Tương lai của việc mở rộng quy mô: Toàn cảnh về các bản nhạc điện toán song song Web3

Được viết bởi: 0xjacobzhao và ChatGPT "

Bộ ba Blockchain" của blockchain 4o "bảo mật", "phi tập trung" và "khả năng mở rộng" cho thấy sự đánh đổi cần thiết trong thiết kế hệ thống blockchain, tức là các dự án blockchain khó đạt được "bảo mật cực cao, mọi người đều có thể tham gia và xử lý tốc độ cao" cùng một lúc. Để đáp ứng chủ đề vĩnh cửu về "khả năng mở rộng", các giải pháp mở rộng quy mô blockchain chính thống trên thị trường được phân chia theo các mô hình, bao gồm:

• Mở rộng quy mô tăng cường thực thi: Cải thiện khả năng thực thi tại chỗ, chẳng hạn như song song, GPU và đa lõi

• Mở rộng quy mô cách ly trạng thái: Chia trạng thái/phân đoạn theo chiều ngang, chẳng hạn như phân đoạn, UTXO và đa mạng con

• Mở rộng quy mô thuê ngoài ngoài chuỗi: Đặt khớp lệnh ngoài chuỗi, Ví dụ: Rollup, Coprocessor, chia

• tỷ lệ tách rời cấu trúc DA: kiến trúc mô-đun, hoạt động cộng tác, chẳng hạn như chuỗi mô-đun, trình sắp xếp được chia sẻ, Rollup Mesh

• đồng thời mở rộng đồng thời: Mô hình actor, cách ly quy trình, điều khiển thông điệp, chẳng hạn như tác nhân, chuỗi không đồng bộ đa luồng

  Giải pháp mở rộng quy mô blockchain bao gồm: tính toán song song trên chuỗi, rollup, sharding, mô-đun DA, cấu trúc mô-đun, hệ thống actor, nén bằng chứng zk, kiến trúc không trạng thái, v.v., bao gồm nhiều cấp độ thực thi, trạng thái, dữ liệu và cấu trúc, đồng thời là một hệ thống mở rộng quy mô hoàn chỉnh của "cộng tác đa lớp và kết hợp mô-đun". Bài viết này tập trung vào các phương pháp mở rộng quy mô làm chủ đạo điện toán song song.

  Tính

  song song trong chuỗi, tập trung vào việc thực hiện song song các giao dịch/hướng dẫn trong khối. Theo cơ chế song song, các phương pháp mở rộng quy mô của nó có thể được chia thành năm loại, mỗi loại đại diện cho một mục tiêu theo đuổi hiệu suất, mô hình phát triển và triết lý kiến trúc khác nhau, và độ chi tiết song song ngày càng mịn hơn, cường độ song song ngày càng cao, độ phức tạp của lập trình ngày càng cao, độ phức tạp của lập trình và độ khó thực hiện cũng ngày càng cao.

  • Account-level: Đại diện cho dự án Solana

  • Object-level: đại diện cho dự án Sui

  • Transaction-level: đại diện cho dự án Monad, Aptos

  • Cấp độ cuộc gọi / MicroVM: Đại diện cho dự án MegaETH

  • Song song cấp lệnh: Đại diện cho dự án GatlingX

  Mô hình đồng thời không đồng bộ off-chain, được thể hiện bởi Mô hình Actor / Actor, thuộc một mô hình tính toán song song khác, là hệ thống tin nhắn chuỗi chéo/không đồng bộ (mô hình đồng bộ hóa không khối), mỗi tác nhân chạy độc lập như một "quy trình tác nhân", tin nhắn không đồng bộ ở chế độ song song, theo hướng sự kiện, không lập lịch đồng bộ, các dự án đại diện như AO, ICP, Cartesi, v.v.

  Sơ đồ rollup hoặc shard scaling nổi tiếng thuộc về cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không phải tính toán song song trong chuỗi. Chúng đạt được khả năng mở rộng quy mô bằng cách "chạy song song nhiều chuỗi/miền thực thi", thay vì tăng tính song song trong một khối/máy ảo. Loại giải pháp mở rộng quy mô này không phải là trọng tâm của bài viết này, nhưng chúng tôi vẫn sẽ sử dụng nó để so sánh những điểm giống và khác nhau trong các khái niệm kiến trúc.

  Cần chỉ ra rằng hầu hết các chuỗi kiến trúc song song gốc đã bước vào giai đoạn ra mắt mainnet, mặc dù hệ sinh thái nhà phát triển tổng thể vẫn khó so sánh với hệ thống Solidity của hệ thống EVM, nhưng các dự án được đại diện bởi Solana và Sui, với kiến trúc thực thi hiệu suất cao và sự thịnh vượng dần dần của các ứng dụng sinh thái, đã trở thành chuỗi công khai cốt lõi mà thị trường rất chú ý.

  Ngược lại, mặc dù hệ sinh thái Ethereum Rollup (L2) đã bước vào giai đoạn "10.000 chuỗi cùng một lúc" hoặc thậm chí là "dư dung", nhưng chuỗi tăng cường song song EVM chính hiện nay nhìn chung vẫn đang trong giai đoạn testnet và chưa được xác minh bởi môi trường mainnet thực tế, và khả năng mở rộng quy mô và độ ổn định hệ thống của nó vẫn cần được kiểm tra thêm. Vẫn còn phải xem liệu các dự án này có thể cải thiện đáng kể hiệu suất EVM và thúc đẩy bước nhảy vọt về sinh thái mà không phải hy sinh khả năng tương thích hay chúng có thể phân biệt hơn nữa tính thanh khoản và tài nguyên phát triển của Ethereum hay không.