Майбутнє масштабування: панорама треків паралельних обчислень Web3

Написано: 0xjacobzhao та ChatGPT «

Трилема блокчейну» блокчейну 4o «безпека», «децентралізація» та «масштабованість» розкривають суттєвий компроміс у дизайні блокчейн-систем, тобто для блокчейн-проєктів важко досягти «надзвичайної безпеки, кожен може брати участь, і високошвидкісної обробки» одночасно. У відповідь на вічну тему «масштабованості», основні рішення для масштабування блокчейну на ринку розділені відповідно до парадигм, включаючи:

• Масштабування з покращеним виконанням: Покращення можливостей виконання на місці, таких як паралелізм, графічний процесор та багатоядерне

• масштабування з ізоляцією стану: Горизонтально розділений стан/шард, такий як шардинг, UTXO та мультипідмережа

• Масштабування поза ланцюгом: Перенесення виконання поза ланцюгом, Наприклад, масштабування розв'язки структури Rollup, Coprocessor, DA

• : модульна архітектура, спільна робота, така як ланцюг модулів, спільний секвенсор,

• асинхронне паралельне масштабування Rollup Mesh: модель актора, ізоляція процесів, керована повідомленнями, наприклад, агент, багатопотоковий асинхронний ланцюг

  Рішення для масштабування блокчейну включає: паралельні обчислення в ланцюжку, зведення, шардинг, модуль DA, модульну структуру, систему акторів, стиснення zk proof, архітектуру без стану тощо, що охоплює кілька рівнів виконання, стану, даних і структури, і є повною системою масштабування «багаторівневої співпраці та комбінації модулів». Ця стаття присвячена методам масштабування, які є основою паралельних обчислень.

  Внутрішньоланцюговий паралелізм, який фокусується на паралельному виконанні внутрішньоблокових транзакцій/інструкцій. Відповідно до паралельного механізму, його методи масштабування можна розділити на п'ять категорій, кожна з яких представляє різне прагнення до продуктивності, модель розробки та філософію архітектури, а паралельна деталізація стає все тоншою і тоншою, інтенсивність паралелізму стає все вищою і вищою, складність планування стає все вищою і вищою, а складність програмування та складність реалізації також стають все вищими і вищими.

  • Account-level: представляє проект Solana

  • Object-level: представляє проект Sui

  • Рівень транзакції: представляє проект Monad, Aptos

  • Call-level / MicroVM: представляє проект MegaETH

  • Паралелізм на рівні інструкцій: представляє проект GatlingX

  Офчейн асинхронна паралельна модель, представлена моделлю Actor / Actor, належить до іншої парадигми паралельних обчислень, як крос-чейн/асинхронна система повідомлень (модель неблокової синхронізації), кожен агент працює незалежно як «агентський процес», асинхронні повідомлення в паралельному режимі, керовані подіями, без синхронного планування, репрезентативні проекти, такі як AO, ICP, Cartesi тощо.

  Добре відома схема масштабування зведення або шарду належить до механізму паралелізму на системному рівні, а не до внутрішньоланцюгових паралельних обчислень. Вони досягають масштабування шляхом «паралельного запуску кількох ланцюгів/доменів виконання», а не збільшення паралелізму в межах одного блоку/віртуальної машини. Цей тип масштабного рішення не є предметом цієї статті, але ми все одно будемо використовувати його для порівняння подібностей та відмінностей в архітектурних концепціях.