Bản đồ toàn cảnh lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng gốc tốt nhất?
I. Tóm tắt về tính toán song song
"Tam giác không thể" của blockchain (Blockchain Trilemma) "an ninh", "phi tập trung", "khả năng mở rộng" tiết lộ sự đánh đổi cơ bản trong thiết kế hệ thống blockchain, nghĩa là các dự án blockchain rất khó để đạt được "an ninh tuyệt đối, 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 mô hình, bao gồm:
Thực hiện mở rộng tăng cường: Nâng cao khả năng thực thi tại chỗ, chẳng hạn như song song, GPU, đa nhân
Mở rộng tách biệt trạng thái: Chia tách trạng thái theo chiều ngang/Shard, chẳng hạn như phân đoạn, UTXO, nhiều mạng con
Mở rộng loại gia công bên ngoài chuỗi: đặt việc thực hiện ra ngoài chuỗi, ví dụ như Rollup, Co-processor, DA
Mở rộng kiểu tách cấu trúc: mô-đun kiến trúc, vận hành hợp tác, chẳng hạn như chuỗi mô-đun, bộ sắp xếp chia sẻ, Rollup Mesh
Mở rộng theo kiểu đồng thời 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 trùm nhiều cấp độ thực thi, trạng thái, dữ liệu và cấu trúc, là một hệ thống mở rộng "hợp tác đa tầng, kết hợp mô-đun" hoàn chỉnh. Bài viết này sẽ tập trung giới thiệu phương pháp mở rộng chủ yếu dựa trên tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi (intra-chain parallelism), tập trung vào việc thực hiện song song các giao dịch/lệnh bên trong khối. Theo cơ chế song song, phương pháp mở rộng của nó 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, lần lượt độ phân giải song song ngày càng tinh vi hơn, cường độ song song ngày càng cao, độ phức tạp lập lịch cũng ngày càng tăng, độ phức tạp lập trình và mức độ khó thực hiện cũng ngày càng cao.
Song song cấp tài khoản (Account-level): Đại diện cho dự án Solana
Song song theo đối tượng (Object-level): đại diện cho dự án Sui
Song song cấp giao dịch (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 cấp lệnh (Instruction-level): đại diện cho dự án GatlingX
Mô hình đồng thời bất đồng bộ ngoài chuỗi, đại diện bởi hệ thống tác nhân thông minh (Mô hình Tác nhân / Tác nhân), thuộc về một kiểu tính toán song song khác, như một hệ thống tin nhắn chéo chuỗi / bất đồng bộ (mô hình không đồng bộ chuỗi), mỗi Tác nhân như một "tiến trình thông minh hoạt động độc lập", theo cách thức đồng thời bất đồng bộ gửi tin nhắn, điều khiển sự kiện, không cần lập lịch đồng bộ, các dự án tiêu biểu có AO, ICP, Cartesi, v.v.
Còn những giải pháp mở rộng mà chúng ta đều quen thuộc như Rollup hoặc sharding, thuộc cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không phải là tính toán song song trong chuỗi. Chúng đạt được mở rộng bằng cách "chạy song song nhiều chuỗi/miền thực thi" thay vì nâng cao độ đồng thời bên trong một khối/máy ảo duy nhất. Các giải pháp 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 triết lý kiến trúc.
Hai, Chuỗi Tăng cường song song EVM: Đột phá giới hạn hiệu suất trong khả năng tương thích
Kiến trúc xử lý tuần tự của Ethereum đã phát triển đến nay, trải qua nhiều vòng thử nghiệm mở rộng như phân mảnh, Rollup, kiến trúc mô-đun, nhưng nút thắt về thông lượng của tầng thực thi vẫn chưa được đột phá cơ bản. Tuy nhiên, EVM và Solidity vẫn là nền tảng hợp đồng thông minh có cơ sở phát triển và tiềm năng sinh thái mạnh mẽ nhất hiện tại. Do đó, chuỗi tăng cường song song EVM đang trở thành hướng đi quan trọng trong tiến trình mở rộng mới, vừa đảm bảo tính tương thích sinh thái vừa nâng cao hiệu suất thực thi. Monad và MegaETH là những 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 trễ cao và thông lượng cao.
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 nguyên lý xử lý theo dòng (Pipelining) như một khái niệm song song cơ bản, thực hiện thực thi không đồng bộ (Asynchronous Execution) ở lớp đồng thuận và thực thi song song lạc quan (Optimistic Parallel Execution) ở lớp thực thi. Ngoài ra, tại 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), thực hiện tối ưu hóa từ đầu đến cuối.
Pipelining: Cơ chế thực thi song song nhiều giai đoạn
Pipelining là ý tưởng cơ bản về việc thực thi song song của Monad, với ý tưởng cốt lõi là chia quy trình thực thi blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý các giai đoạn này song song, hình thành kiến trúc ống dẫn ba chiều, mỗi giai đoạn hoạt động trên các luồng hoặc nhân độc lập, đạt được xử lý đồng thời giữa các khối, và cuối cùng đạt được hiệu quả 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 cam kết khối (Commit).
Thực thi bất đồng bộ: Đồng thuận - Giải tách thực thi bất đồng bộ
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 đạt được sự đồng thuận bất đồng bộ, thực hiện bất đồng bộ và lưu trữ bất đồng bộ thông qua "thực hiện bất đồng bộ". Giảm đáng kể thời gian khối (block time) và độ trễ xác nhận, làm cho hệ thống trở nên linh hoạt hơn, quy trình xử lý phân tách hơn và tỷ lệ sử dụng tài nguyên cao hơn.
Thiết kế cốt lõi:
Quy trình đồng thuận (lớp đồng thuận) chỉ chịu trách nhiệm sắp xếp giao dịch, không thực hiện logic hợp đồng.
Quy trình thực thi (tầng thực thi) được kích hoạt không đồng bộ sau khi hoàn thành sự đồng thuận.
Sau khi hoàn tất đồng thuận, ngay lập tức bắt đầu quy trình đồng thuận của khối tiếp theo mà không cần chờ đợi hoàn thành thực thi.
Thực thi song song lạc quan：Optimistic Parallel Execution
Ethereum truyền thống thực hiện giao dịch theo mô hình tuần tự nghiêm ngặt để tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực thi song song lạc quan", nâng cao đáng kể tốc độ xử lý giao dịch.
Cơ chế thực thi:
Monad sẽ thực hiện song song tất cả các giao dịch một cách lạc quan, giả định rằng phần lớn các giao dịch không có xung đột trạng thái.
Chạy đồng thời một "Bộ phát hiện xung đột (Conflict Detector)" để giám sát xem các giao dịch có truy cập cùng một trạng thái hay không (ví dụ: xung đột đọc/ghi).
Nếu phát hiện xung đột, 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 lộ trình tương thích: thay đổi quy tắc EVM càng ít càng tốt, trong quá trình thực thi thông qua việc hoãn ghi trạng thái, phát hiện xung đột động để đạt được 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 tương thích với 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 phân tách logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành các đơn vị tối thiểu có thể lập lịch độc lập, nhằm đạt được khả năng thực thi đồng thời cao trong chuỗi và khả năng phản hồi độ trễ thấp. Sự đổi mới chính mà MegaETH đề xuất là: Kiến trúc Micro-VM + DAG phụ thuộc trạng thái (State Dependency DAG) và cơ chế đồng bộ hóa mô-đun, cùng nhau xây dựng một hệ thống thực thi song song hướng tới "luồng trong chuỗi".
Kiến trúc Micro-VM (máy ảo vi mô): Tài khoản là luồng
MegaETH đã giới thiệu mô hình thực thi "một máy ảo vi mô (Micro-VM) cho mỗi tài khoản", làm "tách biệt" môi trường thực thi, cung cấp đơn vị cách ly tối thiểu cho lập lịch song song. Các VM này giao tiếp với nhau thông qua tin nhắn bất đồng bộ (Asynchronous Messaging), thay vì gọi đồng bộ, cho phép nhiều VM thực thi độc lập, lưu trữ độc lập, tự nhiên song song.
State Dependency DAG: Cơ chế lập lịch dựa trên đồ thị phụ thuộc
MegaETH đã xây dựng một hệ thống lập lịch DAG dựa trên mối 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 mô hình hóa các tài khoản bị thay đổi, các tài khoản được đọc tất cả thành các mối quan hệ phụ thuộc. Các giao dịch không bị xung đột có thể được thực hiện song song trực tiếp, trong khi các giao dịch có mối quan hệ phụ thuộc sẽ được sắp xếp theo thứ tự topo hoặc bị hoãn lại để thực hiện. Đồ thị phụ thuộc đảm bảo tính nhất quán trạng thái và việc ghi không lặp lại trong quá trình thực hiện song song.
Thực thi bất đồng bộ và cơ chế callback
B
Tóm lại, MegaETH đã phá vỡ mô hình máy trạng thái đơn luồng EVM truyền thống, thực hiện đóng gói máy ảo vi mô theo đơn vị tài khoản, thông qua biểu đồ phụ thuộc trạng thái để lập lịch giao dịch, và sử dụng cơ chế thông điệp bất đồng bộ thay cho ngăn xếp gọi đồng bộ. Đây là một nền tảng tính toán song song được thiết kế lại toàn diện từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc lập lịch → quy trình thực thi", cung cấp một cách tiếp cận mới mang tính chuẩn mực cho việc xây dựng hệ thống chuỗi trên hiệu suất cao thế hệ tiếp theo.
MegaETH đã chọn lộ trình tái cấu trúc: hoàn toàn trừu tượng hóa tài khoản và hợp đồng thành VM độc lập, thông qua lập lịch thực thi bất đồng bộ để giải phóng tiềm năng song song cực đại. 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 cấp dưới ý tưởng của Ethereum.
Monad và MegaETH có những nguyên tắc thiết kế khác biệt lớn so với phân mảnh (Sharding): phân mảnh chia blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập (phân mảnh Shards), mỗi chuỗi con chịu trách nhiệm cho 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 đều giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở tầng thực thi, tối ưu hóa 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 tối ưu hóa thông lượng, với mục tiêu cốt lõi là nâng cao TPS trong chuỗi, thông qua thực thi trì hoãn (Deferred Execution) và kiến trúc vi máy ảo (Micro-VM) để thực hiện xử lý song song ở cấp độ giao dịch hoặc tài khoản. Pharos Network, như 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 thông qua sự hợp tác giữa mạng chính và mạng xử lý đặc biệt (SPNs), hỗ trợ môi trường nhiều máy ảo (EVM và Wasm), và tích hợp các công nghệ tiên tiến như chứng minh không kiến thức (ZK), môi trường thực thi tin cậy (TEE).
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh:
Xử lý đường ống bất đồng bộ trong toàn bộ vòng đời (Full Lifecycle Asynchronous Pipelining): Pharos tách rời 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 tiến hành độc lập và song song, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý tổng thể.
Thực thi song song VM kép (Dual VM Parallel Execution): Pharos hỗ trợ hai môi trường máy ảo EVM và WASM, cho phép các nhà phát triển chọn môi trường thực thi phù hợp theo nhu cầu. Kiến trúc VM kép này không chỉ nâng cao tính linh hoạt của hệ thống mà còn cải thiện khả năng xử lý giao dịch thông qua thực thi song song.
Mạng xử lý đặc biệt (SPNs): SPNs là thành phần quan trọng trong kiến trúc Pharos, tương tự như các mạng con mô-đun, được thiết kế đặc biệt để 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 đặt cược (Modular Consensus & Restaking): Pharos đã giới thiệu một cơ chế đồng thuận linh hoạt, hỗ trợ nhiều mô hình đồng thuận (như PBFT, PoS, PoA), và thông qua giao thức tái đặt cược (Restaking) để đạt được sự chia sẻ an toàn và tích hợp tài nguyên giữa mạng chính và SPNs.
Ngoài ra, Pharos đã tái cấu trúc mô hình thực thi từ tầng lưu trữ bằng cách sử dụng các công nghệ như cây Merkle nhiều phiên bản, mã hóa chênh lệch (Delta Encoding), địa chỉ hóa phiên bản (Versioned Addressing) và kỹ thuật đẩy ADS (ADS Pushdown), giới thiệu động cơ lưu trữ hiệu suất cao nguyên bản của blockchain mang tên Pharos Store, đạt được thông lượng cao, độ trễ thấp và khả năng 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.
15 thích
Phần thưởng
15
6
Chia sẻ
Bình luận
0/400
GreenCandleCollector
· 13giờ trước
Lại có trò mới rồi, ai hiểu không...?
Xem bản gốcTrả lời0
alpha_leaker
· 13giờ trước
Ba năm đồ ngốc thế giới tiền điện tử, nói chuyện thì phải nghe tôi!
Xem bản gốcTrả lời0
SchrodingerAirdrop
· 13giờ trước
Lại chia nhỏ như vậy, phức tạp như thế, ai hiểu được chứ?
Xem bản gốcTrả lời0
NotSatoshi
· 13giờ trước
Đánh rắm còn có giải pháp tốt nhất
Xem bản gốcTrả lời0
BugBountyHunter
· 13giờ trước
on-chain phân công vẫn hay搭高速 đều khá đau đầu
Xem bản gốcTrả lời0
Web3Educator
· 14giờ trước
hãy để tôi giải thích điều này cho các sinh viên web3 của tôi... tam giác vấn đề không phải là một tam giác vấn đề chút nào - đó là một cấu trúc sư phạm
Toàn cảnh lĩnh vực tính toán song song Web3: Con đường mở rộng gốc của các chuỗi EVM.
Bản đồ toàn cảnh lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng gốc tốt nhất?
I. Tóm tắt về tính toán song song
"Tam giác không thể" của blockchain (Blockchain Trilemma) "an ninh", "phi tập trung", "khả năng mở rộng" tiết lộ sự đánh đổi cơ bản trong thiết kế hệ thống blockchain, nghĩa là các dự án blockchain rất khó để đạt được "an ninh tuyệt đối, 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 mô hình, 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 trùm nhiều cấp độ thực thi, trạng thái, dữ liệu và cấu trúc, là một hệ thống mở rộng "hợp tác đa tầng, kết hợp mô-đun" hoàn chỉnh. Bài viết này sẽ tập trung giới thiệu phương pháp mở rộng chủ yếu dựa trên tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi (intra-chain parallelism), tập trung vào việc thực hiện song song các giao dịch/lệnh bên trong khối. Theo cơ chế song song, phương pháp mở rộng của nó 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, lần lượt độ phân giải song song ngày càng tinh vi hơn, cường độ song song ngày càng cao, độ phức tạp lập lịch cũng ngày càng tăng, độ phức tạp lập trình và mức độ khó thực hiện cũng ngày càng cao.
Mô hình đồng thời bất đồng bộ ngoài chuỗi, đại diện bởi hệ thống tác nhân thông minh (Mô hình Tác nhân / Tác nhân), thuộc về một kiểu tính toán song song khác, như một hệ thống tin nhắn chéo chuỗi / bất đồng bộ (mô hình không đồng bộ chuỗi), mỗi Tác nhân như một "tiến trình thông minh hoạt động độc lập", theo cách thức đồng thời bất đồng bộ gửi tin nhắn, điều khiển sự kiện, không cần lập lịch đồng bộ, các dự án tiêu biểu có AO, ICP, Cartesi, v.v.
Còn những giải pháp mở rộng mà chúng ta đều quen thuộc như Rollup hoặc sharding, thuộc cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không phải là tính toán song song trong chuỗi. Chúng đạt được mở rộng bằng cách "chạy song song nhiều chuỗi/miền thực thi" thay vì nâng cao độ đồng thời bên trong một khối/máy ảo duy nhất. Các giải pháp 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 triết lý kiến trúc.
Hai, Chuỗi Tăng cường song song EVM: Đột phá giới hạn hiệu suất trong khả năng tương thích
Kiến trúc xử lý tuần tự của Ethereum đã phát triển đến nay, trải qua nhiều vòng thử nghiệm mở rộng như phân mảnh, Rollup, kiến trúc mô-đun, nhưng nút thắt về thông lượng của tầng thực thi vẫn chưa được đột phá cơ bản. Tuy nhiên, EVM và Solidity vẫn là nền tảng hợp đồng thông minh có cơ sở phát triển và tiềm năng sinh thái mạnh mẽ nhất hiện tại. Do đó, chuỗi tăng cường song song EVM đang trở thành hướng đi quan trọng trong tiến trình mở rộng mới, vừa đảm bảo tính tương thích sinh thái vừa nâng cao hiệu suất thực thi. Monad và MegaETH là những 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 trễ cao và thông lượng cao.
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 nguyên lý xử lý theo dòng (Pipelining) như một khái niệm song song cơ bản, thực hiện thực thi không đồng bộ (Asynchronous Execution) ở lớp đồng thuận và thực thi song song lạc quan (Optimistic Parallel Execution) ở lớp thực thi. Ngoài ra, tại 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), thực hiện tối ưu hóa từ đầu đến cuối.
Pipelining: Cơ chế thực thi song song nhiều giai đoạn
Pipelining là ý tưởng cơ bản về việc thực thi song song của Monad, với ý tưởng cốt lõi là chia quy trình thực thi blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý các giai đoạn này song song, hình thành kiến trúc ống dẫn ba chiều, mỗi giai đoạn hoạt động trên các luồng hoặc nhân độc lập, đạt được xử lý đồng thời giữa các khối, và cuối cùng đạt được hiệu quả 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 cam kết khối (Commit).
Thực thi bất đồng bộ: Đồng thuận - Giải tách thực thi bất đồng bộ
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 đạt được sự đồng thuận bất đồng bộ, thực hiện bất đồng bộ và lưu trữ bất đồng bộ thông qua "thực hiện bất đồng bộ". Giảm đáng kể thời gian khối (block time) và độ trễ xác nhận, làm cho hệ thống trở nên 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：Optimistic Parallel Execution
Ethereum truyền thống thực hiện giao dịch theo mô hình tuần tự nghiêm ngặt để tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực thi song song lạc quan", nâng cao đáng kể tốc độ xử lý giao dịch.
Cơ chế thực thi:
Monad đã chọn lộ trình tương thích: thay đổi quy tắc EVM càng ít càng tốt, trong quá trình thực thi thông qua việc hoãn ghi trạng thái, phát hiện xung đột động để đạt được 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 tương thích với 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 phân tách logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành các đơn vị tối thiểu có thể lập lịch độc lập, nhằm đạt được khả năng thực thi đồng thời cao trong chuỗi và khả năng phản hồi độ trễ thấp. Sự đổi mới chính mà MegaETH đề xuất là: Kiến trúc Micro-VM + DAG phụ thuộc trạng thái (State Dependency DAG) và cơ chế đồng bộ hóa mô-đun, cùng nhau xây dựng một hệ thống thực thi song song hướng tới "luồng trong chuỗi".
Kiến trúc Micro-VM (máy ảo vi mô): Tài khoản là luồng
MegaETH đã giới thiệu mô hình thực thi "một máy ảo vi mô (Micro-VM) cho mỗi tài khoản", làm "tách biệt" môi trường thực thi, cung cấp đơn vị cách ly tối thiểu cho lập lịch song song. Các VM này giao tiếp với nhau thông qua tin nhắn bất đồng bộ (Asynchronous Messaging), thay vì gọi đồng bộ, cho phép nhiều VM thực thi độc lập, lưu trữ độc lập, tự nhiên song song.
State Dependency DAG: Cơ chế lập lịch dựa trên đồ thị phụ thuộc
MegaETH đã xây dựng một hệ thống lập lịch DAG dựa trên mối 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 mô hình hóa các tài khoản bị thay đổi, các tài khoản được đọc tất cả thành các mối quan hệ phụ thuộc. Các giao dịch không bị xung đột có thể được thực hiện song song trực tiếp, trong khi các giao dịch có mối quan hệ phụ thuộc sẽ được sắp xếp theo thứ tự topo hoặc bị hoãn lại để thực hiện. Đồ thị phụ thuộc đảm bảo tính nhất quán trạng thái và việc ghi không lặp lại trong quá trình thực hiện song song.
Thực thi bất đồng bộ và cơ chế callback
B
Tóm lại, MegaETH đã phá vỡ mô hình máy trạng thái đơn luồng EVM truyền thống, thực hiện đóng gói máy ảo vi mô theo đơn vị tài khoản, thông qua biểu đồ phụ thuộc trạng thái để lập lịch giao dịch, và sử dụng cơ chế thông điệp bất đồng bộ thay cho ngăn xếp gọi đồng bộ. Đây là một nền tảng tính toán song song được thiết kế lại toàn diện từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc lập lịch → quy trình thực thi", cung cấp một cách tiếp cận mới mang tính chuẩn mực cho việc xây dựng hệ thống chuỗi trên hiệu suất cao thế hệ tiếp theo.
MegaETH đã chọn lộ trình tái cấu trúc: hoàn toàn trừu tượng hóa tài khoản và hợp đồng thành VM độc lập, thông qua lập lịch thực thi bất đồng bộ để giải phóng tiềm năng song song cực đại. 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 cấp dưới ý tưởng của Ethereum.
Monad và MegaETH có những nguyên tắc thiết kế khác biệt lớn so với phân mảnh (Sharding): phân mảnh chia blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập (phân mảnh Shards), mỗi chuỗi con chịu trách nhiệm cho 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 đều giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở tầng thực thi, tối ưu hóa 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 tối ưu hóa thông lượng, với mục tiêu cốt lõi là nâng cao TPS trong chuỗi, thông qua thực thi trì hoãn (Deferred Execution) và kiến trúc vi máy ảo (Micro-VM) để thực hiện xử lý song song ở cấp độ giao dịch hoặc tài khoản. Pharos Network, như 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 thông qua sự hợp tác giữa mạng chính và mạng xử lý đặc biệt (SPNs), hỗ trợ môi trường nhiều máy ảo (EVM và Wasm), và tích hợp các công nghệ tiên tiến như chứng minh không kiến thức (ZK), môi trường thực thi tin cậy (TEE).
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh:
Ngoài ra, Pharos đã tái cấu trúc mô hình thực thi từ tầng lưu trữ bằng cách sử dụng các công nghệ như cây Merkle nhiều phiên bản, mã hóa chênh lệch (Delta Encoding), địa chỉ hóa phiên bản (Versioned Addressing) và kỹ thuật đẩy ADS (ADS Pushdown), giới thiệu động cơ lưu trữ hiệu suất cao nguyên bản của blockchain mang tên Pharos Store, đạt được thông lượng cao, độ trễ thấp và khả năng mạnh mẽ.