Nghiên cứu sâu về tính toán song song Web3: Đường đi cuối cùng của mở rộng bản địa
Một, Lời mở đầu: Mở rộng là đề tài vĩnh cửu, song song là chiến trường tối thượng
Kể từ khi ra đời, hệ thống blockchain đã phải đối mặt với vấn đề cốt lõi là mở rộng quy mô. Khả năng xử lý giao dịch của Bitcoin và Ethereum thấp hơn nhiều so với các hệ thống Web2 truyền thống, nút thắt này đã ăn sâu vào thiết kế cơ bản của blockchain, liên quan đến sự cân bằng giữa phi tập trung, tính bảo mật và khả năng mở rộng.
Trong mười năm qua, ngành công nghiệp đã thử nghiệm nhiều giải pháp mở rộng, từ mở rộng trên chuỗi đến Layer 2, từ kênh trạng thái đến Rollup. Rollup đã trở thành mô hình mở rộng chính hiện nay, nhưng vẫn chưa chạm tới giới hạn thực sự của hiệu suất nền tảng blockchain.
Tính toán song song trong chuỗi 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 hàng trăm lần cải thiện thông lượng, mà còn có thể trở thành nền tảng cho sự bùng nổ của các ứng dụng hợp đồng thông minh phức tạp.
Tính toán song song đại diện cho một bước ngoặt trong mô hình thực thi blockchain. Nó thách thức các mẫu cơ bản của việc thực thi hợp đồng thông minh, định nghĩa lại logic cơ bản của việc xử lý giao dịch. Hướng đi này đang trở thành biến số chính trong cuộc cạnh tranh Layer 1 của chu kỳ mới, có thể nảy sinh nền tảng thực thi chủ quyền thế hệ tiếp theo cho thế giới Web3.
Hai, Bản đồ toàn cảnh về các mô hình mở rộng: Năm loại lộ trình, mỗi loại có trọng tâm riêng
Mở rộng như một chủ đề cốt lõi trong sự tiến hóa của công nghệ chuỗi công khai đã tạo ra nhiều con đường công nghệ khác nhau. Chúng có thể được phân loại thành năm tuyến đường cơ bản, mỗi tuyến có trọng tâm riêng:
Mở rộng trên chuỗi: tăng kích thước khối trực tiếp hoặc rút ngắn thời gian tạo khối. Đơn giản nhưng dễ gặp rủi ro tập trung.
Mở rộng ngoài chuỗi: Chuyển giao dịch ra ngoài chuỗi, chẳng hạn như kênh trạng thái và sidechain. Có thể cải thiện đáng kể thông lượng, nhưng có vấn đề về tính an toàn.
Layer 2 Rollup: Thực thi ngoài chuỗi, xác minh trên chuỗi. Giải pháp mở rộng phổ biến nhất hiện nay, cân bằng giữa hiệu suất và phân cấp.
Blockchain theo mô-đun: Tách rời các chức năng cốt lõi của blockchain, để nhiều chuỗi chuyên biệt thực hiện các chức năng khác nhau. Linh hoạt nhưng độ phức tạp cao.
Tính toán song song trong chuỗi: Thay đổi kiến trúc động cơ thực thi, thực hiện xử lý giao dịch đồng thời. Tiềm năng lớn nhưng độ khó kỹ thuật cao.
Những con đường này phản ánh sự cân bằng hệ thống giữa hiệu suất, khả năng kết hợp, tính an toàn và độ phức tạp của blockchain. Mỗi con đường đều có những lợi thế và hạn chế riêng, cùng tạo thành bức tranh toàn cảnh về sự nâng cấp của mô hình tính toán Web3.
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 hướng chính, từ độ thô đến độ sâu lần lượt là:
Song song cấp tài khoản: Được đại diện bởi Solana, thực hiện song song dựa trên thiết kế tách biệt tài khoản - trạng thái.
Song song cấp đối tượng: như Aptos và Sui, thực hiện lập lịch dựa trên các đối tượng trạng thái có độ phân giải tinh vi hơn.
Song song cấp giao dịch: Đại diện bởi Monad, Sei, Fuel, xây dựng đồ thị phụ thuộc xoay quanh toàn bộ giao dịch và thực hiện song song.
Song song cấp độ máy ảo: như MegaETH, nhúng khả năng đồng thời vào logic lập lịch lệnh dưới đáy VM.
Song song cấp lệnh: tương tự như thực thi ngoài trật tự của CPU, phân tích điều phối và tái sắp xếp song song cho mỗi thao tác.
Năm loại đường đi này thể hiện sự tiến hóa của công nghệ song song từ cấu trúc dữ liệu tĩnh đến cơ chế lập lịch động, mỗi bước đều có nghĩa là sự gia tăng độ phức tạp của hệ thống và tiềm năng hiệu suất. Chúng đánh dấu sự chuyển đổi của mô hình tính toán blockchain sang môi trường thực thi phân tán hiệu suất cao.
Bốn, Phân tích sâu hai đường đua chính: Monad vs MegaETH
Hai công nghệ chính được quan tâm nhất trong lĩnh vực tính toán song song hiện nay là Monad và MegaETH, đại diện cho hai khuynh hướng khác nhau là "chủ nghĩa tái cấu trúc" và "chủ nghĩa tương thích".
Monad áp dụng thiết kế hoàn toàn mới, tham khảo công nghệ cơ sở dữ liệu hiện đại, xây dựng động cơ thực thi song song hiệu suất cao. Cơ chế cốt lõi của nó bao gồm kiểm soát đồng thời lạc quan, lập lịch DAG giao dịch và thực thi không theo thứ tự. Monad thông qua lớp ngôn ngữ trung gian để đạt được sự tương thích với Solidity, hy vọng sẽ nâng cao hiệu suất một cách đáng kể.
MegaETH cam kết thực hiện song song trên nền tảng EVM hiện tại. Nó tái cấu trúc mô hình thực thi EVM, giới thiệu cách ly ở cấp độ luồng và cơ chế thực thi không đồng bộ, cho phép nhiều hợp đồng thông minh chạy song song. Cách tiếp cận này thân thiện nhất với các nhà phát triển, có khả năng được triển khai đầu tiên trong các mạng L2 chính.
Monad và MegaETH đại diện cho hai con đường của tính toán song song: một con đường theo đuổi việc tái cấu trúc hiệu suất tối đa, một con đường theo đuổi tối ưu hóa dần dần và tương thích. Chúng nhắm đến các nhóm nhà phát triển và bối cảnh ứng dụng khác nhau, có khả năng tạo ra sự bổ sung trong kiến trúc blockchain mô-đun trong tương lai.
Năm, Cơ hội và Thách thức Tương lai của Tính toán Song song
Tính toán song song mang lại cơ hội lớn cho Web3:
Gỡ bỏ trần ứng dụng, hỗ trợ các ứng dụng phức tạp như game blockchain và AI Agent với tương tác tần suất cao.
Thúc đẩy sự thay đổi trong mô hình phát triển, tạo ra thế hệ công cụ và trừu tượng máy ảo mới.
Cung cấp lớp thực thi hiệu suất cao cho blockchain mô-đun.
Đồng thời cũng phải đối mặt với nhiều thách thức:
Vấn đề kỹ thuật về đảm bảo tính nhất quán trạng thái và xử lý xung đột.
Mô hình an ninh của môi trường thực thi song song vẫn chưa trưởng thành.
Rào cản tâm lý trong việc di chuyển hệ sinh thái nhà phát triển.
Sự thành công của tính toán song song không chỉ cần sự đột phá về công nghệ, mà còn cần sự khôn ngoan trong thiết kế hệ sinh thái. Nó sẽ định nghĩa lại bản chất của blockchain, trở thành cơ sở hạ tầng có hiệu ứng lãi kép mạnh mẽ nhất trong chu kỳ mới.
Sáu, Kết luận: Tính toán song song, có phải là con đường mở rộng gốc tốt nhất của Web3?
Mặc dù việc thực hiện tính toán song song rất khó khăn, nhưng có thể đây là con đường mở rộng gần nhất với bản chất của blockchain. Nó giữ lại mô hình tin cậy của blockchain trong khi tái cấu trúc mô hình thực thi từ gốc, dành không gian hiệu suất bền vững cho các ứng dụng phức tạp.
Đây có thể không phải là con đường tắt mang lại hiệu quả ngay lập tức, nhưng rất có thể là giải pháp duy nhất bền vững trong quá trình tiến hóa dài hạn của Web3. Chúng ta đang chứng kiến một cuộc chuyển mình tương tự như sự chuyển đổi từ kiến trúc đơn lõi sang đa lõi, hình dạng ban đầu của hệ điều hành gốc Web3 có thể đang ẩn mình trong những thí nghiệm song song trên 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.
13 thích
Phần thưởng
13
6
Đăng lại
Chia sẻ
Bình luận
0/400
CoffeeNFTrader
· 08-02 17:35
Layer2 đã chán rồi, bẫy này mới là thứ thực sự.
Xem bản gốcTrả lời0
LayerHopper
· 08-02 04:16
Mở rộng mãi mà vẫn không bằng chơi Layer3
Xem bản gốcTrả lời0
liquiditea_sipper
· 08-02 02:26
Mở rộng vẫn phải dựa vào song song.
Xem bản gốcTrả lời0
SellLowExpert
· 08-02 02:16
Đừng suốt ngày mở rộng mở rộng, tháng sau lại phải nhảy tầng 2 thôi.
Xem bản gốcTrả lời0
hodl_therapist
· 08-02 02:13
Mở rộng hay không cũng chẳng quan trọng, dù sao tôi cũng đều hodl.
Xem bản gốcTrả lời0
ForumLurker
· 08-02 02:01
Tính toán song song trong chuỗi? Lại đang mở rộng quy mô rồi.
Tính toán song song trong chuỗi Web3: Phân tích năm con đường công nghệ cho kỷ nguyên mở rộng mới
Nghiên cứu sâu về tính toán song song Web3: Đường đi cuối cùng của mở rộng bản địa
Một, Lời mở đầu: Mở rộng là đề tài vĩnh cửu, song song là chiến trường tối thượng
Kể từ khi ra đời, hệ thống blockchain đã phải đối mặt với vấn đề cốt lõi là mở rộng quy mô. Khả năng xử lý giao dịch của Bitcoin và Ethereum thấp hơn nhiều so với các hệ thống Web2 truyền thống, nút thắt này đã ăn sâu vào thiết kế cơ bản của blockchain, liên quan đến sự cân bằng giữa phi tập trung, tính bảo mật và khả năng mở rộng.
Trong mười năm qua, ngành công nghiệp đã thử nghiệm nhiều giải pháp mở rộng, từ mở rộng trên chuỗi đến Layer 2, từ kênh trạng thái đến Rollup. Rollup đã trở thành mô hình mở rộng chính hiện nay, nhưng vẫn chưa chạm tới giới hạn thực sự của hiệu suất nền tảng blockchain.
Tính toán song song trong chuỗi 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 hàng trăm lần cải thiện thông lượng, mà còn có thể trở thành nền tảng cho sự bùng nổ của các ứng dụng hợp đồng thông minh phức tạp.
Tính toán song song đại diện cho một bước ngoặt trong mô hình thực thi blockchain. Nó thách thức các mẫu cơ bản của việc thực thi hợp đồng thông minh, định nghĩa lại logic cơ bản của việc xử lý giao dịch. Hướng đi này đang trở thành biến số chính trong cuộc cạnh tranh Layer 1 của chu kỳ mới, có thể nảy sinh nền tảng thực thi chủ quyền thế hệ tiếp theo cho thế giới Web3.
Hai, Bản đồ toàn cảnh về các mô hình mở rộng: Năm loại lộ trình, mỗi loại có trọng tâm riêng
Mở rộng như một chủ đề cốt lõi trong sự tiến hóa của công nghệ chuỗi công khai đã tạo ra nhiều con đường công nghệ khác nhau. Chúng có thể được phân loại thành năm tuyến đường cơ bản, mỗi tuyến có trọng tâm riêng:
Mở rộng trên chuỗi: tăng kích thước khối trực tiếp hoặc rút ngắn thời gian tạo khối. Đơn giản nhưng dễ gặp rủi ro tập trung.
Mở rộng ngoài chuỗi: Chuyển giao dịch ra ngoài chuỗi, chẳng hạn như kênh trạng thái và sidechain. Có thể cải thiện đáng kể thông lượng, nhưng có vấn đề về tính an toàn.
Layer 2 Rollup: Thực thi ngoài chuỗi, xác minh trên chuỗi. Giải pháp mở rộng phổ biến nhất hiện nay, cân bằng giữa hiệu suất và phân cấp.
Blockchain theo mô-đun: Tách rời các chức năng cốt lõi của blockchain, để nhiều chuỗi chuyên biệt thực hiện các chức năng khác nhau. Linh hoạt nhưng độ phức tạp cao.
Tính toán song song trong chuỗi: Thay đổi kiến trúc động cơ thực thi, thực hiện xử lý giao dịch đồng thời. Tiềm năng lớn nhưng độ khó kỹ thuật cao.
Những con đường này phản ánh sự cân bằng hệ thống giữa hiệu suất, khả năng kết hợp, tính an toàn và độ phức tạp của blockchain. Mỗi con đường đều có những lợi thế và hạn chế riêng, cùng tạo thành bức tranh toàn cảnh về sự nâng cấp của mô hình tính toán Web3.
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 hướng chính, từ độ thô đến độ sâu lần lượt là:
Song song cấp tài khoản: Được đại diện bởi Solana, thực hiện song song dựa trên thiết kế tách biệt tài khoản - trạng thái.
Song song cấp đối tượng: như Aptos và Sui, thực hiện lập lịch dựa trên các đối tượng trạng thái có độ phân giải tinh vi hơn.
Song song cấp giao dịch: Đại diện bởi Monad, Sei, Fuel, xây dựng đồ thị phụ thuộc xoay quanh toàn bộ giao dịch và thực hiện song song.
Song song cấp độ máy ảo: như MegaETH, nhúng khả năng đồng thời vào logic lập lịch lệnh dưới đáy VM.
Song song cấp lệnh: tương tự như thực thi ngoài trật tự của CPU, phân tích điều phối và tái sắp xếp song song cho mỗi thao tác.
Năm loại đường đi này thể hiện sự tiến hóa của công nghệ song song từ cấu trúc dữ liệu tĩnh đến cơ chế lập lịch động, mỗi bước đều có nghĩa là sự gia tăng độ phức tạp của hệ thống và tiềm năng hiệu suất. Chúng đánh dấu sự chuyển đổi của mô hình tính toán blockchain sang môi trường thực thi phân tán hiệu suất cao.
Bốn, Phân tích sâu hai đường đua chính: Monad vs MegaETH
Hai công nghệ chính được quan tâm nhất trong lĩnh vực tính toán song song hiện nay là Monad và MegaETH, đại diện cho hai khuynh hướng khác nhau là "chủ nghĩa tái cấu trúc" và "chủ nghĩa tương thích".
Monad áp dụng thiết kế hoàn toàn mới, tham khảo công nghệ cơ sở dữ liệu hiện đại, xây dựng động cơ thực thi song song hiệu suất cao. Cơ chế cốt lõi của nó bao gồm kiểm soát đồng thời lạc quan, lập lịch DAG giao dịch và thực thi không theo thứ tự. Monad thông qua lớp ngôn ngữ trung gian để đạt được sự tương thích với Solidity, hy vọng sẽ nâng cao hiệu suất một cách đáng kể.
MegaETH cam kết thực hiện song song trên nền tảng EVM hiện tại. Nó tái cấu trúc mô hình thực thi EVM, giới thiệu cách ly ở cấp độ luồng và cơ chế thực thi không đồng bộ, cho phép nhiều hợp đồng thông minh chạy song song. Cách tiếp cận này thân thiện nhất với các nhà phát triển, có khả năng được triển khai đầu tiên trong các mạng L2 chính.
Monad và MegaETH đại diện cho hai con đường của tính toán song song: một con đường theo đuổi việc tái cấu trúc hiệu suất tối đa, một con đường theo đuổi tối ưu hóa dần dần và tương thích. Chúng nhắm đến các nhóm nhà phát triển và bối cảnh ứng dụng khác nhau, có khả năng tạo ra sự bổ sung trong kiến trúc blockchain mô-đun trong tương lai.
Năm, Cơ hội và Thách thức Tương lai của Tính toán Song song
Tính toán song song mang lại cơ hội lớn cho Web3:
Gỡ bỏ trần ứng dụng, hỗ trợ các ứng dụng phức tạp như game blockchain và AI Agent với tương tác tần suất cao.
Thúc đẩy sự thay đổi trong mô hình phát triển, tạo ra thế hệ công cụ và trừu tượng máy ảo mới.
Cung cấp lớp thực thi hiệu suất cao cho blockchain mô-đun.
Đồng thời cũng phải đối mặt với nhiều thách thức:
Vấn đề kỹ thuật về đảm bảo tính nhất quán trạng thái và xử lý xung đột.
Mô hình an ninh của môi trường thực thi song song vẫn chưa trưởng thành.
Rào cản tâm lý trong việc di chuyển hệ sinh thái nhà phát triển.
Sự thành công của tính toán song song không chỉ cần sự đột phá về công nghệ, mà còn cần sự khôn ngoan trong thiết kế hệ sinh thái. Nó sẽ định nghĩa lại bản chất của blockchain, trở thành cơ sở hạ tầng có hiệu ứng lãi kép mạnh mẽ nhất trong chu kỳ mới.
Sáu, Kết luận: Tính toán song song, có phải là con đường mở rộng gốc tốt nhất của Web3?
Mặc dù việc thực hiện tính toán song song rất khó khăn, nhưng có thể đây là con đường mở rộng gần nhất với bản chất của blockchain. Nó giữ lại mô hình tin cậy của blockchain trong khi tái cấu trúc mô hình thực thi từ gốc, dành không gian hiệu suất bền vững cho các ứng dụng phức tạp.
Đây có thể không phải là con đường tắt mang lại hiệu quả ngay lập tức, nhưng rất có thể là giải pháp duy nhất bền vững trong quá trình tiến hóa dài hạn của Web3. Chúng ta đang chứng kiến một cuộc chuyển mình tương tự như sự chuyển đổi từ kiến trúc đơn lõi sang đa lõi, hình dạng ban đầu của hệ điều hành gốc Web3 có thể đang ẩn mình trong những thí nghiệm song song trên các chuỗi này.