Bản đồ toàn cảnh của lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng bản địa tốt nhất?
Tam giác "không thể" của blockchain (Blockchain Trilemma) "an ninh", "phi tập trung", "khả năng mở rộng" tiết lộ sự đánh đổi cốt lõi trong thiết kế hệ thống blockchain, tức là các dự án blockchain rất khó để đạt được "an ninh tối đa, mọi người đều có thể tham gia, xử lý nhanh chóng". 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 mô hình, 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 tách biệt trạng thái: phân tách trạng thái theo chiều ngang/Shard, ví dụ như phân mảnh, UTXO, nhiều subnet
Mở rộng kiểu thuê ngoài ngoài chuỗi: đưa việc thực thi ra ngoài chuỗi, chẳng hạn như Rollup, Coprocessor, DA
Mở rộng theo kiểu giải cấu trúc: mô-đun hóa kiến trúc, hoạt động hợp tác, ví dụ như chuỗi mô-đun, bộ sắp xếp chia sẻ, Rollup Mesh
Mở rộng đồng thời bất đồng bộ: Mô hình Actor, cô lập tiến trình, điều khiển bằng tin nhắn, ví dụ 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 mảnh, mô-đun DA, cấu trúc mô-đun, hệ thống Actor, nén chứng minh zk, kiến trúc Stateless, v.v., bao gồm nhiều cấp độ thực thi, trạng thái, dữ liệu, cấu trúc, là một hệ thống mở rộng hoàn chỉnh "hợp tác đa lớp, kết hợp mô-đun". Bài viết này sẽ tập trung giới thiệu cách mở rộng chủ yếu dựa trên tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi (intra-chain parallelism), chú ý đến việc thực hiện song song các giao dịch/lệnh trong khối. Theo cách phân chia 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 khác nhau, lần lượt độ phân giải song song ngày càng tinh vi hơn, cường độ song song ngày càng cao, độ phức tạp của việc lập lịch cũng ngày càng cao, sự phức tạp trong lập trình và độ khó thực hiện cũng ngày càng tăng.
Cấp tài khoản song song ( Cấp tài khoản ): Đại diện cho dự án Solana
Song song đối tượng ( Object-level ): đại diện cho dự án Sui
Giao dịch cấp độ (Transaction-level): Đại diện cho dự án Monad, Aptos
Gọi cấp/ Micro VM song song (Call-level / MicroVM): đại diện cho dự án MegaETH
Song song chỉ thị (: Đại diện cho dự án GatlingX
Mô hình đồng thời bất đồng bộ ngoài chuỗi, đại diện là hệ thống Agent / Actor Model ), thuộc một kiểu hình thức tính toán song song khác, như một hệ thống thông điệp bất đồng bộ / xuyên chuỗi (, mô hình không đồng bộ của blockchain ), mỗi Agent hoạt động như một "tiến trình thông minh độc lập", theo cách thức đồng thời bất đồng bộ, thông điệp, sự kiện được điều khiển, không cần lập lịch đồng bộ, các dự án đại diện có AO, ICP, Cartesi, v.v.
Và các giải pháp mở rộng Rollup hoặc phân đoạn mà chúng ta quen thuộc, thuộc về cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không thuộc về tính toán đồng thời trong chuỗi. Chúng thực hiện 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 đơn lẻ. Các giải pháp mở rộng như vậy không phải là điểm chính của bài viết này nhưng chúng tôi vẫn sẽ sử dụng chúng để so sánh sự khác biệt trong ý tưởng kiến trúc.
Hai, Chuỗi Tăng Cường Song Song EVM: Phá Vỡ Ranh Giới Hiệu Suất Trong Tính 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, và kiến trúc mô-đun, nhưng nút thắt về thông lượng ở lớp thực thi vẫn chưa có bước 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 lớn nhất hiện nay. Do đó, chuỗi tăng cường song song EVM như là con đường quan trọng để vừa đảm bảo tính tương thích sinh thái vừa nâng cao hiệu suất thực thi, đang trở thành hướng tiến hóa mở rộng quan trọng trong đợt mở rộng mới. Monad và MegaETH là hai dự án đại diện cho hướng này, lần lượt từ việc thực thi trễ và phân tích trạng thái, xây dựng kiến trúc xử lý song song EVM cho các tình huống có độ đồng thời cao và thông lượng cao.
( Phân tích cơ chế tính toán song song của Monad
Monad là một chuỗi khối Layer1 hiệu suất cao được thiết kế lại cho máy ảo Ethereum )EVM###, dựa trên nguyên lý xử lý theo hướng dẫn (Pipelining), thực hiện thực thi bất 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), thực hiện tối ưu hóa đầu cuối.
Pipelining: Cơ chế thực thi song song nhiều giai đoạn
Pipelining là ý tưởng cơ bản của việc thực thi song song trong Monad, tư tưởng cốt lõi là chia quy trình thực thi của blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý song song những giai đoạn này, hình thành cấu trúc ống dẫn ba chiều, các giai đoạn chạy trên các luồng hoặc lõi 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 đồng thuận (Consensus) thực thi giao dịch (Execution) và cam kết khối (Commit).
Thực thi bất đồng bộ: đồng thuận - thực thi tách rời bất đồng bộ
Trong chuỗi truyền thống, sự đồng thuận và thực thi giao dịch thường là quy trình đồng bộ, mô hình chuỗi này nghiêm trọng hạn chế khả năng mở rộng hiệu suất. Monad đã đạt được sự đồng thuận bất đồng bộ và thực thi bất đồng bộ thông qua "thực thi bất đồng bộ" và lưu trữ bất đồng bộ. Giảm đáng kể thời gian khối (block time) và độ trễ xác nhận, khiến hệ thống trở nên linh hoạt hơn, quy trình xử lý được phân chia rõ ràng 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 hiện ( tầng thực hiện ) sẽ được kích hoạt không đồng bộ sau khi hoàn thành sự 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 thi.
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 để tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực thi song song lạc quan", đáng kể nâng cao tốc độ xử lý giao dịch.
Cơ chế thực thi:
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 đồng thời một "(Conflict Detector)" để theo dõi xem các giao dịch có truy cập vào cùng một trạng thái ( như xung đột đọc/ghi ) hay không.
Nếu phát hiện xung đột, giao dịch xung đột sẽ được tuần tự hóa và thực hiện lại để đảm bảo tính chính xác của trạng thái.
Monad đã chọn con đường tương thích: giảm thiểu sự thay đổi quy tắc EVM, trong quá trình thực hiện thông qua việc hoãn ghi trạng thái, phát hiện xung đột động để đạt được song song, giống như một 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 có hiệu suất cao, tương thích với EVM và có khả năng thực thi song song theo mô-đun, vừa có thể hoạt động như một chuỗi công khai L1 độc lập, vừa có thể hoạt động 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 và cấu trúc logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành những 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 trễ thấp. Sự đổi mới chính mà MegaETH đề xuất là: Kiến trúc Micro-VM + State Dependency DAG(đồ thị phụ thuộc trạng thái có hướng không chu trình) và cơ chế đồng bộ hóa mô-đun, cùng nhau xây dựng hệ thống thực thi song song hướng tới "đa luồng trong chuỗi".
Micro-VM( máy ảo vi mô) kiến trúc: tài khoản chính 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 phân lập tối thiểu cho việc lập lịch song song. Các VM này giao tiếp với nhau thông qua thông điệp không đồng bộ (Asynchronous Messaging), thay vì gọi đồng bộ, cho phép nhiều VM hoạt động 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 quan hệ truy cập trạng thái tài khoản, hệ thống duy trì một đồ thị phụ thuộc toàn cầu ( Dependency Graph ) trong thời gian thực, mỗi giao dịch sửa đổi những tài khoản nào, đọc những tài khoản nào, tất cả đều được mô hình hóa thành quan hệ phụ thuộc. Các giao dịch không xung đột có thể thực hiện song song trực tiếp, các giao dịch có quan hệ phụ thuộc sẽ được lập lịch theo thứ tự topo hoặc trì hoãn. Đồ thị phụ thuộc đảm bảo tính nhất quán trạng thái và không ghi đè trong quá trình thực hiện song song.
Thực thi không 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 đồ thị phụ thuộc trạng thái để lập lịch giao dịch, và thay thế ngăn xếp gọi đồng bộ bằng cơ chế thông điệp không đồng bộ. Đây là một nền tảng tính toán song song được thiết kế lại ở tất cả các chiều từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc lập lịch → quy trình thực thi", cung cấp một phương pháp cấp mẫu mới cho việc xây dựng hệ thống chuỗi trên 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 bất đồng bộ để giải phóng tiềm năng song song cực hạn. Về lý thuyết, giới hạn song song của MegaETH cao hơn, nhưng cũng khó kiểm soát độ phức tạp, giống như một hệ điều hành phân tán siêu cấp dưới triết lý 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 cho một phần giao dịch và trạng thái, phá vỡ giới hạn của chuỗi đơn trong việc mở rộng lớp mạng; trong khi đó, Monad và MegaETH đều giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở lớp thực thi, tối ưu hóa việc thực hiện song song cực hạn bên trong chuỗi đơn để phá vỡ 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 trên 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 toàn diện và mô-đun với cơ chế tính toán song song cốt lõi được gọi là "Rollup Mesh". Kiến trúc này hỗ trợ môi trường đa máy ảo (EVM và Wasm) thông qua sự phối hợp 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) và môi trường thực thi đáng tin cậy (TEE).
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh:
Xử lý đường ống bất đồng bộ toàn bộ vòng đời (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 hai máy ảo (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 hai máy ảo 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.
Xử lý đặc biệt mạng (SPNs): SPNs là thành phần then chốt 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 nâng cao khả năng mở rộng và hiệu suất của hệ thống.
Đồng thuận mô-đun và cơ chế tái staking (Modular Consensus & Restaking): Pharos đã giới thiệu đồng thuận linh hoạt.
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.
14 thích
Phần thưởng
14
7
Chia sẻ
Bình luận
0/400
DarkPoolWatcher
· 23giờ trước
Lại một đống giải pháp mở rộng, thật náo nhiệt.
Xem bản gốcTrả lời0
TokenBeginner'sGuide
· 07-27 10:48
Nhắc nhở: Sự mở rộng được nói đến, thay đổi kiến trúc nền tảng mang lại 90% rủi ro, khuyên bạn nên suy nghĩ kỹ.
Xem bản gốcTrả lời0
OnchainDetective
· 07-25 08:02
Giải pháp này cơ bản đã hoàn thành
Xem bản gốcTrả lời0
AirdropHarvester
· 07-25 08:02
Chờ đã, sao các bạn lại mở rộng dung lượng vậy?
Xem bản gốcTrả lời0
ContractSurrender
· 07-25 08:01
Công nghệ thực sự không thể giải quyết được trải nghiệm.
Toàn cảnh tính toán song song Web3: Sự tiến hóa mở rộng từ thực thi trên chuỗi đến phối hợp đa chuỗi
Bản đồ toàn cảnh của lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng bản địa tốt nhất?
Tam giác "không thể" của blockchain (Blockchain Trilemma) "an ninh", "phi tập trung", "khả năng mở rộng" tiết lộ sự đánh đổi cốt lõi trong thiết kế hệ thống blockchain, tức là các dự án blockchain rất khó để đạt được "an ninh tối đa, mọi người đều có thể tham gia, xử lý nhanh chóng". 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 mô hình, bao gồm:
Các giải pháp mở rộng blockchain bao gồm: tính toán song song trong chuỗi, Rollup, phân mảnh, mô-đun DA, cấu trúc mô-đun, hệ thống Actor, nén chứng minh zk, kiến trúc Stateless, v.v., bao gồm nhiều cấp độ thực thi, trạng thái, dữ liệu, cấu trúc, là một hệ thống mở rộng hoàn chỉnh "hợp tác đa lớp, kết hợp mô-đun". Bài viết này sẽ tập trung giới thiệu cách mở rộng chủ yếu dựa trên tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi (intra-chain parallelism), chú ý đến việc thực hiện song song các giao dịch/lệnh trong khối. Theo cách phân chia 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 khác nhau, lần lượt độ phân giải song song ngày càng tinh vi hơn, cường độ song song ngày càng cao, độ phức tạp của việc lập lịch cũng ngày càng cao, sự phức tạp trong lập trình và độ khó thực hiện cũng ngày càng tăng.
Mô hình đồng thời bất đồng bộ ngoài chuỗi, đại diện là hệ thống Agent / Actor Model ), thuộc một kiểu hình thức tính toán song song khác, như một hệ thống thông điệp bất đồng bộ / xuyên chuỗi (, mô hình không đồng bộ của blockchain ), mỗi Agent hoạt động như một "tiến trình thông minh độc lập", theo cách thức đồng thời bất đồng bộ, thông điệp, sự kiện được điều khiển, không cần lập lịch đồng bộ, các dự án đại diện có AO, ICP, Cartesi, v.v.
Và các giải pháp mở rộng Rollup hoặc phân đoạn mà chúng ta quen thuộc, thuộc về cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không thuộc về tính toán đồng thời trong chuỗi. Chúng thực hiện 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 đơn lẻ. Các giải pháp mở rộng như vậy không phải là điểm chính của bài viết này nhưng chúng tôi vẫn sẽ sử dụng chúng để so sánh sự khác biệt trong ý tưởng kiến trúc.
Hai, Chuỗi Tăng Cường Song Song EVM: Phá Vỡ Ranh Giới Hiệu Suất Trong Tính 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, và kiến trúc mô-đun, nhưng nút thắt về thông lượng ở lớp thực thi vẫn chưa có bước 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 lớn nhất hiện nay. Do đó, chuỗi tăng cường song song EVM như là con đường quan trọng để vừa đảm bảo tính tương thích sinh thái vừa nâng cao hiệu suất thực thi, đang trở thành hướng tiến hóa mở rộng quan trọng trong đợt mở rộng mới. Monad và MegaETH là hai dự án đại diện cho hướng này, lần lượt từ việc thực thi trễ và phân tích trạng thái, xây dựng kiến trúc xử lý song song EVM cho các tình huống có độ đồng thời cao và thông lượng cao.
( Phân tích cơ chế tính toán song song của Monad
Monad là một chuỗi khối Layer1 hiệu suất cao được thiết kế lại cho máy ảo Ethereum )EVM###, dựa trên nguyên lý xử lý theo hướng dẫn (Pipelining), thực hiện thực thi bất 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), thực hiện tối ưu hóa đầu cuối.
Pipelining: Cơ chế thực thi song song nhiều giai đoạn
Pipelining là ý tưởng cơ bản của việc thực thi song song trong Monad, tư tưởng cốt lõi là chia quy trình thực thi của blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý song song những giai đoạn này, hình thành cấu trúc ống dẫn ba chiều, các giai đoạn chạy trên các luồng hoặc lõi 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 đồng thuận (Consensus) thực thi giao dịch (Execution) và cam kết khối (Commit).
Thực thi bất đồng bộ: đồng thuận - thực thi tách rời bất đồng bộ
Trong chuỗi truyền thống, sự đồng thuận và thực thi giao dịch thường là quy trình đồng bộ, mô hình chuỗi này nghiêm trọng hạn chế khả năng mở rộng hiệu suất. Monad đã đạt được sự đồng thuận bất đồng bộ và thực thi bất đồng bộ thông qua "thực thi bất đồng bộ" và lưu trữ bất đồng bộ. Giảm đáng kể thời gian khối (block time) và độ trễ xác nhận, khiến hệ thống trở nên linh hoạt hơn, quy trình xử lý được phân chia rõ ràng 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 để tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực thi song song lạc quan", đáng kể nâng cao tốc độ xử lý giao dịch.
Cơ chế thực thi:
Monad đã chọn con đường tương thích: giảm thiểu sự thay đổi quy tắc EVM, trong quá trình thực hiện thông qua việc hoãn ghi trạng thái, phát hiện xung đột động để đạt được song song, giống như một 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 có hiệu suất cao, tương thích với EVM và có khả năng thực thi song song theo mô-đun, vừa có thể hoạt động như một chuỗi công khai L1 độc lập, vừa có thể hoạt động 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 và cấu trúc logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành những 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 trễ thấp. Sự đổi mới chính mà MegaETH đề xuất là: Kiến trúc Micro-VM + State Dependency DAG(đồ thị phụ thuộc trạng thái có hướng không chu trình) và cơ chế đồng bộ hóa mô-đun, cùng nhau xây dựng hệ thống thực thi song song hướng tới "đa luồng trong chuỗi".
Micro-VM( máy ảo vi mô) kiến trúc: tài khoản chính 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 phân lập tối thiểu cho việc lập lịch song song. Các VM này giao tiếp với nhau thông qua thông điệp không đồng bộ (Asynchronous Messaging), thay vì gọi đồng bộ, cho phép nhiều VM hoạt động 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 quan hệ truy cập trạng thái tài khoản, hệ thống duy trì một đồ thị phụ thuộc toàn cầu ( Dependency Graph ) trong thời gian thực, mỗi giao dịch sửa đổi những tài khoản nào, đọc những tài khoản nào, tất cả đều được mô hình hóa thành quan hệ phụ thuộc. Các giao dịch không xung đột có thể thực hiện song song trực tiếp, các giao dịch có quan hệ phụ thuộc sẽ được lập lịch theo thứ tự topo hoặc trì hoãn. Đồ thị phụ thuộc đảm bảo tính nhất quán trạng thái và không ghi đè trong quá trình thực hiện song song.
Thực thi không 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 đồ thị phụ thuộc trạng thái để lập lịch giao dịch, và thay thế ngăn xếp gọi đồng bộ bằng cơ chế thông điệp không đồng bộ. Đây là một nền tảng tính toán song song được thiết kế lại ở tất cả các chiều từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc lập lịch → quy trình thực thi", cung cấp một phương pháp cấp mẫu mới cho việc xây dựng hệ thống chuỗi trên 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 bất đồng bộ để giải phóng tiềm năng song song cực hạn. Về lý thuyết, giới hạn song song của MegaETH cao hơn, nhưng cũng khó kiểm soát độ phức tạp, giống như một hệ điều hành phân tán siêu cấp dưới triết lý 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 cho một phần giao dịch và trạng thái, phá vỡ giới hạn của chuỗi đơn trong việc mở rộng lớp mạng; trong khi đó, Monad và MegaETH đều giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở lớp thực thi, tối ưu hóa việc thực hiện song song cực hạn bên trong chuỗi đơn để phá vỡ 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 trên 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 toàn diện và mô-đun với cơ chế tính toán song song cốt lõi được gọi là "Rollup Mesh". Kiến trúc này hỗ trợ môi trường đa máy ảo (EVM và Wasm) thông qua sự phối hợp 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) và môi trường thực thi đáng tin cậy (TEE).
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh: