Toàn cảnh của lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng gốc tốt nhất?
Tam giác không thể xảy ra 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 khó có thể đạt được "an toàn tối đa, mọi người có thể tham gia, xử lý nhanh chóng" cùng một lúc. Đối với chủ đề vĩnh cửu "khả năng mở rộng", hiện tại các giải pháp mở rộng blockchain chính 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 trạng thái: Phân tách trạng thái theo chiều ngang / Shard, ví dụ như phân đoạn, UTXO, nhiều mạng con
Mở rộng kiểu thuê ngoài ngoài chuỗi: đưa việc thực hiện ra bên ngoài chuỗi, ví dụ như Rollup, Coprocessor, DA
Kiến trúc mở rộng tách rời cấu trúc: mô-đun kiến trúc, hoạt động hợp tác, ví dụ như chuỗi mô-đun, bộ phân loại chia sẻ, Rollup Mesh
Mở rộng kiểu đồng thời bất đồng bộ: Mô hình Actor, cách ly tiến trình, điều khiển bằng tin nhắn, chẳng hạn như tác nhân, chuỗi bất đồng bộ đa luồng
Các kế hoạch 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 và cấu trúc, là một hệ thống mở rộng hoàn chỉnh "hợp tác đa cấp, kết hợp mô-đun". Bài viết này sẽ tập trung vào phương pháp mở rộng chủ yếu dựa vào tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi (intra-chain parallelism), tập trung vào việc thực hiện song song các giao dịch / lệnh bên trong khối. Theo cơ chế song song, phương thức mở rộng có thể 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, lần lượt độ phân giải song song ngày càng tinh vi, cường độ song song ngày càng cao, độ phức tạp lập lịch cũng ngày càng cao, và độ phức tạp lập trình cũng như độ khó thực hiện đều ngày càng cao.
Song song cấp tài khoản (Account-level): Đại diện cho dự án Solana
Song song theo 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 / Micro VM song song (Call-level / MicroVM): đại diện cho dự án MegaETH
Song song cấp lệnh (Instruction-level): đại diện cho dự án GatlingX
Mô hình đồng thời bất đồng bộ ngoài chuỗi, với hệ thống thông minh Actor (Mô hình Agent / Actor) làm đại diện, thuộc về một kiểu tính toán song song khác, như một hệ thống thông điệp giữa các chuỗi / bất đồng bộ (mô hình không đồng bộ khối), mỗi Agent hoạt động như một "tiến trình thông minh độc lập", truyền thông điệp bất đồng bộ theo cách song song, dựa trên sự kiện, không cần lập lịch đồng bộ, các dự án đại diện bao gồm AO, ICP, Cartesi, v.v.
Và các giải pháp mở rộng mà chúng ta quen thuộc như Rollup hoặc phân vùng thuộc về cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không thuộc về tính toán song song trong chuỗi. Chúng thực hiện mở rộng thông qua "chạy song song nhiều chuỗi / miền thực thi" thay vì nâng cao độ song song bên trong một khối duy nhất / máy ảo. Các giải pháp mở rộng như vậy không phải là trọng tâm của bài viết này nhưng chúng ta vẫn sẽ sử dụng chúng để so sánh sự khác biệt trong triết lý kiến trúc.
Hai, Chuỗi Tăng Cường Song Song EVM: Vượt Qua Ranh Giới Hiệu Suất Trong Sự Tương Thích
Đến nay, kiến trúc xử lý tuần tự của Ethereum đã trải qua nhiều lần thử nghiệm mở rộng như phân mảnh, Rollup, kiến trúc mô-đun, nhưng vẫn chưa có đột phá cơ bản nào về thắt nút thông lượng ở tầng thực thi. Trong khi đó, EVM và Solidity vẫn là nền tảng hợp đồng thông minh có cơ sở phát triển và tiềm năng sinh thái mạnh mẽ nhất hiện nay. Do đó, chuỗi tăng cường song song EVM đang trở thành hướng quan trọng trong đợt mở rộng mới, đảm bảo tính tương thích sinh thái và nâng cao hiệu suất thực thi. Monad và MegaETH là hai dự án tiêu biểu nhất trong hướng đi này, xây dựng kiến trúc xử lý tuần tự EVM hướng tới các tình huống có độ đồng thời cao và thông lượng cao, từ việc thực thi trễ và phân tách trạng thái.
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 ý tưởng song song cơ bản của xử lý theo dòng (Pipelining), thực hiện thực thi không đồng bộ ở lớp đồng thuận (Asynchronous Execution) và thực thi song song lạc quan (Optimistic Parallel Execution) ở lớp thực thi. Ngoài ra, ở lớp 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), đạt được 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 trong Monad, với tư tưởng cốt lõi là chia nhỏ quy trình thực thi blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý các giai đoạn này theo cách song song, tạo thành cấu trúc ống ba chiều. Các giai đoạn này hoạt động trên các luồng hoặc lõi độc lập, thực hiện xử lý đồng thời qua các khối, cuối cùng đạt được hiệu quả 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 không đồng bộ: Đồng thuận - Thực thi tách rời không đồng bộ
Trong chuỗi truyền thống, sự đồng thuận và thực thi giao dịch thường là quy trình đồng bộ, mô hình tuần tự này hạn chế nghiêm trọng khả năng mở rộng hiệu suất. Monad đã thực hiện "thực thi không đồng bộ" để đạt được sự đồng thuận không đồng bộ, thực thi không đồng bộ và lưu trữ không đồng bộ. Điều này làm giảm đáng kể thời gian khối (block time) và độ trễ xác nhận, khiến hệ thống trở nên linh hoạt hơn, quy trình xử lý được phân tách rõ ràng hơn và hiệu quả sử dụng tài nguyên cao hơn.
Thiết kế cốt lõi:
Quy trình đồng thuận (tầng đồng thuận) chỉ chịu trách nhiệm sắp xếp giao dịch, không thực thi logic hợp đồng.
Quá trình thực thi (tầng thực thi) được kích hoạt bất đồng bộ sau khi hoàn thành sự đồng thuận.
Sau khi hoàn thành đồng thuận, ngay lập tức vào quy trình đồng thuận của khối tiếp theo, không cần chờ đợi 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 để thực hiện giao dịch nhằm tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực thi song song lạc quan", tăng tốc độ xử lý giao dịch một cách đáng kể.
Cơ chế thực thi:
Monad sẽ lạc quan thực hiện tất cả các giao dịch song song, giả định rằng phần lớn các giao dịch không có xung đột trạng thái.
Chạy cùng một "Bộ phát hiện xung đột (Conflict Detector)" để giám sát xem các giao dịch có truy cập vào cùng một trạng thái hay không (ví dụ: xung đột đọc / ghi).
Nếu phát hiện xung đột, giao dịch xung đột sẽ được tuần tự hóa và thực thi lại để đảm bảo tính chính xác 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 khả năng song song, giống như phiên bản hiệu suất của Ethereum, độ trưởng thành cao 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 có thể hoạt động như một chuỗi công cộng 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 tách biệt và cấu trúc logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành các đơn vị tối thiểu có thể lên lịch độc lập, nhằm đạt được khả năng thực thi đồng thời cao trong chuỗi và khả năng phản hồi độ trễ thấp. Đổi mới chính mà MegaETH đưa ra là: Kiến trúc Micro-VM + State Dependency DAG (đồ thị phụ thuộc trạng thái có hướng không chu trình) và cơ chế đồng bộ hóa mô-đun, cùng nhau xây dựng một hệ thống thực thi song song hướng tới "đa luồng trong chuỗi".
Kiến trúc Micro-VM (máy ảo vi mô): Tài khoản tức là luồng
MegaETH đã giới thiệu mô hình thực thi "một máy ảo vi mô (Micro-VM) cho mỗi tài khoản", 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 bất đồng bộ (Asynchronous Messaging), thay vì gọi đồng bộ, cho phép nhiều VM có thể 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 thành mối quan hệ phụ thuộc, cho biết các tài khoản nào được sửa đổi và các tài khoản nào được đọc. Các giao dịch không có xung đột có thể được thực hiện 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 chép lại trong quá trình thực hiện song song.
Thực thi bất đồng bộ và cơ chế gọi lại
B
Tóm lại, MegaETH đã phá vỡ mô hình máy trạng thái đơn luồng EVM truyền thống, thực hiện việc đóng gói vi máy ảo theo đơn vị tài khoản, thông qua biểu đồ phụ thuộc trạng thái để điều phối giao dịch, và thay thế ngăn xếp gọi đồng bộ bằng cơ chế thông điệp bất đồng bộ. Đây là một nền tảng tính toán song song được thiết kế lại toàn diện từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc điều phối → quy trình thực thi", cung cấp một cách tiếp cận mới mang tính điển hình 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 lập lịch 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 theo quan điểm của Ethereum.
Monad và MegaETH có thiết kế khác biệt đáng kể so với phân đoạn (Sharding): Phân đoạn chia nhỏ blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập (Shards), mỗi chuỗi con chịu trách nhiệm cho một phần giao dịch và trạng thái, phá vỡ giới hạn của chuỗi đơn trong việc mở rộng ở tầng mạng; trong khi Monad và MegaETH giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở tầng 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 chiều dọc và mở rộng 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 thực thi trì hoãn (Deferred Execution) và kiến trúc vi máy ảo (Micro-VM) để thực hiện xử lý song song ở cấp giao dịch hoặc cấp tài khoản. Pharos Network, như một mạng lưới blockchain L1 mô-đun và toàn diện, có 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 hợp tác giữa mạng chính và mạng xử lý đặc biệt (SPNs), và tích hợp các công nghệ tiên tiến như bằng chứng 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 đường ống bất đồng bộ toàn bộ vòng đời (Full Lifecycle Asynchronous Pipelining): Pharos tách rời các giai đoạn khác nhau 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 quả xử lý tổng thể.
Thực thi song song hai máy ảo (Dual VM Parallel Execution): Pharos hỗ trợ hai môi trường máy ảo EVM và WASM, cho phép các nhà phát triển chọn môi trường thực thi phù hợp theo nhu cầu. Kiến trúc hai VM này không chỉ nâng cao tính linh hoạt của hệ thống mà còn cải thiện khả năng xử lý giao dịch thông qua 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 việc phân bổ tài nguyên động và xử lý nhiệm vụ song song, từ đó tăng cường khả năng mở rộng và hiệu suất của hệ thống.
Đồng thuận mô-đun và cơ chế tái đặt cọc (Modular Consensus & Restaking): Pharos đã giới thiệu một cơ chế đồng thuận linh hoạt, hỗ trợ nhiều mô hình đồng thuận khác nhau (như PBFT, PoS, PoA), và thông qua giao thức tái đặt cọc (
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.
21 thích
Phần thưởng
21
6
Chia sẻ
Bình luận
0/400
MidnightTrader
· 07-19 02:33
Ai chưa từng thức khuya đến mức tê liệt...
Xem bản gốcTrả lời0
blocksnark
· 07-16 13:57
Người làm Blockchain đều hiểu, tam giác này luôn không thể tránh khỏi.
Xem bản gốcTrả lời0
SelfMadeRuggee
· 07-16 13:56
Cái này chỉ muốn lừa bố thôi.
Xem bản gốcTrả lời0
PhantomMiner
· 07-16 13:56
monad lại đang khoe tuyệt vời?
Xem bản gốcTrả lời0
UnluckyLemur
· 07-16 13:56
Để chơi Monopoly, chia thành từng phần để chơi.
Xem bản gốcTrả lời0
MevHunter
· 07-16 13:53
Mớ lý thuyết này có ích gì, làm việc mới là điều quan trọng.
Toàn cảnh tính toán song song Web3: Con đường mở rộng của Monad và MegaETH
Toàn cảnh của lĩnh vực tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng gốc tốt nhất?
Tam giác không thể xảy ra 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 khó có thể đạt được "an toàn tối đa, mọi người có thể tham gia, xử lý nhanh chóng" cùng một lúc. Đối với chủ đề vĩnh cửu "khả năng mở rộng", hiện tại các giải pháp mở rộng blockchain chính trên thị trường được phân loại theo các mô hình, bao gồm:
Các kế hoạch 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 và cấu trúc, là một hệ thống mở rộng hoàn chỉnh "hợp tác đa cấp, kết hợp mô-đun". Bài viết này sẽ tập trung vào phương pháp mở rộng chủ yếu dựa vào tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi (intra-chain parallelism), tập trung vào việc thực hiện song song các giao dịch / lệnh bên trong khối. Theo cơ chế song song, phương thức mở rộng có thể 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, lần lượt độ phân giải song song ngày càng tinh vi, cường độ song song ngày càng cao, độ phức tạp lập lịch cũng ngày càng cao, và độ phức tạp lập trình cũng như độ khó thực hiện đều ngày càng cao.
Mô hình đồng thời bất đồng bộ ngoài chuỗi, với hệ thống thông minh Actor (Mô hình Agent / Actor) làm đại diện, thuộc về một kiểu tính toán song song khác, như một hệ thống thông điệp giữa các chuỗi / bất đồng bộ (mô hình không đồng bộ khối), mỗi Agent hoạt động như một "tiến trình thông minh độc lập", truyền thông điệp bất đồng bộ theo cách song song, dựa trên sự kiện, không cần lập lịch đồng bộ, các dự án đại diện bao gồm AO, ICP, Cartesi, v.v.
Và các giải pháp mở rộng mà chúng ta quen thuộc như Rollup hoặc phân vùng thuộc về cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không thuộc về tính toán song song trong chuỗi. Chúng thực hiện mở rộng thông qua "chạy song song nhiều chuỗi / miền thực thi" thay vì nâng cao độ song song bên trong một khối duy nhất / máy ảo. Các giải pháp mở rộng như vậy không phải là trọng tâm của bài viết này nhưng chúng ta vẫn sẽ sử dụng chúng để so sánh sự khác biệt trong triết lý kiến trúc.
Hai, Chuỗi Tăng Cường Song Song EVM: Vượt Qua Ranh Giới Hiệu Suất Trong Sự Tương Thích
Đến nay, kiến trúc xử lý tuần tự của Ethereum đã trải qua nhiều lần thử nghiệm mở rộng như phân mảnh, Rollup, kiến trúc mô-đun, nhưng vẫn chưa có đột phá cơ bản nào về thắt nút thông lượng ở tầng thực thi. Trong khi đó, EVM và Solidity vẫn là nền tảng hợp đồng thông minh có cơ sở phát triển và tiềm năng sinh thái mạnh mẽ nhất hiện nay. Do đó, chuỗi tăng cường song song EVM đang trở thành hướng quan trọng trong đợt mở rộng mới, đảm bảo tính tương thích sinh thái và nâng cao hiệu suất thực thi. Monad và MegaETH là hai dự án tiêu biểu nhất trong hướng đi này, xây dựng kiến trúc xử lý tuần tự EVM hướng tới các tình huống có độ đồng thời cao và thông lượng cao, từ việc thực thi trễ và phân tách trạng thái.
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 ý tưởng song song cơ bản của xử lý theo dòng (Pipelining), thực hiện thực thi không đồng bộ ở lớp đồng thuận (Asynchronous Execution) và thực thi song song lạc quan (Optimistic Parallel Execution) ở lớp thực thi. Ngoài ra, ở lớp 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), đạt được 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 trong Monad, với tư tưởng cốt lõi là chia nhỏ quy trình thực thi blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý các giai đoạn này theo cách song song, tạo thành cấu trúc ống ba chiều. Các giai đoạn này hoạt động trên các luồng hoặc lõi độc lập, thực hiện xử lý đồng thời qua các khối, cuối cùng đạt được hiệu quả 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 không đồng bộ: Đồng thuận - Thực thi tách rời không đồng bộ
Trong chuỗi truyền thống, sự đồng thuận và thực thi giao dịch thường là quy trình đồng bộ, mô hình tuần tự này hạn chế nghiêm trọng khả năng mở rộng hiệu suất. Monad đã thực hiện "thực thi không đồng bộ" để đạt được sự đồng thuận không đồng bộ, thực thi không đồng bộ và lưu trữ không đồng bộ. Điều này làm giảm đáng kể thời gian khối (block time) và độ trễ xác nhận, khiến hệ thống trở nên linh hoạt hơn, quy trình xử lý được phân tách rõ ràng hơn và hiệu quả 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 để thực hiện giao dịch nhằm tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực thi song song lạc quan", tăng tốc độ xử lý giao dịch một cách đáng kể.
Cơ chế thực thi:
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 khả năng song song, giống như phiên bản hiệu suất của Ethereum, độ trưởng thành cao 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 có thể hoạt động như một chuỗi công cộng 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 tách biệt và cấu trúc logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành các đơn vị tối thiểu có thể lên lịch độc lập, nhằm đạt được khả năng thực thi đồng thời cao trong chuỗi và khả năng phản hồi độ trễ thấp. Đổi mới chính mà MegaETH đưa ra là: Kiến trúc Micro-VM + State Dependency DAG (đồ thị phụ thuộc trạng thái có hướng không chu trình) và cơ chế đồng bộ hóa mô-đun, cùng nhau xây dựng một hệ thống thực thi song song hướng tới "đa luồng trong chuỗi".
Kiến trúc Micro-VM (máy ảo vi mô): Tài khoản tức là luồng
MegaETH đã giới thiệu mô hình thực thi "một máy ảo vi mô (Micro-VM) cho mỗi tài khoản", 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 bất đồng bộ (Asynchronous Messaging), thay vì gọi đồng bộ, cho phép nhiều VM có thể 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 thành mối quan hệ phụ thuộc, cho biết các tài khoản nào được sửa đổi và các tài khoản nào được đọc. Các giao dịch không có xung đột có thể được thực hiện 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 chép lại trong quá trình thực hiện song song.
Thực thi bất đồng bộ và cơ chế gọi lại
B
Tóm lại, MegaETH đã phá vỡ mô hình máy trạng thái đơn luồng EVM truyền thống, thực hiện việc đóng gói vi máy ảo theo đơn vị tài khoản, thông qua biểu đồ phụ thuộc trạng thái để điều phối giao dịch, và thay thế ngăn xếp gọi đồng bộ bằng cơ chế thông điệp bất đồng bộ. Đây là một nền tảng tính toán song song được thiết kế lại toàn diện từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc điều phối → quy trình thực thi", cung cấp một cách tiếp cận mới mang tính điển hình 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 lập lịch 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 theo quan điểm của Ethereum.
Monad và MegaETH có thiết kế khác biệt đáng kể so với phân đoạn (Sharding): Phân đoạn chia nhỏ blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập (Shards), mỗi chuỗi con chịu trách nhiệm cho một phần giao dịch và trạng thái, phá vỡ giới hạn của chuỗi đơn trong việc mở rộng ở tầng mạng; trong khi Monad và MegaETH giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở tầng 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 chiều dọc và mở rộng 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 thực thi trì hoãn (Deferred Execution) và kiến trúc vi máy ảo (Micro-VM) để thực hiện xử lý song song ở cấp giao dịch hoặc cấp tài khoản. Pharos Network, như một mạng lưới blockchain L1 mô-đun và toàn diện, có 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 hợp tác giữa mạng chính và mạng xử lý đặc biệt (SPNs), và tích hợp các công nghệ tiên tiến như bằng chứng không kiến thức (ZK) và môi trường thực thi đáng tin cậy (TEE).
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh: