ứng với các mô hình mới.
Thiết lập lại mô hình an toàn.
Tương lai của tính toán song song không chỉ là sự đột phá công nghệ, mà còn cần đến trí tuệ thiết kế hệ sinh thái. Nó sẽ định nghĩa lại bản chất của blockchain, có thể trở thành bước ngoặt trong mô hình tính toán Web3.
Sáu, Kết luận: Tính toán song song, có phải là con đường mở rộng bản địa tốt nhất của Web3?
Mặc dù việc thực hiện tính toán song song gặp khó khăn, nhưng nó có thể là con đường mở rộng gần gũi nhất với bản chất của blockchain. Nó giữ nguyên mô hình tin cậy cốt lõi của blockchain trong khi tái cấu trúc mô hình thực thi từ gốc. Cách mở rộng "gốc trong chuỗi" này đã dành chỗ cho một nền tảng hiệu suất bền vững cho các ứng dụng phức tạp trong tương lai.
Tính toán song song tái cấu trúc là "linh hồn của chuỗi". Mặc dù không phải là con đường tắt có hiệu quả trong ngắn hạn, nhưng có thể là giải pháp bền vững duy nhất trong sự tiến hóa lâu dài của Web3. Chúng ta đang chứng kiến một cuộc chuyển mình kiến trúc tương tự như từ hệ điều hành đơn nhân sang đa nhân, có thể hình dạng ban đầu của hệ điều hành gốc Web3 ẩn chứa trong những thí nghiệm song song trong các chuỗi này.