Bản đồ toàn cảnh về lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng bản địa tốt nhất?
Tam giác "không thể" của blockchain (Blockchain Trilemma) "an ninh", "phi tập trung", "khả năng mở rộng" tiết lộ sự đánh đổi thiết yếu trong thiết kế hệ thống blockchain, tức là các dự án blockchain rất khó để đạt được "an toàn tối đa, ai cũng có thể tham gia, xử lý nhanh chóng" cùng một lúc. Đối với chủ đề "khả năng mở rộng" vĩnh cửu này, các giải pháp mở rộng blockchain chính hiện nay trên thị trường được phân loại theo các mô hình, bao gồm:
Thực hiện mở rộng nâng cao: Nâng cao khả năng thực thi tại chỗ, chẳng hạn như song song, GPU, đa nhân
Mở rộng tách biệt trạng thái: Phân chia ngang trạng thái / Shard, chẳng hạn như phân đoạn, UTXO, nhiều mạng con
Mở rộng kiểu thuê ngoài ngoài chuỗi: đưa việc thực thi ra ngoài chuỗi, chẳng hạn như Rollup, Coprocessor, DA
Mở rộng kiểu tách cấu trúc: mô-đun kiến trúc, vận hành phối hợp, ví dụ như chuỗi mô-đun, bộ sắp xếp chia sẻ, Rollup Mesh
Mở rộng đồng thời bất đồng bộ: Mô hình Actor, cách ly tiến trình, điều khiển bằng tin nhắn, ví dụ như tác nhân, chuỗi bất đồng bộ đa luồng
Giải pháp mở rộng blockchain bao gồm: tính toán song song trong chuỗi, Rollup, phân đoạn, mô-đun DA, cấu trúc mô-đun, hệ thống Actor, nén chứng minh zk, kiến trúc Stateless, v.v., bao gồm nhiều cấp độ thực thi, trạng thái, dữ liệu, cấu trúc, là một hệ thống mở rộng hoàn chỉnh "hợp tác nhiều lớp, kết hợp mô-đun". Bài viết này sẽ tập trung giới thiệu phương thức mở rộng chủ yếu dựa trên tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi (intra-chain parallelism), chú ý đến việc thực hiện song song các giao dịch / lệnh bên trong khối. Theo cơ chế song song, phương thức mở rộng có thể được chia thành năm loại lớn, mỗi loại đại diện cho những mục tiêu hiệu suất, mô hình phát triển và triết lý kiến trúc khác nhau, với từng loại có độ phân giải song song càng ngày càng nhỏ, cường độ song song càng cao, độ phức tạp lập lịch cũng ngày càng cao, và độ phức tạp lập trình cũng như độ khó thực hiện cũng ngày càng cao.
Song song cấp tài khoản (Account-level): đại diện cho dự án Solana
Song song cấp đối tượng (Object-level): đại diện cho dự án Sui
Song song cấp giao dịch (Transaction-level): Đại diện cho dự án Monad, Aptos
Gọi cấp / MicroVM song song (Call-level / MicroVM): đại diện cho dự án MegaETH
Song song cấp chỉ thị (Instruction-level): đại diện cho dự án GatlingX
Mô hình đồng thời bất đồng bộ ngoài chuỗi, đại diện là hệ thống thông minh Actor (Mô hình Đại lý / Actor), thuộc một loại hình tính toán song song khác, như một hệ thống tin nhắn đa chuỗi / bất đồng bộ (mô hình không đồng bộ khối), mỗi Đại lý hoạt động như một "tiến trình thông minh" độc lập, theo cách đồng thời gửi tin nhắn bất đồng bộ, dựa trên sự kiện, không cần lập lịch đồng bộ, các dự án đại diện có AO, ICP, Cartesi, v.v.
Và các giải pháp mở rộng mà chúng ta quen thuộc như Rollup hoặc phân đoạn, thuộc cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không thuộc tính toán song song trong chuỗi. Chúng thực hiện mở rộng thông qua "chạy song song nhiều chuỗi / miền thực thi" chứ không phải nâng cao độ song song bên trong một khối / máy ảo đơn lẻ. Những giải pháp mở rộng này không phải là trọng tâm của bài viết này nhưng chúng ta vẫn sẽ sử dụng chúng để so sánh sự khác biệt trong quan niệm kiến trúc.
Hai, Chuỗi Tăng Cường Song Song EVM: Đột Phá Ranh Giới Hiệu Suất Trong Tính Tương Thích
Kiến trúc xử lý tuần tự của Ethereum đã phát triển đến nay, trải qua nhiều lần thử nghiệm mở rộng như sharding, Rollup, kiến trúc mô-đun, nhưng vẫn chưa có bước đột phá cơ bản nào về năng lực xử lý của lớp thực thi. Tuy nhiên, EVM và Solidity vẫn là nền tảng hợp đồng thông minh có cơ sở phát triển và tiềm năng sinh thái lớn nhất hiện nay. Do đó, chuỗi tăng cường song song EVM đang trở thành hướng quan trọng trong quá trình tiến hóa mở rộng mới, vừa đảm bảo tính tương thích sinh thái vừa cải thiện hiệu suất thực thi. Monad và MegaETH là hai dự án tiêu biểu nhất trong hướng đi này, lần lượt xây dựng kiến trúc xử lý song song EVM nhằm mục tiêu các tình huống có độ đồng thời cao và năng lực xử lý lớn.
Phân tích cơ chế tính toán song song của Monad
Monad là một blockchain Layer1 hiệu suất cao được thiết kế lại cho máy ảo Ethereum (EVM), dựa trên khái niệm song song cơ bản là xử lý theo dòng (Pipelining), thực hiện thực thi không đồng bộ (Asynchronous Execution) ở tầng đồng thuận và thực thi song song lạc quan (Optimistic Parallel Execution) ở tầng thực thi. Ngoài ra, ở tầng đồng thuận và lưu trữ, Monad lần lượt giới thiệu giao thức BFT hiệu suất cao (MonadBFT) và hệ thống cơ sở dữ liệu chuyên dụng (MonadDB), thực hiện tối ưu hóa từ đầu đến cuối.
Pipelining: Cơ chế thực thi song song đa giai đoạn
Pipelining là ý tưởng cơ bản của việc thực thi song song Monad, với tư tưởng cốt lõi là chia quy trình thực thi blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý các giai đoạn này song song, hình thành kiến trúc ống dẫn ba chiều. Mỗi giai đoạn hoạt động trên các luồng hoặc nhân độc lập, đạt được xử lý đồng thời qua các khối, cuối cùng nâng cao thông lượng và giảm độ trễ. Các giai đoạn này bao gồm: Đề xuất giao dịch (Propose), đạt được sự đồng thuận (Consensus), thực thi giao dịch (Execution) và cam kết khối (Commit).
Thực thi bất đồng bộ: Đồng thuận - Thực thi tách biệt bất đồng bộ
Trong chuỗi truyền thống, đồng thuận và thực hiện giao dịch thường là quy trình đồng bộ, mô hình tuần tự này đã hạn chế nghiêm trọng khả năng mở rộng hiệu suất. Monad đã thực hiện đồng thuận bất đồng bộ, thực hiện bất đồng bộ và lưu trữ bất đồng bộ thông qua "thực hiện bất đồng bộ". Điều này đã giảm đáng kể thời gian khối (block time) và độ trễ xác nhận, làm cho hệ thống linh hoạt hơn, quy trình xử lý được phân tách rõ ràng hơn và hiệu suất sử dụng tài nguyên cao hơn.
Thiết kế cốt lõi:
Quá trình đồng thuận (tầng đồng thuận) chỉ chịu trách nhiệm sắp xếp giao dịch, không thực hiện logic hợp đồng.
Quá trình thực thi (lớp thực thi) được kích hoạt bất đồng bộ sau khi hoàn thành đồng thuận.
Sau khi đồng thuận hoàn tất, ngay lập tức tiến vào quy trình đồng thuận cho khối tiếp theo, không cần chờ hoàn thành thực thi.
Thực thi song song lạc quan：乐观并行执行
Ethereum truyền thống sử dụng mô hình tuần tự nghiêm ngặt cho việc thực hiện giao dịch để tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực hiện song song lạc quan", nâng cao đáng kể tốc độ xử lý giao dịch.
Cơ chế thực hiện:
Monad sẽ thực hiện tất cả các giao dịch một cách lạc quan và song song, giả định rằng phần lớn các giao dịch không có xung đột trạng thái.
Chạy một "Bộ phát hiện xung đột (Conflict Detector)" để giám sát xem các giao dịch có truy cập cùng một trạng thái hay không (như xung đột đọc / viết).
Nếu phát hiện xung đột, các giao dịch xung đột sẽ được tuần tự hóa và thực thi lại để đảm bảo tính đúng đắn của trạng thái.
Monad đã chọn con đường tương thích: giảm thiểu sự thay đổi quy tắc EVM, trong quá trình thực thi thông qua việc hoãn ghi trạng thái, phát hiện xung đột động để đạt được sự song song, giống như phiên bản hiệu suất của Ethereum, độ trưởng thành tốt dễ dàng thực hiện di chuyển hệ sinh thái EVM, là bộ tăng tốc song song của thế giới EVM.
Phân tích cơ chế tính toán song song của MegaETH
Khác với định vị L1 của Monad, MegaETH được định vị là một lớp thực thi song song hiệu suất cao, tương thích EVM và có thể hoạt động như một chuỗi công khai L1 độc lập hoặc như một lớp tăng cường thực thi trên Ethereum (Execution Layer) hoặc thành phần mô-đun. Mục tiêu thiết kế cốt lõi của nó là phân tách logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành các đơn vị nhỏ nhất có thể được lập lịch độc lập, nhằm đạt được khả năng thực thi đồng thời cao trong chuỗi và thời gian phản hồi thấp. Sáng kiến chính mà MegaETH đưa ra là: Kiến trúc Micro-VM + State Dependency DAG (đồ thị phụ thuộc trạng thái có hướng không vòng) và cơ chế đồng bộ hóa mô-đun, cùng nhau xây dựng một hệ thống thực thi song song hướng tới "luồng trong chuỗi".
Kiến trúc Micro-VM (máy ảo vi mô): Tài khoản tức là luồng
MegaETH đã giới thiệu mô hình thực thi "mỗi tài khoản một máy ảo vi mô (Micro-VM)", biến môi trường thực thi thành "đa luồng", cung cấp đơn vị cách ly tối thiểu cho lập lịch song song. Các VM này giao tiếp với nhau thông qua thông điệp không đồng bộ (Asynchronous Messaging), thay vì gọi đồng bộ, cho phép nhiều VM thực thi độc lập, lưu trữ độc lập, tự nhiên song song.
State Dependency DAG: Cơ chế lập lịch dựa trên đồ thị phụ thuộc
MegaETH đã xây dựng một hệ thống lập lịch DAG dựa trên mối quan hệ truy cập trạng thái tài khoản, hệ thống duy trì một đồ thị phụ thuộc toàn cầu (Dependency Graph) theo thời gian thực, mỗi giao dịch sẽ mô hình hóa các tài khoản được sửa đổi và đọc thành các mối quan hệ phụ thuộc. Các giao dịch không có xung đột có thể được thực thi song song trực tiếp, trong khi các giao dịch có mối quan hệ phụ thuộc sẽ được lập lịch theo thứ tự topo hoặc hoãn lại. Đồ thị phụ thuộc đảm bảo tính nhất quán trạng thái và không ghi đè trong quá trình thực thi song song.
Thực thi bất đồng bộ và cơ chế callback
B
Tóm lại, MegaETH phá vỡ mô hình máy trạng thái đơn luồng EVM truyền thống, thực hiện đóng gói vi máy ảo theo đơn vị tài khoản, thông qua đồ thị phụ thuộc trạng thái để thực hiện lập lịch giao dịch, và sử dụng cơ chế thông điệp bất đồng bộ thay cho ngăn xếp gọi đồng bộ. Đây là một nền tảng tính toán song song được thiết kế lại từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc lập lịch → quy trình thực thi" ở mọi chiều, cung cấp một hướng đi mới kiểu mẫu cho việc xây dựng hệ thống chuỗi trên hiệu suất cao thế hệ tiếp theo.
MegaETH đã chọn con đường tái cấu trúc: hoàn toàn trừu tượng hóa tài khoản và hợp đồng thành VM độc lập, thông qua việc điều phối thực thi bất đồng bộ để giải phóng tiềm năng song song tối đa. Về lý thuyết, giới hạn song song của MegaETH cao hơn, nhưng cũng khó kiểm soát độ phức tạp hơn, giống như một hệ điều hành phân tán siêu cấp dưới lý tưởng của Ethereum.
Monad và MegaETH có ý tưởng thiết kế rất khác nhau so với phân đoạn (Sharding): phân đoạn chia blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập (phân đoạn Shards), mỗi chuỗi con chịu trách nhiệm cho một phần giao dịch và trạng thái, phá vỡ hạn chế của chuỗi đơn ở cấp độ mạng; trong khi Monad và MegaETH đều giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở cấp độ thực thi, tối ưu hóa thực hiện song song cực hạn bên trong chuỗi đơn để vượt qua hiệu suất. Cả hai đại diện cho hai hướng trong con đường mở rộng blockchain: tăng cường theo chiều dọc và mở rộng theo chiều ngang.
Các dự án tính toán song song như Monad và MegaETH chủ yếu tập trung vào việc tối ưu hóa thông lượng, với mục tiêu cốt lõi là nâng cao TPS trên chuỗi, thông qua việc thực hiện trì hoãn (Deferred Execution) và kiến trúc vi máy ảo (Micro-VM) để đạt được xử lý song song ở mức giao dịch hoặc tài khoản. Trong khi đó, Pharos Network là một mạng blockchain L1 song song, toàn diện và có thể mở rộng, với cơ chế tính toán song song cốt lõi được gọi là "Rollup Mesh". Kiến trúc này hỗ trợ môi trường đa máy ảo (EVM và Wasm) thông qua sự phối hợp giữa mạng chính và mạng xử lý đặc biệt (SPNs), đồng thời tích hợp các công nghệ tiên tiến như chứng minh không kiến thức (ZK) và môi trường thực thi đáng tin cậy (TEE).
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh:
Xử lý ống dẫn bất đồng bộ toàn bộ vòng đời (Full Lifecycle Asynchronous Pipelining): Pharos tách rời các giai đoạn của giao dịch (như đồng thuận, thực thi, lưu trữ) và áp dụng phương thức xử lý bất đồng bộ, cho phép mỗi giai đoạn có thể thực hiện độc lập và song song, từ đó nâng cao hiệu suất xử lý tổng thể.
Thực thi song song với hai máy ảo (Dual VM Parallel Execution): Pharos hỗ trợ hai môi trường máy ảo EVM và WASM, cho phép các nhà phát triển lựa chọn môi trường thực thi phù hợp theo nhu cầu. Kiến trúc hai máy ảo này không chỉ nâng cao tính linh hoạt của hệ thống mà còn cải thiện khả năng xử lý giao dịch thông qua việc thực thi song song.
Mạng xử lý đặc biệt (SPNs): SPNs là thành phần quan trọng trong kiến trúc Pharos, tương tự như các mạng con mô-đun, chuyên dùng để xử lý các loại nhiệm vụ hoặc ứng dụng cụ thể. Thông qua SPNs, Pharos có thể thực hiện phân bổ tài nguyên động và xử lý nhiệm vụ song song, từ đó nâng cao khả năng mở rộng và hiệu suất của hệ thống.
Đồng thuận mô-đun và cơ chế tái staking (Modular Consensus & Restaking): Pharos đã giới thiệu cơ chế đồng thuận linh hoạt, hỗ trợ nhiều mô hình đồng thuận (như PBFT, PoS, PoA), và thông qua giao thức tái staking (
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
20 thích
Phần thưởng
20
9
Đăng lại
Chia sẻ
Bình luận
0/400
GweiTooHigh
· 08-18 06:19
Đã 3.0 rồi mà tps này vẫn khiến người ta đau đầu.
Xem bản gốcTrả lời0
GateUser-9ad11037
· 08-17 19:08
Thế giới GPU chính là Rug Pull.
Xem bản gốcTrả lời0
OvertimeSquid
· 08-17 03:00
Tam giác chỉ có thể chọn hai, vừa phải cho ngựa chạy vừa phải không cho ngựa ăn cỏ.
Xem bản gốcTrả lời0
AirdropHunter
· 08-16 13:23
Đen trắng thì phải chọn một bên, không phải đây chính là hy sinh Phi tập trung sao
Xem bản gốcTrả lời0
PretendingSerious
· 08-15 14:29
Không ai có thể phá vỡ tam giác, đường đua này vẫn phải xem ai chạy sớm hơn.
Xem bản gốcTrả lời0
Ser_APY_2000
· 08-15 14:29
on-chain tps cả ngày kêu gào có tác dụng gì
Xem bản gốcTrả lời0
0xOverleveraged
· 08-15 14:10
Quá nhiều thuật ngữ chuyên ngành, ngày nào cũng tạo ra khái niệm.
Xem bản gốcTrả lời0
TokenToaster
· 08-15 14:09
Không phải Rollup có thể giải quyết tất cả các vấn đề, bán lẻ vẫn đừng nghĩ quá nhiều.
Phân tích toàn cảnh tính toán song song Web3: Từ mở rộng EVM đến Rollup Mesh
Bản đồ toàn cảnh về lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng bản địa tốt nhất?
Tam giác "không thể" của blockchain (Blockchain Trilemma) "an ninh", "phi tập trung", "khả năng mở rộng" tiết lộ sự đánh đổi thiết yếu trong thiết kế hệ thống blockchain, tức là các dự án blockchain rất khó để đạt được "an toàn tối đa, ai cũng có thể tham gia, xử lý nhanh chóng" cùng một lúc. Đối với chủ đề "khả năng mở rộng" vĩnh cửu này, các giải pháp mở rộng blockchain chính hiện nay trên thị trường được phân loại theo các mô hình, bao gồm:
Giải pháp mở rộng blockchain bao gồm: tính toán song song trong chuỗi, Rollup, phân đoạn, mô-đun DA, cấu trúc mô-đun, hệ thống Actor, nén chứng minh zk, kiến trúc Stateless, v.v., bao gồm nhiều cấp độ thực thi, trạng thái, dữ liệu, cấu trúc, là một hệ thống mở rộng hoàn chỉnh "hợp tác nhiều lớp, kết hợp mô-đun". Bài viết này sẽ tập trung giới thiệu phương thức mở rộng chủ yếu dựa trên tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi (intra-chain parallelism), chú ý đến việc thực hiện song song các giao dịch / lệnh bên trong khối. Theo cơ chế song song, phương thức mở rộng có thể được chia thành năm loại lớn, mỗi loại đại diện cho những mục tiêu hiệu suất, mô hình phát triển và triết lý kiến trúc khác nhau, với từng loại có độ phân giải song song càng ngày càng nhỏ, cường độ song song càng cao, độ phức tạp lập lịch cũng ngày càng cao, và độ phức tạp lập trình cũng như độ khó thực hiện cũng ngày càng cao.
Mô hình đồng thời bất đồng bộ ngoài chuỗi, đại diện là hệ thống thông minh Actor (Mô hình Đại lý / Actor), thuộc một loại hình tính toán song song khác, như một hệ thống tin nhắn đa chuỗi / bất đồng bộ (mô hình không đồng bộ khối), mỗi Đại lý hoạt động như một "tiến trình thông minh" độc lập, theo cách đồng thời gửi tin nhắn bất đồng bộ, dựa trên sự kiện, không cần lập lịch đồng bộ, các dự án đại diện có AO, ICP, Cartesi, v.v.
Và các giải pháp mở rộng mà chúng ta quen thuộc như Rollup hoặc phân đoạn, thuộc cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không thuộc tính toán song song trong chuỗi. Chúng thực hiện mở rộng thông qua "chạy song song nhiều chuỗi / miền thực thi" chứ không phải nâng cao độ song song bên trong một khối / máy ảo đơn lẻ. Những giải pháp mở rộng này không phải là trọng tâm của bài viết này nhưng chúng ta vẫn sẽ sử dụng chúng để so sánh sự khác biệt trong quan niệm kiến trúc.
Hai, Chuỗi Tăng Cường Song Song EVM: Đột Phá Ranh Giới Hiệu Suất Trong Tính Tương Thích
Kiến trúc xử lý tuần tự của Ethereum đã phát triển đến nay, trải qua nhiều lần thử nghiệm mở rộng như sharding, Rollup, kiến trúc mô-đun, nhưng vẫn chưa có bước đột phá cơ bản nào về năng lực xử lý của lớp thực thi. Tuy nhiên, EVM và Solidity vẫn là nền tảng hợp đồng thông minh có cơ sở phát triển và tiềm năng sinh thái lớn nhất hiện nay. Do đó, chuỗi tăng cường song song EVM đang trở thành hướng quan trọng trong quá trình tiến hóa mở rộng mới, vừa đảm bảo tính tương thích sinh thái vừa cải thiện hiệu suất thực thi. Monad và MegaETH là hai dự án tiêu biểu nhất trong hướng đi này, lần lượt xây dựng kiến trúc xử lý song song EVM nhằm mục tiêu các tình huống có độ đồng thời cao và năng lực xử lý lớn.
Phân tích cơ chế tính toán song song của Monad
Monad là một blockchain Layer1 hiệu suất cao được thiết kế lại cho máy ảo Ethereum (EVM), dựa trên khái niệm song song cơ bản là xử lý theo dòng (Pipelining), thực hiện thực thi không đồng bộ (Asynchronous Execution) ở tầng đồng thuận và thực thi song song lạc quan (Optimistic Parallel Execution) ở tầng thực thi. Ngoài ra, ở tầng đồng thuận và lưu trữ, Monad lần lượt giới thiệu giao thức BFT hiệu suất cao (MonadBFT) và hệ thống cơ sở dữ liệu chuyên dụng (MonadDB), thực hiện tối ưu hóa từ đầu đến cuối.
Pipelining: Cơ chế thực thi song song đa giai đoạn
Pipelining là ý tưởng cơ bản của việc thực thi song song Monad, với tư tưởng cốt lõi là chia quy trình thực thi blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý các giai đoạn này song song, hình thành kiến trúc ống dẫn ba chiều. Mỗi giai đoạn hoạt động trên các luồng hoặc nhân độc lập, đạt được xử lý đồng thời qua các khối, cuối cùng nâng cao thông lượng và giảm độ trễ. Các giai đoạn này bao gồm: Đề xuất giao dịch (Propose), đạt được sự đồng thuận (Consensus), thực thi giao dịch (Execution) và cam kết khối (Commit).
Thực thi bất đồng bộ: Đồng thuận - Thực thi tách biệt bất đồng bộ
Trong chuỗi truyền thống, đồng thuận và thực hiện giao dịch thường là quy trình đồng bộ, mô hình tuần tự này đã hạn chế nghiêm trọng khả năng mở rộng hiệu suất. Monad đã thực hiện đồng thuận bất đồng bộ, thực hiện bất đồng bộ và lưu trữ bất đồng bộ thông qua "thực hiện bất đồng bộ". Điều này đã giảm đáng kể thời gian khối (block time) và độ trễ xác nhận, làm cho hệ thống linh hoạt hơn, quy trình xử lý được phân tách rõ ràng hơn và hiệu suất sử dụng tài nguyên cao hơn.
Thiết kế cốt lõi:
Thực thi song song lạc quan：乐观并行执行
Ethereum truyền thống sử dụng mô hình tuần tự nghiêm ngặt cho việc thực hiện giao dịch để tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực hiện song song lạc quan", nâng cao đáng kể tốc độ xử lý giao dịch.
Cơ chế thực hiện:
Monad đã chọn con đường tương thích: giảm thiểu sự thay đổi quy tắc EVM, trong quá trình thực thi thông qua việc hoãn ghi trạng thái, phát hiện xung đột động để đạt được sự song song, giống như phiên bản hiệu suất của Ethereum, độ trưởng thành tốt dễ dàng thực hiện di chuyển hệ sinh thái EVM, là bộ tăng tốc song song của thế giới EVM.
Phân tích cơ chế tính toán song song của MegaETH
Khác với định vị L1 của Monad, MegaETH được định vị là một lớp thực thi song song hiệu suất cao, tương thích EVM và có thể hoạt động như một chuỗi công khai L1 độc lập hoặc như một lớp tăng cường thực thi trên Ethereum (Execution Layer) hoặc thành phần mô-đun. Mục tiêu thiết kế cốt lõi của nó là phân tách logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành các đơn vị nhỏ nhất có thể được lập lịch độc lập, nhằm đạt được khả năng thực thi đồng thời cao trong chuỗi và thời gian phản hồi thấp. Sáng kiến chính mà MegaETH đưa ra là: Kiến trúc Micro-VM + State Dependency DAG (đồ thị phụ thuộc trạng thái có hướng không vòng) và cơ chế đồng bộ hóa mô-đun, cùng nhau xây dựng một hệ thống thực thi song song hướng tới "luồng trong chuỗi".
Kiến trúc Micro-VM (máy ảo vi mô): Tài khoản tức là luồng
MegaETH đã giới thiệu mô hình thực thi "mỗi tài khoản một máy ảo vi mô (Micro-VM)", biến môi trường thực thi thành "đa luồng", cung cấp đơn vị cách ly tối thiểu cho lập lịch song song. Các VM này giao tiếp với nhau thông qua thông điệp không đồng bộ (Asynchronous Messaging), thay vì gọi đồng bộ, cho phép nhiều VM thực thi độc lập, lưu trữ độc lập, tự nhiên song song.
State Dependency DAG: Cơ chế lập lịch dựa trên đồ thị phụ thuộc
MegaETH đã xây dựng một hệ thống lập lịch DAG dựa trên mối quan hệ truy cập trạng thái tài khoản, hệ thống duy trì một đồ thị phụ thuộc toàn cầu (Dependency Graph) theo thời gian thực, mỗi giao dịch sẽ mô hình hóa các tài khoản được sửa đổi và đọc thành các mối quan hệ phụ thuộc. Các giao dịch không có xung đột có thể được thực thi song song trực tiếp, trong khi các giao dịch có mối quan hệ phụ thuộc sẽ được lập lịch theo thứ tự topo hoặc hoãn lại. Đồ thị phụ thuộc đảm bảo tính nhất quán trạng thái và không ghi đè trong quá trình thực thi song song.
Thực thi bất đồng bộ và cơ chế callback
B
Tóm lại, MegaETH phá vỡ mô hình máy trạng thái đơn luồng EVM truyền thống, thực hiện đóng gói vi máy ảo theo đơn vị tài khoản, thông qua đồ thị phụ thuộc trạng thái để thực hiện lập lịch giao dịch, và sử dụng cơ chế thông điệp bất đồng bộ thay cho ngăn xếp gọi đồng bộ. Đây là một nền tảng tính toán song song được thiết kế lại từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc lập lịch → quy trình thực thi" ở mọi chiều, cung cấp một hướng đi mới kiểu mẫu cho việc xây dựng hệ thống chuỗi trên hiệu suất cao thế hệ tiếp theo.
MegaETH đã chọn con đường tái cấu trúc: hoàn toàn trừu tượng hóa tài khoản và hợp đồng thành VM độc lập, thông qua việc điều phối thực thi bất đồng bộ để giải phóng tiềm năng song song tối đa. Về lý thuyết, giới hạn song song của MegaETH cao hơn, nhưng cũng khó kiểm soát độ phức tạp hơn, giống như một hệ điều hành phân tán siêu cấp dưới lý tưởng của Ethereum.
Monad và MegaETH có ý tưởng thiết kế rất khác nhau so với phân đoạn (Sharding): phân đoạn chia blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập (phân đoạn Shards), mỗi chuỗi con chịu trách nhiệm cho một phần giao dịch và trạng thái, phá vỡ hạn chế của chuỗi đơn ở cấp độ mạng; trong khi Monad và MegaETH đều giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở cấp độ thực thi, tối ưu hóa thực hiện song song cực hạn bên trong chuỗi đơn để vượt qua hiệu suất. Cả hai đại diện cho hai hướng trong con đường mở rộng blockchain: tăng cường theo chiều dọc và mở rộng theo chiều ngang.
Các dự án tính toán song song như Monad và MegaETH chủ yếu tập trung vào việc tối ưu hóa thông lượng, với mục tiêu cốt lõi là nâng cao TPS trên chuỗi, thông qua việc thực hiện trì hoãn (Deferred Execution) và kiến trúc vi máy ảo (Micro-VM) để đạt được xử lý song song ở mức giao dịch hoặc tài khoản. Trong khi đó, Pharos Network là một mạng blockchain L1 song song, toàn diện và có thể mở rộng, với cơ chế tính toán song song cốt lõi được gọi là "Rollup Mesh". Kiến trúc này hỗ trợ môi trường đa máy ảo (EVM và Wasm) thông qua sự phối hợp giữa mạng chính và mạng xử lý đặc biệt (SPNs), đồng thời tích hợp các công nghệ tiên tiến như chứng minh không kiến thức (ZK) và môi trường thực thi đáng tin cậy (TEE).
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh: