擴容的未來:Web3 並行計算賽道全景圖譜
撰文:0xjacobzhao 及 ChatGPT 4o
區塊鏈的「不可能三角」(Blockchain Trilemma)「安全性」、「去中心化」、「可擴充性」揭示了區塊鏈系統設計中的本質權衡,即區塊鏈專案很難同時實現「極致安全、人人可參與、高速處理」。 針對「可擴充性」這一永恆話題,目前市場上的主流區塊鏈擴容方案按照範式區分,包括:
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執行增強型擴容:原地提升執行能力,例如並行、GPU、多核
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狀態隔離型擴容:水準拆分狀態 / Shard,例如分片、UTXO、多子網
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鏈下外包型擴容:把執行放到鏈外, 例如 Rollup、Coprocessor、DA
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結構解耦型擴容:架構模組化、協同運行,例如模組鏈、共用排序器、Rollup Mesh
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異步並髮型擴容:Actor 模型,進程隔離、消息驅動,例如智慧體、多線程異步鏈
區塊鏈擴容方案包括:鏈內並行計算、Rollup、分片、DA 模組、模組化結構、Actor 系統、zk 證明壓縮、Stateless 架構等,涵蓋執行、狀態、數據、結構多個層級,是一個「多層協同、模組組合」的完整擴容體系。 而本文重點介紹以並行計算為主流的擴容方式。
鏈內並行計算 (intra-chain parallelism),關注區塊內部交易 / 指令的並行執行。 按並行機制劃分,其擴容方式可以分為五大類,每類代表了不同的性能追求、開發模型和架構哲學,依次並行顆粒度越來越細,並行強度越來越高,調度複雜度也越來越高,程式設計複雜性和實現難度也越來越高。
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帳號級並行(Account-level): 代表專案 Solana
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物件級並行(Object-level):代表專案 Sui
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交易級並行(Transaction-level): 代表專案 Monad, Aptos
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調用級 / 微 VM 並行(Call-level /...