Viitorul scalării: o panoramă a pistelor de calcul paralel Web3

Scris de: 0xjacobzhao și ChatGPT

"Trilema Blockchain" a blockchain-ului 4o "securitatea", "descentralizarea" și "scalabilitatea" dezvăluie compromisul esențial în proiectarea sistemelor blockchain, adică este dificil pentru proiectele blockchain să obțină "securitate extremă, toată lumea poate participa și procesare de mare viteză" în același timp. Ca răspuns la eternul subiect al "scalabilității", soluțiile principale de scalare blockchain de pe piață sunt împărțite în funcție de paradigme, inclusiv:

• Scalare îmbunătățită de execuție: Îmbunătățirea capacităților de execuție in situ, cum ar fi paralelismul, GPU și

• scalarea izolată de stare multi-core: Starea/fragmentul împărțit orizontal, cum ar fi fragmentarea, UTXO și multi-subrețea

• Scalarea externalizată în afara lanțului: Punerea execuției în afara lanțului, De exemplu, scalarea decuplării structurii Rollup, Coprocessor, DA

• : arhitectură modulară, operare colaborativă, cum ar fi lanțul de module, secvențiatorul partajat,

• scalarea concurentă asincronă Rollup Mesh: model de actor, izolare a procesului, condus de mesaje, cum ar fi agentul, lanțul asincron multi-threaded

  Soluția de scalare blockchain include: calcul paralel on-chain, rollup, sharding, modul DA, structură modulară, sistem actor, compresie zk proof, arhitectură stateless etc., acoperind mai multe niveluri de execuție, stare, date și structură și este un sistem complet de scalare de "colaborare multi-strat și combinație de module". Acest articol se concentrează pe metodele de scalare care integrează calculul paralel.

  Paralelismul intra-lanț, care se concentrează pe executarea paralelă a tranzacțiilor/instrucțiunilor intra-bloc. Conform mecanismului paralel, metodele sale de scalare pot fi împărțite în cinci categorii, fiecare dintre ele reprezentând o căutare diferită de performanță, model de dezvoltare și filozofie de arhitectură, iar granularitatea paralelă devine din ce în ce mai fină, intensitatea paralelismului devine din ce în ce mai mare, complexitatea programării devine din ce în ce mai mare, iar complexitatea programării și dificultatea de implementare devin din ce în ce mai mari.

  • Nivel de cont: Reprezintă proiectul Solana

  • Nivel de obiect: reprezintă proiectul Sui

  • Nivel de tranzacție: reprezintă proiectul Monad, Aptos

  • Call-level / MicroVM: Reprezintă proiectul MegaETH

  • Paralelism la nivel de instrucțiune: Reprezintă proiectul GatlingX

  Modelul de concurență asincronă off-chain, reprezentat de Modelul Actor/Actor, aparține unei alte paradigme de calcul paralel, ca sistem de mesaje cross-chain/asincron (model de sincronizare non-block), fiecare agent rulează independent ca "proces agent", mesaje asincrone în mod paralel, event-driven, fără programare sincronă, proiecte reprezentative precum AO, ICP, Cartesi etc.

  Binecunoscuta schemă de scalare a cumulului sau a fragmentelor aparține mecanismului de concurență la nivel de sistem, nu calculului paralel intra-lanț. Acestea obțin scalarea prin "rularea mai multor lanțuri/domenii de execuție în paralel", mai degrabă decât creșterea paralelismului într-un singur bloc/mașină virtuală. Acest tip de soluție de scalare nu este punctul central al acestui articol, dar îl vom folosi în continuare pentru a compara asemănările și diferențele dintre conceptele arhitecturale.