Monad 的并行执行过程详解

  • imperator
  • 发布于 2025-05-15 11:16
  • 阅读 29

Monad 是一个与 EVM 兼容的 Layer 1 区块链,旨在提供每秒 10,000 笔交易 (TPS) 和单Slot最终性。它通过集成 MonadBFT、MonadDb 和 Monad 的并行执行机制来解决以太坊架构中的关键瓶颈,从而显著提高区块链吞吐量。

探索 Monad 在共识和执行层面的创新如何驱动并行执行、更快的最终确认以及无缝的 EVM 兼容性。

什么是 Monad?

Monad 是下一代 EVM 兼容的 Layer 1 区块链,旨在提供每秒 10,000 笔交易 (TPS) 和单Slot最终确认。 它通过集成多个新颖的实现来解决 以太坊 架构中的关键瓶颈,包括 MonadBFT(一种基于 HotStuff 协议的自定义共识机制)、MonadDb(一种高速、自定义构建的键值数据库)以及 Monad 的并行执行机制,该机制显着提高了 区块链吞吐量

Monad 与 ETH 的比较

本文将探讨并行执行在区块链虚拟机中的关键作用、Monad 的架构如何将其定位为领先的并行执行区块链,以及它在解决可扩展性不可能三角问题方面与以太坊的比较。

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为什么 EVM 难以扩展?

传统的基于 EVM 的区块链按顺序执行交易,即使它们触及状态的不相关部分。 这种线性过程未能充分利用多核处理器,并在执行层造成瓶颈,从而限制了吞吐量,而与共识改进无关。 在高需求期间,验证者可能会因此面临越来越多的交易积压。

并行执行简介

并行执行从根本上改变了这种动态,使验证者能够使用现代多核处理器同时处理多个交易。 考虑到这一点,让我们探讨一下 Monad 如何将并行执行引入 EVM。

Monad 如何处理并行执行

串行和并行处理

Monad 的并行执行方法始于其独特的共识设计,该设计为安全高效的执行层奠定了基础。

解耦共识和执行

在像以太坊这样的传统基于 EVM 的区块链中,共识将 区块生产 和执行紧密结合,要求验证者在最终确定和传播区块之前执行交易。 此过程会导致瓶颈,从而限制了链的整体吞吐量和可扩展性。

Monad 通过 将共识与执行分离,为此问题引入了一个独特的解决方案。 它的共识机制 MonadBFT 仅基于交易顺序最终确定区块。

区块中的交易与共识分开异步执行,从而提高了系统灵活性并显着提高了吞吐量。 这种分离使 Monad 能够实现 1 秒最终确认,每 500 毫秒 产生一个区块。

乐观并行执行简介

在执行期间,Monad 使用 乐观并行执行,同时处理多个交易,假设它们访问状态的独立部分。 如果检测到冲突(例如两笔交易试图修改同一帐户),Monad 会重新执行受影响的交易以保持一致性。 最后,所有有效交易的更新状态都会合并,以确保每笔交易都可以在并行执行后按顺序进行验证。

Monad 如何提高 EVM 性能和速度

为了进一步优化性能,Monad 避免在重新执行期间重复某些计算成本高的任务。 例如,签名恢复 等操作在与链上状态进行任何交互之前计算; 因此,可以安全地缓存它们以防止重新执行,从而为验证者节省宝贵的计算资源。

Monad 的开发者影响和用例

性能提升和优势

加入 Monad 区块链的开发者受益于高性能和无缝兼容性。 借助 Monad 的原生 EVM 兼容性,Solidity 开发者可以轻松迁移现有应用程序或构建全新的应用程序,而无需更改其工具集。 完全支持现有的 EVM 钱包和地址格式,允许开发者使用其原始以太坊地址进行部署。

Monad 还支持智能合约,其大小是以太坊上的智能合约的五倍以上,从而可以根据特定业务需求定制更复杂和功能丰富的应用程序逻辑。

Monad 为最终用户提供显着更低的 gas 费用和更快的交易最终确认。 他们可以使用他们在其他 EVM 生态系统中已经使用的钱包与 Monad 上的 Dapp 交互,从而创建流畅且熟悉的用户体验。

Monad 上潜在的区块链应用程序

Monad 区块链解锁了广泛的用例,这些用例在传统 EVM 链上难以构建。

这些包括:

  1. 完全 链上 限价订单簿,用于匹配链上订单。

  2. 需要速度和低费用的游戏和实时应用程序。

  3. 需要复杂逻辑的去中心化自治组织(DAO)。

  4. 自动化 vault 策略和收益优化器。

Monad 与其他区块链

Monad 采用了一种从根本上不同的可扩展性方法,通过优化基础层的性能来消除对 Layer 2 解决方案的需求。 虽然以太坊严重依赖 L2 来处理更多交易,而其他高性能区块链通常引入新的虚拟机或智能合约语言,但 Monad 在单个单片架构中本地实现可扩展性,而不会牺牲 EVM 兼容性。

这种设计还降低了开发者和用户的复杂性。 构建者无需担心碎片化的流动性、跨链消息传递或通常与 L2 生态系统相关的桥接风险。 Monad 通过在一个环境中提供可扩展性和可组合性,简化了部署并增强了开发者和用户的 UX。

关于 Monad 的最终想法

Monad 区块链通过从第一性原理重新构想执行和共识层,显着推进了 Layer 1 区块链的设计。 凭借乐观的并行执行、解耦的共识和执行以及完全的 EVM 兼容性,它实现了高吞吐量,而不会牺牲可组合性或开发者可访问性。

随着区块链采用的加速和更复杂的应用程序的出现,Monad 有望通过提供大规模吸引开发者和用户所需的性能和简便性来支持下一波 Web3 创新。

常见问题解答

1. 什么是 Monad?

Monad 是一种高吞吐量、EVM 兼容的 Layer 1 区块链,可提供每秒 10,000 笔交易和 1 秒的最终确认。

2. Monad 如何处理并行执行?

通过将共识与执行分离,Monad 实现了乐观的并行执行,其中交易并发执行,并在检测到状态冲突时选择性地重新执行。

3. 为什么 Monad 不需要 Layer 2?

Monad 直接在基础层上实现汇总级别的性能,从而无需桥接、碎片化的流动性或跨链消息传递。 一切都在一个可组合的环境中有效运行。

4. 开发者可以在 Monad 上构建什么?

Monad 上的开发者可以构建需要复杂智能合约逻辑的高级应用程序,例如 DeFi 协议、链上交易平台、自动化收益策略和 DAO。 Monad 的智能合约可扩展性(包括更大的合约大小限制以及与现有 EVM 钱包的兼容性)使之成为可能。

5. 开发者可以将现有的 EVM 应用程序移植到 Monad 吗?

是的。 Monad 完全兼容 EVM,允许开发者以极少或无需代码更改的方式移植现有的以太坊应用程序。 完全支持 Solidity、Foundry 和基于 EVM 的钱包等工具,从而使已经在以太坊生态系统中构建的团队能够无缝地进行迁移。

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江湖只有他的大名,没有他的介绍。