本文讨论了区块链技术中交易的并行执行概念,特别关注以太坊虚拟机(EVM)及其面临的可扩展性挑战。介绍了四个项目 - Monad、Sei v2、Neon EVM 和 Eclipse - 旨在提供并行化的 EVM 解决方案以增强可扩展性和交易速度。
并行执行不影响重叠状态的交易是一种有前途的区块链扩展技术,能够在不牺牲用户体验和分散流动性的情况下实现广泛采用。Solana 通过其 Solana 虚拟机 (SVM) 开创了这种同时执行而非纯粹顺序执行的方法。对于主导的以太坊虚拟机 (EVM) 来说,这种方法更为复杂。最近,有一些有前途的项目试图克服这一障碍,为开发者提供在熟悉的 EVM 环境中创建应用程序的可能性,但具有 Solana 的性能。
在本文中,我们将探讨 Monad、Sei v2、Neon EVM 和 Eclipse 这四个致力于并行化 EVM 解决方案的有前途的项目。我们将深入了解这些网络的设计、它们的优缺点,并看看这些并行化区块链在未来的准备情况。
毫无疑问,以太坊是最广泛采用的智能合约区块链,拥有最强大的社区和生态系统。然而,尽管以太坊在不懈努力确保可扩展性,但从分片转向 Rollup 使得很难想象以太坊作为基础层足够可扩展。虽然以 Rollup 为中心的方法可以解决可扩展性问题,但它并非没有缺点。由于与许多不同区块链而非一个区块链交互而导致的流动性分散和糟糕的用户体验将是一个巨大的障碍。
如果我们所知道的以太坊在另一个平行宇宙中实现了 10,000 TPS 或更多呢?Monad、Sei、Neon 和 Eclipse 是完全兼容 EVM 的区块链,利用并行执行来实现可扩展性。
Monad 是一个高性能 EVM 区块链,旨在通过并行执行显著提高可扩展性和交易速度。它优化了四个关键领域,使其成为一个高性能区块链。
MonadBFT 是 Monad 区块链用来达成交易顺序共识的协议。它允许网络中的许多节点安全地就交易顺序达成一致,即使某些节点不诚实或离线。MonadBFT 以基于领导者的两阶段提交方式运行,从 2f+1 验证者收集阈值签名,并使用基于配对的密码学将其聚合成一个签名。这提高了效率、可扩展性并减少了与单个签名相比的存储需求。
Monad 将共识和执行分离以提高性能。共识层涉及节点在不执行交易的情况下就交易顺序达成一致。执行层由节点独立执行已排序的交易以更新状态。通过分离共识和执行,Monad 实现了更快的共识和更大的交易批次。最终性是单槽(1 秒),执行滞后不到 1 秒,使单个分片上的高交易吞吐量成为可能,同时确保一致性。这种架构将共识和执行解耦,以优化交易排序和处理。
Monad 允许在一个区块内并行执行交易以提高效率。它采用乐观的方法,在前一个执行完成之前开始执行。为了处理错误结果,Monad 跟踪输入/输出并重新执行有不一致的交易。静态代码分析器预测依赖关系,避免无效的并行性,并在不确定时恢复到简单模式。这种并行执行增加了吞吐量,同时减少了交易失败。
Monad 执行异步 I/O(如磁盘读/写操作)以进行并行交易执行,不像传统系统那样必须等待 I/O 结果才能处理下一个交易。通过异步 I/O,CPU 可以在不等待特定 I/O 结果的情况下处理其他交易。MonadDb 利用高级 Linux 内核功能进行高效的异步磁盘操作,消除同步 I/O 的限制。传统的以太坊数据库缺乏异步 I/O 支持,但 MonadDb 完全利用了它。这种异步方法在交易处理方面提供了重大效率提升,同时保持了以太坊的兼容性。
Sei V2 是对 Sei 网络的重大升级,旨在成为第一个完全并行化的 EVM。此升级将为 Sei 配备以下功能:
来源: sei.io
开发者将能够在不进行任何代码更改的情况下,从其他 EVM 兼容链部署已经审计过的智能合约。Sei 节点将导入 Geth——以太坊虚拟机的 Go 实现。Geth 将用于处理 EVM 交易,任何结果更新(包括状态更新或对非 EVM 相关合约的调用)将通过 Sei 为 EVM 创建的特殊接口。这是一个重要的升级,因为它简化了将现有智能合约从其他区块链(如以太坊)迁移到 Sei 的过程。
与 Monad 类似,Sei v2 将使用乐观并行化。这允许区块链同时执行交易,而无需开发者定义任何依赖关系。当出现冲突(例如,交易触及相同状态)时,链将跟踪每个交易触及的存储部分,并按顺序重新运行这些交易。这个过程将递归地继续,直到所有未解决的冲突都得到解决。
SeiDB 是一种新的双组件数据结构,用于优化存储和防止区块链膨胀。它将状态存储与状态承诺分离,改变了传统的单 IAVL 树设计。这种双结构减少了与单树相比的延迟和磁盘使用,同时提高了多线程读写性能。
Neon EVM 是一个完全兼容以太坊环境的解决方案,构建在 Solana 区块链上。它作为 Solana 内的智能合约运行,允许开发者在不进行任何重新配置的情况下部署以太坊 dApp。
Neon EVM 使基于 Solidity 和 Vyper 的 dApp 能够利用 Solana 网络的优势:低费用、高交易速度和并行交易执行能力。这意味着使用开发人员熟悉的以太坊生态系统工具创建兼容 Solana 的合约。Neon EVM 使关键的以太坊 dApp 工具与 Solana 兼容,包括 Vyper、Solidity、MetaMask。该解决方案允许任何以太坊应用程序在 Solana 上运行,且只需进行最小的重新配置,这包括 Uniswap、SushiSwap、0x 和 MakerDAO。
来源: docs.neonevm.org
Eclipse是一个由 Solana 虚拟机(SVM)驱动的下一代以太坊乐观 Layer-2 解决方案。通过将以太坊的结算能力与 SVM 的高性能和并行执行相结合,Eclipse 主网提供了速度、可扩展性和安全性的结合。它旨在提高交易吞吐量,同时通过使用以太坊进行结算和 ETH 作为其 gas 代币来确保兼容性和安全性。
为了应对以太坊的可扩展性挑战,Eclipse 利用 Celestia 进行数据可用性和 RISC Zero 进行零知识证明,旨在提高交易容量而不牺牲安全性或去中心化。也就是说,Eclipse 团队将继续密切关注以太坊的 EIP-4844 升级,并考虑未来迁移到以太坊的 DA,这将进一步提高 Eclipse 的安全性。
SVM 及其 Sealevel 运行时支持并行交易执行。像在 Sei v2 和 Monad 上一样,不涉及重叠状态的交易可以并行执行,而不是顺序执行。
来源: Eclipse.builders
为了实现 EVM 兼容性,Eclipse 将集成 Neon EVM。这将为 Eclipse 主网带来完整的 EVM 兼容性(包括以太坊字节码和以太坊 JSON-RPC)。由于每个 Neon EVM 实例都有自己的本地费用市场,应用程序可以只部署自己的合约来获得应用链的所有好处,而不会分散用户体验、安全性或流动性。这样,除了作为一个 Layer-2 网络,Eclipse 还旨在成为一个繁荣的 Layer-3 生态系统的基础设施层。这也是最近像 Arbitrum 和 Base 这样的领先 Layer-2 网络正在进行的趋势。此外,Solang 编译器支持将 Solidity 智能合约代码编译成 SVM 字节码。这使得开发人员可以在 Eclipse 上部署 Solidity 合约,而无需使用 Neon EVM 来启动自己的 Layer-3。
<table><tbody><tr><td></td><td data-align="center"><strong>Monad</strong></td><td data-align="center"><strong>Sei v2</strong></td><td data-align="center"><strong>Neon EVM</strong></td><td data-align="center"><strong>Eclipse</strong></td></tr><tr><td>虚拟机</td><td data-align="center">EVM</td><td data-align="center">EVM</td><td data-align="center">EVM</td><td data-align="center">SVM & EVM</td></tr><tr><td>TPS</td><td data-align="center">10’000</td><td data-align="center">28’000</td><td data-align="center">3’000+ 目前(最高可达 100’000,使用 Firedancer)</td><td data-align="center">最高可达 100’000,使用 Firedancer</td></tr><tr><td>区块时间</td><td data-align="center">1 秒</td><td data-align="center">0.39 秒</td><td data-align="center">0.4 秒</td><td data-align="center">n/a 可能是 0.4 秒</td></tr><tr><td>结算层</td><td data-align="center">Monad</td><td data-align="center">Sei</td><td data-align="center">Solana</td><td data-align="center">以太坊</td></tr><tr><td>基础设施</td><td data-align="center">PoS 链</td><td data-align="center">支持 IBC 的 PoS 链</td><td data-align="center">Solana 上的智能合约</td><td data-align="center">乐观以太坊 Layer-2</td></tr><tr><td>预计主网上线时间</td><td data-align="center">2024 年第三季度</td><td data-align="center">2024 年上半年</td><td data-align="center">已在 Solana 上上线</td><td data-align="center">2024 年。没有更多信息。</td></tr><tr><td>TVL</td><td data-align="center">尚未上线</td><td data-align="center">1880 万美元(在 v1 上)</td><td data-align="center">120 万美元</td><td data-align="center">尚未上线</td></tr><tr><td>投资</td><td data-align="center">USD: 1900 万美元<br>FDV: n/a</td><td data-align="center">USD 3500 万美元<br>FDV: 82 亿美元</td><td data-align="center">USD 4000 万美元 FDV:12 亿美元</td><td data-align="center">USD 1500 万美元 FDV: n/a</td></tr><tr><td>Twitter 粉丝</td><td data-align="center">17.4 万</td><td data-align="center">67.1 万</td><td data-align="center">3.13 万</td><td data-align="center">7.74 万</td></tr></tbody></table>
在两个独立的并行 EVM 链中,Monad 似乎获得了更多的关注。尽管与 Sei 相比粉丝数量少得多,但他们的帖子产生了更多的互动,并且在最近的 Twitter 空间中,参加人数是 Sei 的三倍。这表明 Monad 拥有一个更热情和活跃的社区。特别是以太坊社区似乎对其即将上线感到非常兴奋,这将使 Monad 处于一个有利的位置,以捕捉早期的热度和采用。
尽管 Sei 的性能指标似乎高于 Monad,并且他们将首先上线,但 Sei 获得的关注较少。自从宣布其并行 EVM 以来,Sei 经历了一次大规模的反弹,但由于它早些时候已经作为 CosmWASM 链上线,并且其币已经流通了一段时间,因此给人的感觉不那么新鲜。Sei 似乎比 Monad 有一个较弱的叙述,并且由于其 Cosmos 背景,它被以太坊社区成员认为不太像一个以太坊项目。
由于 Solana 即将推出的 Firedancer 验证客户端,Neon EVM 和 Eclipse 将提供比 Monad 和 Sei 更优越的性能,这体现了 EVM 在面对 SVM 时的性能缺陷,即使它也实现了并行化。尽管有这种性能优势,并且比其他项目更早上线主网,Neon 在市场上仍然难以找到自己的位置。早期的采用数据非常令人失望。这可能可以解释为 Neon 实际上没有目标受众。以太坊社区对 Solana 的可靠性、安全性和去中心化的缺乏持高度怀疑态度。因此,他们对在 Solana 上互动或启动应用程序不感兴趣。另一方面,Solana 社区对使用 SVM 感到满意,并且对切换到 EVM 没有兴趣,这使得 Neon EVM 处于一个尴尬的位置,没有人真正感兴趣。
看看 Eclipse 是否会面临同样的命运将会很有趣。作为一个以太坊 Layer-2,它利用了以太坊的安全性、去中心化和可靠性。但由于在其基础层运行 Solana 虚拟机,它可能仍然会面临以太坊社区的怀疑。统一以太坊和 Solana 的最佳特性,同时也恰好符合模块化区块链设计的趋势,并支持 dApp 特定的 Layer-3 Rollup,Eclipse 似乎符合当前 Web3 中热门的所有趋势和叙述。根据其设计、技术和性能,Eclipse 应该处于一个完美的位置,以围绕其发布创建一个强大的叙述。早期迹象表明,Eclipse 正在获得一些势头,并正在招聘更多的营销专业人士。看看他们是否能在主网上线前创造真正的热度将会很有趣。 *
Web3 领域竞争激烈,许多 layer-1 和 layer-2 解决方案争夺关注。成功不仅仅依赖于拥有最先进的技术。创造引人入胜的叙述、建立强大的社区以及让开发者在网络上推出令人兴奋的新应用同样重要。这使得在后者方面表现出色的区块链处于有利位置。
Monad 在即将到来的平行 EVM 叙述中最具优势。尽管性能略低于 Sei,Monad 正在获得最多的炒作和关注,因此在本文介绍的项目中似乎处于最佳位置。然而,加密叙述很快就会消退。Monad 必须利用这种短期炒作来启动他们的生态系统。
除了相互竞争之外,这些竞争者还必须与以太坊、其 layer-2 以及第二代区块链如 Solana、Avalanche 和 Polygon 竞争。所有这些区块链已经有更多的时间来发展他们的社区和生态系统。新事物的吸引力、他们的创新技术和令人印象深刻的性能可能会在 Monad、Sei 和 Eclipse 推出时吸引注意力。长期成功将取决于他们是否能够利用这种关注并让用户和开发者留下来发展自己的繁荣生态系统和社区。
本文由 Lukasinho 撰写和准备,他是 GCR 研究团队的成员,该团队由一群在其领域拥有广泛知识和专业知识的专业人士组成。致力于跟进行业发展并提供准确和有价值的信息,GlobalCoinResearch.com 是一个值得信赖的新闻、研究和分析信息来源。
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