原文作者:Lukasinho,GCR 研究團隊
原文編譯:Luffy,Foresight News
交易並行執行是一種有前景的區塊鏈擴展技術,它是在不犧牲用戶體驗和分散流動性的情況下實現區塊鏈廣泛採用的必要條件。 Solana 及其虛擬機器(SVM)率先採用了並行執行而不是純粹順序執行的方法。相對於主導的以太坊虛擬機器(EVM)而言,這種方法更加複雜。最近,一些有潛力的項目試圖克服這一障礙,為開發人員提供在熟悉的EVM 環境中創建具有Solana 的性能的應用程序的可能性。
在本文中,我們將研究Monad、Sei V2、Neon EVM 和Eclipse,它們都是致力於此類平行EVM 解決方案的潛力項目。我們將深入研究這些網絡的設計方式、優缺點,並探討這些平行區塊鏈的未來發展。
並行EVM 的前景
毫無疑問,以太坊是應用最廣泛的智慧合約區塊鏈,擁有最強大的社群和生態系統。然而,儘管以太坊正在不懈地努力實現可擴展性,但從分片到Rollup 的轉變使得以太坊作為基礎層的可擴展性變得具有挑戰性。雖然以Rollup 為中心的方法可以成為可擴展性的解決方案,但它並非沒有缺點。由於與許多不同的區塊鏈互動而導致的流動性碎片和糟糕的用戶體驗將是一個需要克服的巨大障礙。
如果我們所知的以太坊在另一個平行宇宙中達到10, 000 TPS 或更高呢? Monad、Sei、Neon 和Eclipse 是完全相容EVM 的區塊鏈,它們利用並行執行來實現可擴展性。
來源:twitter.com/SeiNetwork
Monad
Monad 是一個高效能EVM 區塊鏈,旨在透過並行執行顯著增強可擴展性和交易速度。它對四個關鍵領域進行優化,使其成為高效能區塊鏈。
Monad BFT
Monad BFT 是Monad 區塊鏈用來達成交易排序一致性的共識協議。它允許網絡中的許多節點安全地就交易順序達成一致,即使某些節點不誠實或離線。 Monad BFT 以基於領導者的兩階段提交方式運行,從2 f+ 1 個驗證者收集閾值簽名,這些簽名使用基於配對的加密技術聚合成單個簽名。與單獨簽名相比,這提高了效率、可擴展性並減少了存儲空間。
延期執行
Monad 將共識和執行分開以提高效能。共識層涉及節點就交易順序達成一致但不執行交易。執行層由獨立執行排序交易以更新狀態的節點組成。通過分離共識和執行,Monad 通過更大的交易打包實現更快的共識。 1 秒的單一slot 實作(single slot finality),執行延遲小於1 秒,保證一致性的同時,在單一分片上實現高交易吞吐量。該架構將共識和執行解耦,以優化交易排序和處理。
平行執行
Monad 允許在區塊內並行執行交易以提高效率。它使用Optimistic 的方法,在上一步的執行完成之前就開始執行新交易。為了應對不正確的結果,Monad 會追蹤輸入/ 輸出並重新執行不一致的交易。靜態程式碼解析器可以預測依賴關係,避免無效的並行性,並在不確定時恢復到簡單模式。這種並行執行增加了吞吐量,同時減少了交易失敗的可能性。
Monad DB
Monad 執行非同步I/O(輸入/ 輸出操作)以實現平行交易執行,這與傳統系統在處理下一個交易之前必須等待I/O 結果不同。透過非同步I/O,CPU 可以處理其他交易,而無需等待特定的I/O 結果。 Monad DB 利用先進的Linux 核心功能來實現高效率的非同步磁盤操作,消除同步I/O 的限制。傳統的以太坊數據庫缺乏非同步I/O 支持,但Monad DB 的建構是為了充分利用它。這種非同步方法在維持以太坊相容性的同時,大大提高了交易處理的效率。
Sei
Sei V2 是對Sei 網絡的大範圍升級,旨在成為第一個完全並行的EVM。此次升級將為Sei 提供以下功能:
向後相容EVM 智能合約
開發人員能夠將其他EVM 相容鏈上已審核的智慧合約直接移植到Sei,而無需更改任何程式碼。 Sei 節點將導入Geth(以太坊虛擬機器的Go 實現),Geth 將用於處理EVM 交易,任何由此產生的更新(包括狀態更新或對非EVM 相關合約的呼叫)都將透過Sei 為EVM 創建的特殊接口。這是一個重要的升級,因為它簡化了將現有智慧合約從以太坊等其他區塊鏈轉移到Sei 的過程。
Optimistic 並行化
與Monad 一樣,Sei V2 將使用Optimistic 並行化。這允許區塊鏈同時執行交易,而不需要開發人員定義任何依賴項。當發生衝突時,區塊鏈將追蹤每個交易觸及的儲存部分並按順序重新運行這些交易。這個過程將遞歸地持續下去,直到所有未解決的衝突都解決。
Sei DB
Sei DB 是一種新的雙組件資料結構,用於優化儲存並防止區塊鏈膨脹。它將狀態儲存與狀態提交分離,改變了傳統的單IAVL 樹設計。與單樹相比,這種雙結構減少了延遲和磁盤使用,同時提高了多線程讀寫效能。
Neon EVM
Neon EVM 是基於Solana 區塊鏈構建的完全相容EVM 的解決方案。它將作為Solana 內的智慧合約運行,允許開發人員部署以太坊DApp,而無需進行任何重新配置。
Neon EVM 讓基於Solidity 和Vyper 的DApp 能夠利用Solana 的網絡優勢:低費用、高交易速度和平行交易執行能力。
這意味著使用開發人員熟悉的以太坊生態系統工具來創建與Solana 相容的合約。 Neon EVM 讓關鍵的以太坊DApp 工具與Solana 相容,包括Vyper、Solidity、 MetaMask。該解決方案允許任何以太坊應用程式以最少的重新配置在Solana 上運行,其中包括Uniswap、SushiSwap、0x 和MakerDAO。
Eclipse
Eclipse 是以太坊上的下一代Optimistic Layer 2 解決方案,由Solana 虛擬機器(SVM) 提供支援。通過將以太坊的結算功能與SVM 的高效能和平行執行相集成,Eclipse 主網路提供了速度、可擴展性和安全性的結合。它使用以太坊進行結算並將ETH 作為Gas 代幣,在提高交易吞吐量的同時確保相容性和安全性。
Eclipse 旨在解決以太坊的可擴展性挑戰,利用Celestia 實現數據可用性,利用RISC Zero 實現零知識證明,旨在不犧牲安全性和去中心化的情況下實現更大的交易容量。也就是說,Eclipse 團隊將繼續密切關注以太坊的EIP-4844 升級,並考慮在未來遷移到以太坊的DA,這將進一步提高Eclipse 的安全性。
SVM 及其Sealevel 運行時支援並行交易執行。與Sei V2 和Monad 一樣,不涉及重疊狀態的交易可以並行執行,而不是順序執行。
來源: Eclipse.builders
為了實現EVM 相容性,Eclipse 將整合Neon EVM。這將為Eclipse 主網帶來完整的EVM 相容性(包括以太坊字節碼和以太坊JSON-RPC)。由於每個Neon EVM 實例都有自己的本地費用市場,因此應用程式只需部署自己的合約即可獲得應用程式鏈的所有優勢,而不會破壞使用者體驗、安全性或流動性。這樣,除了作為Layer 2 網絡之外,Eclipse 還旨在成為蓬勃發展的第3 層生態系統的基礎設施層。 Arbitrum 和Base 等引領趨勢的Layer 2 網絡最近也已開始發展Layer 3 。另外,Solang 編譯器可以將Solidity 智慧合約代碼編譯為SVM 字節碼。這使得開發人員可以在Eclipse 上部署Solidity 合約,而無需使用Neon EVM 來啟動自己的Layer 3 。
比較
在兩個獨立的平行EVM 鏈中,Monad 似乎受到更多關注。儘管與Sei 相比,追隨者數量要少得多,但他們的帖子產生了更多的互動,而最近的Twitter Space 中出現的人數是Sei 主持的Space 中的三倍。這表明Monad 擁有更熱情、活躍的社區。尤其是以太坊社群似乎對其即將推出的產品感到非常興奮,這將使Monad 處於搶佔早期炒作和採用的有利位置。
儘管Sei 的效能指標似乎高於Monad,而且它們是先推出的,但Sei 受到較少的關注。自從宣布並行化EVM 以來,Sei 出現了大規模反彈,但事實上,它早些時候已經作為CosmWASM 鏈推出,並且它的代幣已經流通了一段時間,這讓它失去了新鮮感。 Sei 的敘事似乎比Monad 弱,而且由於其Cosmos 背景,以太坊社群成員不太將其視為以太坊生態計劃。
由於Solana 即將推出的Firedancer 客戶端,Neon EVM 和Eclipse 將提供比Monad 和Sei 更優越的效能,這說明了EVM 相對於SVM 所面臨的效能缺陷,即使它也實現了並行化。儘管有這樣的性能優勢,比其他項目更早推出主網,但Neon 仍難以在市場上找到自己的位置。至少,Neon 早期採用率非常令人失望。這可能是因為Neon 並沒有真正的目標受眾。以太坊社群對Solana 高度懷疑,因為它不可靠、缺乏安全性且缺乏去中心化。因此,他們對在Solana 上啟動應用程序不感興趣。另一方面,Solana 社區很高興使用SVM,並且沒有興趣切換到EVM,這使得Neon EVM 處於一個沒有人真正感興趣的尷尬境地。
Eclipse 是否面臨同樣的命運?作為以太坊Layer 2 ,它利用了以太坊的安全性、去中心化和可靠性。但由於在基礎層運行Solana 虛擬機,它可能仍面臨以太坊社群的懷疑。統一了以太坊和Solana 的優點,同時也巧妙地融入了模塊化區塊鏈設計的趨勢並支持DApp 特定的Layer 3 Rollup,Eclipse 似乎踏準了當前Web3 中所有熱門的趨勢和敘事。從其設計、技術和性能來看,Eclipse 應該處於完美的位置,可以圍繞其發布創建一個強大的敘事。 Eclipse 目前來看是很有希望的,它正在保持強勁發展勢頭,並正在招募更多的營銷專業人員。
未來展望
Web3 領域競爭非常激烈,許多Layer 1 和Layer 2 解決方案都在爭奪注意力。成功不僅取決於擁有最先進的技術,創建引人入勝的故事、建立強大的社區以及吸引開發人員同樣重要。這使得在後者方面表現出色的區塊鏈處於有利地位。
Monad 在即將到來的平行EVM 敘事中佔據了有利的位置。儘管性能略低於Sei,但Monad 獲得了最多的炒作和關注。然而,加密貨幣的故事很快就會消失。 Monad 將不得不利用這種短期炒作來引導他們的生態系統。
除了相互競爭之外,這些競爭者還必須與以太坊、Layer 2 以及Solana、Avalanche 和Polygon 等第二代區塊鏈競爭。這些對手都已經有了更多的時間來發展他們的社區和生態系統。閃亮新產品的吸引力、創新技術和令人印象深刻的性能可能會在Monad、Sei 和Eclipse 推出時引起人們的注意。長期的成功將取決於他們是否能夠利用這種關注並讓使用者和開發者持續開發自己蓬勃發展的生態系統和社群。