Bản đồ toàn cảnh về lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng tự nhiên tốt nhất?
Tam giác "không thể" của blockchain (Blockchain Trilemma)"an ninh", "phi tập trung", "khả năng mở rộng" tiết lộ sự đánh đổi thiết yếu trong thiết kế hệ thống blockchain, tức là các dự án blockchain rất khó đạt được "an toàn tối đa, tất cả mọi người đều có thể tham gia, xử lý nhanh chóng" cùng một lúc. Đối với chủ đề vĩnh cửu "khả năng mở rộng", hiện tại các giải pháp mở rộng blockchain chính trên thị trường được phân loại theo các kiểu mẫu, bao gồm:
Thực hiện mở rộng nâng cao: Nâng cao khả năng thực thi tại chỗ, chẳng hạn như song song, GPU, đa nhân
Mở rộng cách ly trạng thái: Chia tách trạng thái theo chiều ngang/Shard, chẳng hạn như phân mảnh, UTXO, nhiều subnet
Mở rộng kiểu thuê ngoài bên ngoài chuỗi: đưa việc thực hiện ra ngoài chuỗi, chẳng hạn như Rollup, Coprocessor, DA
Mở rộng kiểu tách cấu trúc: mô-đun kiến trúc, hoạt động hợp tác, ví dụ như chuỗi mô-đun, bộ sắp xếp chia sẻ, Rollup Mesh
Mở rộng đồng thời kiểu bất đồng bộ: Mô hình Actor, cách ly quy trình, điều khiển bằng tin nhắn, chẳng hạn như tác nhân, chuỗi bất đồng bộ đa luồng
Các giải pháp mở rộng blockchain bao gồm: tính toán song song trong chuỗi, Rollup, phân đoạn, mô-đun DA, cấu trúc mô-đun, hệ thống Actor, nén chứng minh zk, kiến trúc Stateless, v.v., bao gồm nhiều cấp độ khác nhau như thực thi, trạng thái, dữ liệu, cấu trúc, là một "hệ thống mở rộng hoàn chỉnh với sự phối hợp nhiều lớp và sự kết hợp mô-đun". Bài viết này sẽ tập trung giới thiệu về phương pháp mở rộng chủ yếu dựa vào tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi ( tính song song trong chuỗi ), chú trọng vào việc thực thi song song các giao dịch/lệnh bên trong khối. Theo cơ chế song song, phương pháp mở rộng có thể được chia thành năm loại lớn, mỗi loại đại diện cho những mục tiêu hiệu suất khác nhau, mô hình phát triển và triết lý kiến trúc, theo thứ tự độ phân giải song song ngày càng tinh vi, cường độ song song ngày càng cao, độ phức tạp của lập lịch cũng ngày càng tăng, độ phức tạp lập trình và độ khó thực hiện cũng ngày càng cao.
Song song cấp tài khoản(Cấp tài khoản): Đại diện cho dự án Solana
Đối tượng cấp độ song song ( Object-level ): đại diện cho dự án Sui
Giao dịch cấp độ (Transaction-level): Đại diện cho dự án Monad, Aptos
Gọi cấp độ / MicroVM song song (Call-level / MicroVM): đại diện cho dự án MegaETH
Song song theo chỉ thị (Instruction-level): Đại diện cho dự án GatlingX
Mô hình bất đồng bộ song song ngoài chuỗi, với hệ thống tác nhân thông minh (Agent / Actor Model) làm đại diện, chúng thuộc về một loại hình tính toán song song khác, như là hệ thống thông điệp xuyên chuỗi/bất đồng bộ (mô hình không đồng bộ không khối ), mỗi Agent như là một "tiến trình thông minh" hoạt động độc lập, theo cách song song bất đồng bộ thông điệp, điều khiển sự kiện, không cần lập lịch đồng bộ, các dự án đại diện có AO, ICP, Cartesi, v.v.
Và các phương án mở rộng mà chúng ta quen thuộc như Rollup hoặc phân đoạn, thuộc về cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không thuộc về tính toán song song trong chuỗi. Chúng thực hiện việc mở rộng thông qua "chạy song song nhiều chuỗi/miền thực thi", thay vì nâng cao độ song song bên trong từng khối/máy ảo. Các phương án mở rộng như vậy không phải là trọng tâm của bài viết này nhưng chúng tôi vẫn sẽ sử dụng chúng để so sánh sự tương đồng trong khái niệm kiến trúc.
Hai, Chuỗi Tăng cường song song EVM: Đột phá giới hạn hiệu suất trong sự tương thích
Kiến trúc xử lý tuần tự của Ethereum đã phát triển đến nay, trải qua nhiều lần thử nghiệm mở rộng như phân đoạn, Rollup, kiến trúc mô-đun, nhưng vẫn chưa có bước đột phá căn bản về nút thắt thông lượng ở tầng thực thi. Tuy nhiên, EVM và Solidity vẫn là nền tảng hợp đồng thông minh có cơ sở phát triển và tiềm năng sinh thái lớn nhất hiện nay. Do đó, chuỗi tăng cường song song EVM, với mục tiêu cân bằng giữa khả năng tương thích sinh thái và nâng cao hiệu suất thực thi, đang trở thành một hướng quan trọng trong tiến trình mở rộng mới. Monad và MegaETH là hai dự án tiêu biểu nhất trong hướng này, lần lượt xây dựng kiến trúc xử lý song song EVM hướng tới các tình huống có độ đồng thời cao và thông lượng lớn, từ việc thực thi trễ và phân tích trạng thái.
Phân tích cơ chế tính toán song song của Monad
Monad là một blockchain Layer1 hiệu suất cao được thiết kế lại cho máy ảo Ethereum (EVM), dựa trên khái niệm xử lý song song cơ bản (Pipelining), thực hiện thực thi không đồng bộ ở lớp đồng thuận (Asynchronous Execution), và thực thi song song lạc quan ở lớp thực thi (Optimistic Parallel Execution). Ngoài ra, ở lớp đồng thuận và lưu trữ, Monad lần lượt giới thiệu giao thức BFT hiệu suất cao (MonadBFT) và hệ thống cơ sở dữ liệu chuyên dụng (MonadDB), nhằm đạt được tối ưu hóa từ đầu đến cuối.
Pipelining: Cơ chế thực thi song song đa giai đoạn
Pipelining là ý tưởng cơ bản của việc thực thi song song trong Monad, với tư tưởng cốt lõi là chia quy trình thực thi của blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý các giai đoạn này song song, hình thành kiến trúc đường ống ba chiều, mỗi giai đoạn chạy trên các luồng hoặc nhân độc lập, đạt được xử lý đồng thời qua các khối, cuối cùng nâng cao thông lượng và giảm độ trễ. Các giai đoạn này bao gồm: Đề xuất giao dịch (Propose) Đạt được sự đồng thuận (Consensus) Thực thi giao dịch (Execution) và Nộp khối (Commit).
Thực thi bất đồng bộ: Giải tách đồng thuận - thực thi
Trong chuỗi truyền thống, sự đồng thuận và thực hiện giao dịch thường là quy trình đồng bộ, mô hình tuần tự này hạn chế nghiêm trọng khả năng mở rộng hiệu suất. Monad thông qua "thực hiện bất đồng bộ" đã đạt được đồng thuận bất đồng bộ, thực hiện bất đồng bộ và lưu trữ bất đồng bộ. Giảm đáng kể thời gian khối (block time) và độ trễ xác nhận, làm cho hệ thống linh hoạt hơn, quy trình xử lý phân tách hơn và tỷ lệ sử dụng tài nguyên cao hơn.
Thiết kế cốt lõi:
Quá trình đồng thuận ( lớp đồng thuận ) chỉ chịu trách nhiệm sắp xếp giao dịch, không thực hiện logic hợp đồng.
Quy trình thực thi ( lớp thực thi ) được kích hoạt không đồng bộ sau khi hoàn thành đồng thuận.
Sau khi hoàn thành sự đồng thuận, ngay lập tức vào quy trình đồng thuận của khối tiếp theo, không cần chờ hoàn thành thực hiện.
Thực thi song song lạc quan：乐观并行执行
Ethereum truyền thống sử dụng mô hình thực thi tuần tự nghiêm ngặt cho giao dịch để tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực thi song song lạc quan", tăng đáng kể tốc độ xử lý giao dịch.
Cơ chế thực hiện:
Monad sẽ lạc quan thực hiện song song tất cả các giao dịch, giả định rằng phần lớn các giao dịch không có xung đột trạng thái.
Chạy một "(Conflict Detector)" để giám sát xem các giao dịch có truy cập cùng một trạng thái ( như xung đột đọc/ghi ) hay không.
Nếu phát hiện xung đột, các giao dịch xung đột sẽ được tuần tự hóa và thực thi lại để đảm bảo tính chính xác của trạng thái.
Monad đã chọn con đường tương thích: giảm thiểu việc thay đổi quy tắc EVM, trong quá trình thực thi thông qua việc hoãn ghi trạng thái và phát hiện xung đột một cách động để thực hiện song song, giống như phiên bản hiệu suất của Ethereum, độ trưởng thành tốt dễ dàng thực hiện di chuyển hệ sinh thái EVM, là bộ tăng tốc song song của thế giới EVM.
Phân tích cơ chế tính toán song song của MegaETH
Khác với định vị L1 của Monad, MegaETH được định vị là một lớp thực thi song song hiệu suất cao mô-đun tương thích EVM, có thể hoạt động như một chuỗi công khai L1 độc lập, hoặc như một lớp tăng cường thực thi trên Ethereum (Execution Layer) hoặc thành phần mô-đun. Mục tiêu thiết kế cốt lõi của nó là tách biệt logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành các đơn vị tối thiểu có thể được lập lịch độc lập, nhằm đạt được khả năng thực thi đồng thời cao trong chuỗi và phản hồi với độ trễ thấp. Đổi mới chính mà MegaETH đưa ra là: Kiến trúc Micro-VM + State Dependency DAG(đồ thị phụ thuộc trạng thái không chu trình) và cơ chế đồng bộ hóa mô-đun, cùng nhau xây dựng hệ thống thực thi song song hướng tới "luồng trong chuỗi".
Micro-VM( máy ảo vi mô) kiến trúc: tài khoản là luồng
MegaETH đã giới thiệu mô hình thực thi "mỗi tài khoản một máy ảo vi mô (Micro-VM)", biến môi trường thực thi thành "đa luồng", cung cấp đơn vị cách ly tối thiểu cho lập lịch song song. Các VM này giao tiếp với nhau qua tin nhắn bất đồng bộ (Asynchronous Messaging), thay vì gọi đồng bộ, cho phép nhiều VM có thể thực thi độc lập, lưu trữ độc lập, tự nhiên song song.
State Dependency DAG: Cơ chế lập lịch dựa trên biểu đồ phụ thuộc
MegaETH đã xây dựng một hệ thống lập lịch DAG dựa trên quan hệ truy cập trạng thái tài khoản, hệ thống duy trì một đồ thị phụ thuộc toàn cầu (Dependency Graph) theo thời gian thực, mỗi giao dịch sẽ sửa đổi những tài khoản nào, đọc những tài khoản nào, tất cả được mô hình hóa thành quan hệ phụ thuộc. Các giao dịch không xung đột có thể được thực hiện song song trực tiếp, các giao dịch có quan hệ phụ thuộc sẽ được lập lịch theo thứ tự topo hoặc bị hoãn lại. Đồ thị phụ thuộc đảm bảo tính nhất quán trạng thái và không ghi chép lại trong quá trình thực hiện song song.
Thực thi bất đồng bộ và cơ chế callback
B
Nói tóm lại, MegaETH đã phá vỡ mô hình máy trạng thái đơn luồng EVM truyền thống, thực hiện đóng gói vi máy ảo theo đơn vị tài khoản, điều phối giao dịch thông qua đồ thị phụ thuộc trạng thái, và thay thế ngăn xếp gọi đồng bộ bằng cơ chế thông điệp bất đồng bộ. Đây là một nền tảng tính toán song song được thiết kế lại toàn diện từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc điều phối → quy trình thực thi", cung cấp những ý tưởng mới mang tính chuẩn mực cho việc xây dựng hệ thống chuỗi hiệu suất cao thế hệ tiếp theo.
MegaETH đã chọn con đường tái cấu trúc: hoàn toàn trừu tượng hóa tài khoản và hợp đồng thành VM độc lập, thông qua lập lịch thực thi không đồng bộ để giải phóng tiềm năng song song tối đa. Về lý thuyết, giới hạn song song của MegaETH cao hơn, nhưng cũng khó kiểm soát độ phức tạp hơn, giống như một hệ điều hành phân tán siêu theo ý tưởng của Ethereum.
Thiết kế của Monad và MegaETH có sự khác biệt lớn so với phân đoạn (Sharding): phân đoạn chia blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập (phân đoạn Shards), mỗi chuỗi con chịu trách nhiệm một phần giao dịch và trạng thái, phá vỡ giới hạn của chuỗi đơn trong việc mở rộng ở tầng mạng; trong khi Monad và MegaETH giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở tầng thực thi, tối ưu hóa khả năng thực thi song song cực hạn bên trong chuỗi đơn để vượt qua hiệu suất. Cả hai đại diện cho hai hướng trong con đường mở rộng blockchain: tăng cường theo chiều dọc và mở rộng theo chiều ngang.
Các dự án tính toán song song như Monad và MegaETH chủ yếu tập trung vào việc tối ưu hóa thông lượng, với mục tiêu chính là nâng cao TPS trong chuỗi, thông qua việc thực hiện trì hoãn (Deferred Execution) và kiến trúc vi máy ảo (Micro-VM) để thực hiện xử lý song song ở mức giao dịch hoặc tài khoản. Trong khi đó, Pharos Network là một mạng blockchain L1 mô-đun và toàn diện, cơ chế tính toán song song cốt lõi của nó được gọi là "Rollup Mesh". Kiến trúc này hỗ trợ các môi trường máy ảo đa dạng (EVM và Wasm) thông qua sự cộng tác giữa mạng chính và mạng xử lý đặc biệt (SPNs), và tích hợp các công nghệ tiên tiến như chứng minh không kiến thức (ZK), môi trường thực thi đáng tin cậy (TEE).
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh:
Xử lý ống dẫn bất đồng bộ vòng đời đầy đủ (Full Lifecycle Asynchronous Pipelining): Pharos tách biệt các giai đoạn của giao dịch ( như đồng thuận, thực thi, lưu trữ) và áp dụng phương thức xử lý bất đồng bộ, cho phép mỗi giai đoạn có thể thực hiện độc lập và song song, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý tổng thể.
Thực thi song song Dual VM (: Pharos hỗ trợ hai môi trường máy ảo EVM và WASM, cho phép các nhà phát triển lựa chọn môi trường thực thi phù hợp theo nhu cầu. Kiến trúc double VM này không chỉ nâng cao tính linh hoạt của hệ thống mà còn cải thiện khả năng xử lý giao dịch thông qua việc thực thi song song.
Xử lý mạng đặc biệt )SPNs(: SPNs là thành phần chính trong kiến trúc Pharos, tương tự như các mạng con mô-đun, chuyên xử lý các loại nhiệm vụ hoặc ứng dụng cụ thể. Thông qua SPNs, Pharos có thể thực hiện phân bổ tài nguyên động và xử lý nhiệm vụ song song, từ đó tăng cường khả năng mở rộng và hiệu suất của hệ thống.
Đồng thuận mô-đun và cơ chế tái staked ) Modular Consensus & Restaking (: Pharos giới thiệu cơ chế đồng thuận linh hoạt, hỗ trợ nhiều mô hình đồng thuận ) như PBFT, PoS, PoA ( và thông qua giao thức tái staked ) Restaking ( để thực hiện chia sẻ an toàn và tích hợp tài nguyên giữa mạng chính và SPNs.
Ngoài ra, Pharos thông qua các công nghệ cây Merkle nhiều phiên bản, mã hóa gia tăng )Delta Encoding(, địa chỉ theo phiên bản )Versioned Addressing( và đẩy ADS )ADS Pushdown(, đã tái cấu trúc mô hình thực thi từ lớp dưới của động cơ lưu trữ, cho ra mắt động cơ lưu trữ hiệu suất cao Pharos Store cho blockchain gốc, đạt được thông lượng cao, độ trễ thấp và khả năng kiểm tra mạnh mẽ.
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.
13 thích
Phần thưởng
13
5
Chia sẻ
Bình luận
0/400
ZkSnarker
· 07-23 20:13
thực ra thì tam giác khó khăn hơn giống như một gợi ý, thật lòng mà nói...
Xem bản gốcTrả lời0
OnchainDetective
· 07-23 15:07
Xanh xao, ngay cả việc mở rộng cũng không giải quyết được. Ai nói mang thai vài lần không phải là bệnh.
Xem bản gốcTrả lời0
IfIWereOnChain
· 07-21 13:51
Có người nói zk không có ích, cuối cùng vẫn phải quay về tps.
Toàn cảnh lĩnh vực tính toán song song Web3: Con đường mở rộng EVM của Monad và MegaETH
Bản đồ toàn cảnh về lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng tự nhiên tốt nhất?
Tam giác "không thể" của blockchain (Blockchain Trilemma)"an ninh", "phi tập trung", "khả năng mở rộng" tiết lộ sự đánh đổi thiết yếu trong thiết kế hệ thống blockchain, tức là các dự án blockchain rất khó đạt được "an toàn tối đa, tất cả mọi người đều có thể tham gia, xử lý nhanh chóng" cùng một lúc. Đối với chủ đề vĩnh cửu "khả năng mở rộng", hiện tại các giải pháp mở rộng blockchain chính trên thị trường được phân loại theo các kiểu mẫu, bao gồm:
Các giải pháp mở rộng blockchain bao gồm: tính toán song song trong chuỗi, Rollup, phân đoạn, mô-đun DA, cấu trúc mô-đun, hệ thống Actor, nén chứng minh zk, kiến trúc Stateless, v.v., bao gồm nhiều cấp độ khác nhau như thực thi, trạng thái, dữ liệu, cấu trúc, là một "hệ thống mở rộng hoàn chỉnh với sự phối hợp nhiều lớp và sự kết hợp mô-đun". Bài viết này sẽ tập trung giới thiệu về phương pháp mở rộng chủ yếu dựa vào tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi ( tính song song trong chuỗi ), chú trọng vào việc thực thi song song các giao dịch/lệnh bên trong khối. Theo cơ chế song song, phương pháp mở rộng có thể được chia thành năm loại lớn, mỗi loại đại diện cho những mục tiêu hiệu suất khác nhau, mô hình phát triển và triết lý kiến trúc, theo thứ tự độ phân giải song song ngày càng tinh vi, cường độ song song ngày càng cao, độ phức tạp của lập lịch cũng ngày càng tăng, độ phức tạp lập trình và độ khó thực hiện cũng ngày càng cao.
Mô hình bất đồng bộ song song ngoài chuỗi, với hệ thống tác nhân thông minh (Agent / Actor Model) làm đại diện, chúng thuộc về một loại hình tính toán song song khác, như là hệ thống thông điệp xuyên chuỗi/bất đồng bộ (mô hình không đồng bộ không khối ), mỗi Agent như là một "tiến trình thông minh" hoạt động độc lập, theo cách song song bất đồng bộ thông điệp, điều khiển sự kiện, không cần lập lịch đồng bộ, các dự án đại diện có AO, ICP, Cartesi, v.v.
Và các phương án mở rộng mà chúng ta quen thuộc như Rollup hoặc phân đoạn, thuộc về cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không thuộc về tính toán song song trong chuỗi. Chúng thực hiện việc mở rộng thông qua "chạy song song nhiều chuỗi/miền thực thi", thay vì nâng cao độ song song bên trong từng khối/máy ảo. Các phương án mở rộng như vậy không phải là trọng tâm của bài viết này nhưng chúng tôi vẫn sẽ sử dụng chúng để so sánh sự tương đồng trong khái niệm kiến trúc.
Hai, Chuỗi Tăng cường song song EVM: Đột phá giới hạn hiệu suất trong sự tương thích
Kiến trúc xử lý tuần tự của Ethereum đã phát triển đến nay, trải qua nhiều lần thử nghiệm mở rộng như phân đoạn, Rollup, kiến trúc mô-đun, nhưng vẫn chưa có bước đột phá căn bản về nút thắt thông lượng ở tầng thực thi. Tuy nhiên, EVM và Solidity vẫn là nền tảng hợp đồng thông minh có cơ sở phát triển và tiềm năng sinh thái lớn nhất hiện nay. Do đó, chuỗi tăng cường song song EVM, với mục tiêu cân bằng giữa khả năng tương thích sinh thái và nâng cao hiệu suất thực thi, đang trở thành một hướng quan trọng trong tiến trình mở rộng mới. Monad và MegaETH là hai dự án tiêu biểu nhất trong hướng này, lần lượt xây dựng kiến trúc xử lý song song EVM hướng tới các tình huống có độ đồng thời cao và thông lượng lớn, từ việc thực thi trễ và phân tích trạng thái.
Phân tích cơ chế tính toán song song của Monad
Monad là một blockchain Layer1 hiệu suất cao được thiết kế lại cho máy ảo Ethereum (EVM), dựa trên khái niệm xử lý song song cơ bản (Pipelining), thực hiện thực thi không đồng bộ ở lớp đồng thuận (Asynchronous Execution), và thực thi song song lạc quan ở lớp thực thi (Optimistic Parallel Execution). Ngoài ra, ở lớp đồng thuận và lưu trữ, Monad lần lượt giới thiệu giao thức BFT hiệu suất cao (MonadBFT) và hệ thống cơ sở dữ liệu chuyên dụng (MonadDB), nhằm đạt được tối ưu hóa từ đầu đến cuối.
Pipelining: Cơ chế thực thi song song đa giai đoạn
Pipelining là ý tưởng cơ bản của việc thực thi song song trong Monad, với tư tưởng cốt lõi là chia quy trình thực thi của blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý các giai đoạn này song song, hình thành kiến trúc đường ống ba chiều, mỗi giai đoạn chạy trên các luồng hoặc nhân độc lập, đạt được xử lý đồng thời qua các khối, cuối cùng nâng cao thông lượng và giảm độ trễ. Các giai đoạn này bao gồm: Đề xuất giao dịch (Propose) Đạt được sự đồng thuận (Consensus) Thực thi giao dịch (Execution) và Nộp khối (Commit).
Thực thi bất đồng bộ: Giải tách đồng thuận - thực thi
Trong chuỗi truyền thống, sự đồng thuận và thực hiện giao dịch thường là quy trình đồng bộ, mô hình tuần tự này hạn chế nghiêm trọng khả năng mở rộng hiệu suất. Monad thông qua "thực hiện bất đồng bộ" đã đạt được đồng thuận bất đồng bộ, thực hiện bất đồng bộ và lưu trữ bất đồng bộ. Giảm đáng kể thời gian khối (block time) và độ trễ xác nhận, làm cho hệ thống linh hoạt hơn, quy trình xử lý phân tách hơn và tỷ lệ sử dụng tài nguyên cao hơn.
Thiết kế cốt lõi:
Thực thi song song lạc quan：乐观并行执行
Ethereum truyền thống sử dụng mô hình thực thi tuần tự nghiêm ngặt cho giao dịch để tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực thi song song lạc quan", tăng đáng kể tốc độ xử lý giao dịch.
Cơ chế thực hiện:
Monad đã chọn con đường tương thích: giảm thiểu việc thay đổi quy tắc EVM, trong quá trình thực thi thông qua việc hoãn ghi trạng thái và phát hiện xung đột một cách động để thực hiện song song, giống như phiên bản hiệu suất của Ethereum, độ trưởng thành tốt dễ dàng thực hiện di chuyển hệ sinh thái EVM, là bộ tăng tốc song song của thế giới EVM.
Phân tích cơ chế tính toán song song của MegaETH
Khác với định vị L1 của Monad, MegaETH được định vị là một lớp thực thi song song hiệu suất cao mô-đun tương thích EVM, có thể hoạt động như một chuỗi công khai L1 độc lập, hoặc như một lớp tăng cường thực thi trên Ethereum (Execution Layer) hoặc thành phần mô-đun. Mục tiêu thiết kế cốt lõi của nó là tách biệt logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành các đơn vị tối thiểu có thể được lập lịch độc lập, nhằm đạt được khả năng thực thi đồng thời cao trong chuỗi và phản hồi với độ trễ thấp. Đổi mới chính mà MegaETH đưa ra là: Kiến trúc Micro-VM + State Dependency DAG(đồ thị phụ thuộc trạng thái không chu trình) và cơ chế đồng bộ hóa mô-đun, cùng nhau xây dựng hệ thống thực thi song song hướng tới "luồng trong chuỗi".
Micro-VM( máy ảo vi mô) kiến trúc: tài khoản là luồng
MegaETH đã giới thiệu mô hình thực thi "mỗi tài khoản một máy ảo vi mô (Micro-VM)", biến môi trường thực thi thành "đa luồng", cung cấp đơn vị cách ly tối thiểu cho lập lịch song song. Các VM này giao tiếp với nhau qua tin nhắn bất đồng bộ (Asynchronous Messaging), thay vì gọi đồng bộ, cho phép nhiều VM có thể thực thi độc lập, lưu trữ độc lập, tự nhiên song song.
State Dependency DAG: Cơ chế lập lịch dựa trên biểu đồ phụ thuộc
MegaETH đã xây dựng một hệ thống lập lịch DAG dựa trên quan hệ truy cập trạng thái tài khoản, hệ thống duy trì một đồ thị phụ thuộc toàn cầu (Dependency Graph) theo thời gian thực, mỗi giao dịch sẽ sửa đổi những tài khoản nào, đọc những tài khoản nào, tất cả được mô hình hóa thành quan hệ phụ thuộc. Các giao dịch không xung đột có thể được thực hiện song song trực tiếp, các giao dịch có quan hệ phụ thuộc sẽ được lập lịch theo thứ tự topo hoặc bị hoãn lại. Đồ thị phụ thuộc đảm bảo tính nhất quán trạng thái và không ghi chép lại trong quá trình thực hiện song song.
Thực thi bất đồng bộ và cơ chế callback
B
Nói tóm lại, MegaETH đã phá vỡ mô hình máy trạng thái đơn luồng EVM truyền thống, thực hiện đóng gói vi máy ảo theo đơn vị tài khoản, điều phối giao dịch thông qua đồ thị phụ thuộc trạng thái, và thay thế ngăn xếp gọi đồng bộ bằng cơ chế thông điệp bất đồng bộ. Đây là một nền tảng tính toán song song được thiết kế lại toàn diện từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc điều phối → quy trình thực thi", cung cấp những ý tưởng mới mang tính chuẩn mực cho việc xây dựng hệ thống chuỗi hiệu suất cao thế hệ tiếp theo.
MegaETH đã chọn con đường tái cấu trúc: hoàn toàn trừu tượng hóa tài khoản và hợp đồng thành VM độc lập, thông qua lập lịch thực thi không đồng bộ để giải phóng tiềm năng song song tối đa. Về lý thuyết, giới hạn song song của MegaETH cao hơn, nhưng cũng khó kiểm soát độ phức tạp hơn, giống như một hệ điều hành phân tán siêu theo ý tưởng của Ethereum.
Thiết kế của Monad và MegaETH có sự khác biệt lớn so với phân đoạn (Sharding): phân đoạn chia blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập (phân đoạn Shards), mỗi chuỗi con chịu trách nhiệm một phần giao dịch và trạng thái, phá vỡ giới hạn của chuỗi đơn trong việc mở rộng ở tầng mạng; trong khi Monad và MegaETH giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở tầng thực thi, tối ưu hóa khả năng thực thi song song cực hạn bên trong chuỗi đơn để vượt qua hiệu suất. Cả hai đại diện cho hai hướng trong con đường mở rộng blockchain: tăng cường theo chiều dọc và mở rộng theo chiều ngang.
Các dự án tính toán song song như Monad và MegaETH chủ yếu tập trung vào việc tối ưu hóa thông lượng, với mục tiêu chính là nâng cao TPS trong chuỗi, thông qua việc thực hiện trì hoãn (Deferred Execution) và kiến trúc vi máy ảo (Micro-VM) để thực hiện xử lý song song ở mức giao dịch hoặc tài khoản. Trong khi đó, Pharos Network là một mạng blockchain L1 mô-đun và toàn diện, cơ chế tính toán song song cốt lõi của nó được gọi là "Rollup Mesh". Kiến trúc này hỗ trợ các môi trường máy ảo đa dạng (EVM và Wasm) thông qua sự cộng tác giữa mạng chính và mạng xử lý đặc biệt (SPNs), và tích hợp các công nghệ tiên tiến như chứng minh không kiến thức (ZK), môi trường thực thi đáng tin cậy (TEE).
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh:
Ngoài ra, Pharos thông qua các công nghệ cây Merkle nhiều phiên bản, mã hóa gia tăng )Delta Encoding(, địa chỉ theo phiên bản )Versioned Addressing( và đẩy ADS )ADS Pushdown(, đã tái cấu trúc mô hình thực thi từ lớp dưới của động cơ lưu trữ, cho ra mắt động cơ lưu trữ hiệu suất cao Pharos Store cho blockchain gốc, đạt được thông lượng cao, độ trễ thấp và khả năng kiểm tra mạnh mẽ.