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。