当我们重新审视区块链技术的演变时,可以看到一个强劲的趋势正在显现,即新的L1注重并行执行
这并不是什么新鲜技术,目前Solana就在Sealevel的执行环境中使用。
然而,在过去的牛市中,DeFi和NFT令人印象深刻的表现也让人们意识到,技术迫切需要改进
在下轮市场中,一些采用并行执行理念的著名项目即将出现,这些项目的名单是Aptos、Sui、Linera和Fuel
本文将会讨论这些项目的异同,以及它们所面临的挑战
Aptos
Aptos建立在Diem的Move语言和MoveVM的基础上,创建了一个高吞吐量的链,实现了并行执行
Aptos的方法是检测关联关系,同时对用户/开发者透明,也就是说,不要求交易明确声明它们使用哪一部分状态
Aptos使用的是SoftwareTransactionalMemory的修改版,称为Block-STM
ConsenSys zkEVM 测试网已面向外部用户注册:1月10日消息,ConsenSys官方表示,新的EVM等效ConsenSys zk EVM私人Beta测试网现已于去年年底在Infura上面向选定用户开放,未来几周将面向更多用户。目前注册申请系统已经开放。
ConsenSys此前表示,其zkEVM可实现EVM等效性,享受以太坊的安全性以及zkEVM的可扩展性和低费用有所。ConsenSys将从2023年1月份开始将逐步开放许可名单允许外部用户注册。[2023/1/10 11:03:43]
在Block-STM中,交易在块内被预先排序,并在处理器线程之间进行划分,以便被执行
在过程中,交易的执行都是假定没有关联关系。被交易修改的内存位置被记录下来,执行后,所有交易的结果都被验证。在验证过程中,如果一个交易被发现访问了被前面的交易修改过的内存位置,这个交易就会被废止。该交易的结果被刷新,然后重新执行
这个过程不断重复,直到块中的所有事务都被执行
Seed Labs宣布推出首个Web3 SPV,以支持社区投资:8月17日消息,Seed Labs 宣布推出首个 Web3 SPV(特殊目的载体),通过为每个社区投资者分配可变的持有/管理费用,SPV 可以对激励设计进行精细控制。并且即时结算且完全合法合规。Seed Labs 表示对 SPV 结构进行重建,以利用 Token 和区块链优势。任何成员都可以创建 SPV(作为智能合约实施),且支持创建自定义邀请。
据悉,SPV(Special Purpose Vehicle)是为了投资、证券化等特殊目的设立的载体[2022/8/17 12:30:57]
当使用多个处理器核心时,Block-STM会加快执行速度,加速的多少来自于交易的相互关联程度
Aptos团队的结果表明,使用32个内核可以将高相互关联性能提高8倍//加威信JQSH996//将低相互关联性能提高16倍。如果一个区块中的所有交易都是相互依赖的,那么与顺序执行相比,Block-STM会导致性能上的轻微损失。Aptos声称,这种方法可以实现160,000TPS的吞吐量
Galaxy ID用户突破200万,验证社交信息可参与铸造链上成就令牌:7月5日消息,NFT基础设施服务商Project Galaxy发文宣布其Galaxy ID用户突破200万,为庆祝这一里程碑,Project Galaxy为所有支持者创建了传奇OAT(链上成就令牌),用户需在Galaxy ID上验证社交信息以参与铸造。[2022/7/5 1:50:32]
Sui
另一种PE方法是要求交易明确声明他们所修改的链状态部分,这种方法目前被Solana和Sui使用
Solana将内存单元称为账户,而交易必须说明它修改了哪些账户。Sui也使用了类似的方法
Sui也通过使用MoveVM建立在Diem的技术之上。然而,Sui使用不同版本的Move语言
SuiMove的实现改变了Diem的核心存储模型和资产权限,这代表了与使用核心DiemMove的Aptos的重大区别
SuiMove定义了一个状态存储模型,允许更容易识别独li交易
Azuki系列NFT24小时交易额为240.49万美元:金色财经消息,据NFTGo.io数据显示,Azuki系列NFT总市值达2885.61万美元,在所有NFT项目总市值排名中位列第124;其24小时交易额为240.49万美元,增幅达77.68%。截止发稿时,该系列NFT当前地板价为18.95ETH。[2022/5/28 3:47:05]
在Sui中,状态存储被定义为Objects。Objects通常代表资产,并且可以共享,这意味着多个用户可以修改该对象。每个Objects在Sui执行环境中都有一个唯一的ID,并有指向所有者地址的内部指针。通过使用这些概念,很容易通过检查交易是否使用相同的Objects来识别关联
通过将声明关联关系的工作转移给开发者,使执行引擎的实施变得更容易,这意味着理论上它可以有更好的性能和可扩展性。然而,这是以不太理想的开发者体验为代价的
Sui还没有启动,最近刚刚推出了测试网
Sui的创始人声称,并行执行的实施以及使用Narwhal和Tusk共识机制导致吞吐量超过100,000tx/秒。这个吞吐量,如果是真的,那么它可能比Solana当前的约2400tx/秒的吞吐量有很大的提升,并且将超过Visa和Mastercard的吞吐量
原定于6月的Terra Dapp博览会已取消,会议组织者称受到威胁:5月16日消息,原定于6月9日至10日在美国德克萨斯州奥斯汀举行的Terra Dapp博览会已被取消。会议组织者表示:已收到了一些在Terra事件中受损失的人的严重威胁,我们不想拿任何人的健康/生命冒险。此外,会议组织者称将会为参与者进行退票处理。(The Block)[2022/5/16 3:17:52]
Linera
Linera是并行处理领域的最新成员,最近宣布了他们的第一轮融资,由a16z领投。关于项目实施的细节不多。然而,根据他们的融资公告帖子,我们知道它是基于同样在Facebook开发的FastPay协议
Fastpay是基于一种叫做ByzantineConsistentBroadcast的技术,这项技术专注于加速独li的支付,例如发生在销售点网络中的支付。它允许一组验证者确保付款的完整性,只要超过三分之二的验证者是诚实的。快速支付是实时毛额结算系统的一个变种,用于银行和金融机构之间的网络
在FastPay的基础上,Linera正计划建立一个区块链,通过并行执行支付交易,专注于快速结算和低延迟。值得注意的是,Sui也使用ByzantineConsistentBroadcast的方式进行简单的支付。对于其他交易,Sui自己的共识机制Narwhal和Tusk被用于高效处理DeFi交易等更复杂的和有关系性的交易
Fuel
Fuel专注于成为模块化区块链中的执行层,这意味着Fuel不实施共识或将区块链的数据存储在Fuel链上。对于功能性区块链,Fuel与其他链交互以达成共识和数据可用性,例如Ethereum或Celestia
Fuel使用UTXO来创建严格的访问列表,即用一个列表来控制对同一片状态的访问。这个模型建立在规范交易排序的概念之上。在这个方案中,区块中的交易排序导致了检测交易之间的关联关系的显著简化。为了实现这个架构,Fuel公司建立了一个新的虚拟机,称为FuelVM和一种新的语言,称为Sway
FuelVM是对EVM的一种兼容和简化的表现,可以有效地让开发者加入到Fuel的生态系统中
此外,由于Fuel专注于模块化区块链,FuelSC的执行可以在以太坊主网上解决。这种方法与合并后以太坊的愿景一致,即作为以Rollup为中心的结算和数据可用性层。在这种架构中,Fuel可以实现在以太坊上批量和结算的高吞吐量执行
为了验证该概念,Fuel团队已经创建了一个名为SwaySwap的AMM,类似于Uniswap,并在测试网上运行。目的是证明FuelVM与EVM相比性能更高。
并行执行方法的挑战
网络的中心化
在高吞吐量的网络中,网络每秒可以处理数以万计的交易
验证节点受到费用和网络奖励的激励来处理这些交易,并投资于专用服务器或可扩展的云架构来处理这些交易。而对于使用链并需要运行完整节点与链交互的公司或个人,情况并非如此。这些实体无法负担复杂的服务器来处理这种大规模的交易负载。这将推动链上用户依赖专门的RPC节点供应商,例如Infura,从而导致更多的中心化
如果不选择使用消费级硬件来运行完整节点,高吞吐量的链可能会变成一个封闭的系统,一小部分实体拥有对网络的绝对权力。在这种情况下,这些实体可以协调审查交易、实体甚至应用程序,例如TornadoCash,它们可以将这些链转变为与Web2没有什么不同的许可系统
目前,在Sui测试网上运营一个完整节点的要求低于Aptos测试网节点的要求。然而,我们预计当主网启动和应用程序开始在链上出现时,这些需求将发生重大变化
去中心化的倡导者们一直在提出解决方案来解决这些预期的问题。这些解决方案包括使用轻型节点,通过使用ZK有效性证明或欺诈证明来验证区块的正确性
Fuel团队在这方面很积极,与以太坊社区关于去中心化重要性的精神相一致。并不清楚Aptos和Sui团队是否优先实施这些方法或其他促进去中心化。Linera团队在他们的介绍帖子中简要地讨论了这些问题,但协议实施尚未确认这一承诺
总结
并行执行引擎是提高智能合约平台吞吐量的有前途的解决方案
结合共识机制的创新,交易的并行执行可以使链的吞吐量接近或超过10万TPS,这样的性能可以与Visa和Mastercard相媲美,可以实现当今最具挑战性的几个用例,例如完全的链上游戏和去中心化小额支付
这些令人印象深刻的吞吐量改进并不是没有挑战,即关于如何确保去中心化,我们期待致力于解决这些问题的创始人
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