Parallelization

Besu：并行化EVM交易处理

该视频的核心内容是关于以太坊 L1 交易并行化的技术，旨在提高以太坊执行客户端的效率，缩短区块执行时间，从而提升整个网络的性能。 **关键论据/信息：** * **背景：** 以太坊正在扩展，对区块 gas 的需求增加，新的密码学原语不断涌现，对执行客户端提出了更高的效率要求。 * **问题：** 区块执行占据了以太坊 slot 的很大一部分时间（4秒/12秒），优化执行时间可以释放资源给共识客户端。 * **目标：** 通过并行执行交易，减少区块执行时间。 * **历史：** 介绍了以太坊 Byzantium 版本前后交易执行方式的演变，EIP-98 和 658 放宽了对中间状态根的要求，为并行执行提供了可能。 * **并行执行策略：** * **不并行化：** 作为最坏情况的基准，用于设置 gas 目标。 * **悲观锁：** 不适用于以太坊 L1 协议。 * **乐观执行：** 执行所有交易，然后检测和处理冲突。 * **Naive 策略：** 假设所有交易都冲突，并行执行后重新串行执行，但可以缓存数据，加速串行执行（Nethermind 的 pre-warming 功能）。 * **冲突检测与处理：** 并行执行后，检测冲突并重新执行冲突交易（Besu 的实现方式）。 * **Besu 的实现：** * **Bonsai 存储格式：** 提供单一语义世界视图，并允许创建内存中的世界状态覆盖（overlay），可以克隆多个世界状态副本，供并行交易使用。 * **Accumulator 数据结构：** 跟踪每个世界状态的读取、写入和更新，用于冲突检测。 * **软件事务内存：** Besu 将 Bonsai 用作软件事务内存，允许多个交易并行执行，然后通过 Accumulator 检测冲突并合并结果。 * **冲突检测机制：** 按照成本由低到高的顺序进行检查，首先是账户级别检查，然后是合约存储检查，以快速失败。 * **并行化效果：** * 并行化程度取决于区块内容和硬件配置。 * 在普通硬件上，Besu 可以成功并行执行大约 60-65% 的交易。 * 平均吞吐量约为 160-170 megagas/秒。 * **建议：** * 并行化并非万能，需要考虑硬件、区块内容和用例。 * 冲突检测和额外的内存消耗是成本。 * 对于需要高性能执行的场景（如 L2），建议启用此功能。 * 推荐使用 8 核 CPU，或具有超线程的 4 核 CPU。 * 鼓励用户尝试 Besu 的并行化功能，并提供反馈。