Prelude

1.0 บล็อกเชน ธุรกรรม

บล็อกเชนเป็นเครื่องเสมือนซึ่งเป็นรูปแบบการประมวลผลที่ใช้ซอฟต์แวร์ซึ่งทํางานบนเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทางกายภาพแบบกระจายซึ่งทุกคนสามารถเข้าร่วมได้ แต่เป็นเรื่องยากมากสําหรับเอนทิตีเดียวที่จะควบคุม แนวคิดของบล็อกเชนถูกนําไปเขียนครั้งแรกในเอกสารไวท์เปเปอร์ Bitcoin ที่น่าอับอายของ Satoshi Nakomoto ในปี 2008 เนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานหลักที่เปิดใช้งานการชําระเงินแบบเพียร์ทูเพียร์ที่ปลอดภัยด้วยการเข้ารหัสใน Bitcoin การทําธุรกรรมคือบล็อกเชนสิ่งที่บันทึกไปยังโซเชียลมีเดียและ บริษัท อินเทอร์เน็ต พวกเขาทําหน้าที่เป็นบันทึกกิจกรรมสําหรับเครือข่ายนั้น ๆ ความแตกต่างที่สําคัญคือการทําธุรกรรมบนบล็อกเชนนั้นไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้และมักจะสังเกตได้ในที่สาธารณะ

แต่แล้วธุรกรรมคืออะไรแน่นอน?

ธุรกรรมในบล็อกเชนเกี่ยวข้องกับการโอนสิทธิ์ดิจิทัลจากที่อยู่หนึ่งบนบัญชีกระจายไปยังอีกที่หนึ่ง ที่ได้รับการรักษาด้วยการใช้กุญแจสาธารณะทางคริปโตกราฟี ธุรกรรมสามารถใช้สำหรับการโอนผ่าน peer to peer แบบกระจายแบบกระจายหรือสำหรับกระบวนการการตรวจสอบและยืนยันต่างๆ ด้วย

ตัวอย่างของธุรกรรมที่ใครก็สามารถสังเกตได้บนเครื่องมือสำรวจบล็อกเชน เช่น SeiTrace

1.1 วิธีการทำงานของธุรกรรมบล็อกเชน

เมื่อธุรกรรมเริ่มต้นขึ้น เช่น Bob ส่งโทเค็นบางส่วนไปยัง Alice ธุรกรรมของ Bob จะถูกออกอากาศไปยังเครือข่ายบล็อกเชนพื้นฐาน ต่อจากนั้นกลุ่มของโหนดเฉพาะบนเครือข่ายจะทํางานตรวจสอบและตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมว่าถูกต้องตามกฎหมาย เมื่อโหนดเหล่านี้เพียงพอได้ตรวจสอบเนื้อหาของธุรกรรมแล้วธุรกรรมจะถูกเพิ่มลงในบล็อกพร้อมกับธุรกรรมผู้ใช้อื่น ๆ เมื่อบล็อกเต็มแล้วจะถูกเพิ่มลงในห่วงโซ่ดังนั้นชื่อ 'บล็อกเชน' ตอนนี้ธุรกรรมของ Bob เป็นส่วนหนึ่งของบัญชีแยกประเภทที่ปลอดภัยและโปร่งใส และเขาและอลิซสามารถตรวจสอบเนื้อหาได้

โดยทั่วไปแล้ว ธุรกรรมบล็อกเชนทั้งหมดมีเมตาดาต้าที่ช่วยให้โหนดที่ดำเนินการและรักษาเครือข่ายสามารถระบุและดำเนินการตามชุดคำสั่งและพารามิเตอร์ที่กำหนดได้ ทุกธุรกรรมจะมีข้อมูลระดับสูงที่ผู้ส่งเดิมนำเข้า เช่น จำนวนเงินที่จะโอน ที่อยู่ปลายทาง และลายเซ็นดิจิทัลเพื่อยืนยันธุรกรรม รวมถึงข้อมูลระดับต่ำที่สร้างขึ้นและแนบโดยอัตโนมัติ แม้ว่าข้อมูลเหล่านี้จะแตกต่างขึ้นอยู่กับเครือข่ายและออกแบบ

ในที่สุด อย่างไรก็ตาม กระบวนการที่เกี่ยวข้องที่เกิดขึ้นในพื้นหลังที่เชื่อมต่อกันก่อนการดำเนินการธุรกรรมจะแตกต่างกันตามการออกแบบของบล็อกเชน

1.1.1 Mempool

พูลความจำ หรือ mempool เป็นคุณสมบัติที่พบได้บ่อยในการออกแบบบล็อกเชน ที่ถูกนำมาใช้โดยเครือข่ายบล็อกเชนแบบดั้งเดิม เช่น Bitcoin และ Ethereum Mempools นั้นเป็นโซนบัฟเฟอร์เพียงแค่ 'ห้องรอ' สำหรับธุรกรรมที่รออยู่ที่ยังไม่ได้เพิ่มเข้าไปในบล็อกและดำเนินการ

เพื่อเข้าใจได้ดีขึ้นเราสามารถจัดวางวงจรชีวิตของธุรกรรมบนบล็อกเชนที่ใช้ mempool ได้;

1. ผู้ใช้เริ่มต้นและลงนามในธุรกรรม
2. โหนดที่เชี่ยวชาญที่มีส่วนร่วมในเครือข่ายบล็อกเชนยืนยันเนื้อหาของธุรกรรมเพื่อเป็นที่ถูกต้องและมีพารามิเตอร์ที่เหมาะสม
3. เมื่อได้รับการตรวจสอบแล้ว ธุรกรรมจะถูกส่งไปยัง public mempool พร้อมกับธุรกรรมที่รอดำเนินการอยู่
4. ในที่สุด ขึ้นอยู่กับค่าธรรมเนียมแก๊สที่ชำระสำหรับธุรกรรมเทียบกับธุรกรรมอื่นใน mempool ธุรกรรมที่รอดำเนินการของผู้ใช้ของเราจะถูกเลือกพร้อมกับกลุ่มอื่น ๆ ของธุรกรรมที่รอดำเนินการเพื่อสร้างบล็อกถัดไปบนบล็อกเชน ในขั้นตอนนี้ สถานะธุรกรรมของเราจะแสดงว่า "ประสบความสำเร็จ"
5. หลังจากเวลาหรือการกำหนดเกณฑ์ที่เชื่อมั่นผ่านไปบางระยะเวลา บล็อกเองถูกสรุป และธุรกรรมกลายเป็นบันทึกที่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้บนบล็อกเชน ซึ่งอาจถูกเสี่ยงต่อการโจมตี 51% ซึ่งเป็นงานที่ยากมากที่จะทำได้ในกรณีอื่น

1.1.2. ไม่มี Mempool (Solana)

สำคัญที่จะทราบว่าบางบล็อกเชน เช่น Solana ไม่ใช้ mempool และอาจส่งธุรกรรมโดยตรงไปยังผู้ผลิตบล็อกเป็นวิธีในการเพิ่มความเร็วและประสิทธิภาพผ่านการผลิตบล็อกต่อเนื่อง

Let’s walk through the lifecycle of a transaction on a non-mempool blockchain:

1. ผู้ใช้เริ่มต้นและเซ็นสัญญาในการทำธุรกรรมสำหรับแอปพลิเคชันที่พวกเขากำลังใช้งาน
2. แอปพลิเคชันจะเส้นทางข้อมูลธุรกรรมไปยังเซิร์ฟเวอร์การเรียกใช้กระบวนการระยะไกล (RPC)
3. ผู้ให้บริการ RPC ส่งธุรกรรมไปยังผู้ผลิตบล็อกที่ได้รับมอบหมายในปัจจุบัน และผู้ผลิตบล็อกสามท่านถัดไป; นี่เป็นขั้นตอนเสริมความระมัดระวังในกรณีที่ผู้นำไม่สามารถดำเนินการธุรกรรมในเวลาที่กำหนดได้ Solana ใช้ตารางผู้นำช่องช่วยให้ RPCs เส้นทางของธุรกรรมได้ง่ายขึ้น
4. ผู้ผลิตบล็อกจากนั้นส่งธุรกรรมที่ได้รับลายเซ็นให้กับโหนดของความเห็นเพื่อการตรวจสอบ
5. โหนดความเห็นโหวตเพื่อยืนยันเนื้อหาของธุรกรรม และเมื่อเสร็จสิ้นแล้วสถานะของธุรกรรมจะถูกส่งกลับไปที่ RPC > แอปลิเคชัน > ผู้ใช้เป็น 'สำเร็จ' หรือ 'ล้มเหลว'
6. เช่นเดียวกับบล็อกเชนที่ใช้ mempool เป็นหลัก บล็อกเองจะถูกสรุปถึงหลังจากเวลาหรือการผ่านเกณฑ์ block บางอย่าง

1.2 การดำเนินการต่อเนื่อง

บล็อกเชนเก่า ๆ โดยเฉพาะ Bitcoin และ Ethereum ใช้กลไกการดำเนินการแบบตามลำดับสำหรับธุรกรรม ทุกธุรกรรมที่เพิ่มเข้าไปยังบล็อกเชนจะเรียกร้องการเปลี่ยนแปลงในสถานะของเครือข่าย และ VM ถูกสร้างขึ้นเพื่อประมวลผลการเปลี่ยนแปลงสถานะเพียงอย่างเดียวในเวลาหนึ่งเพื่อเป้าหมายด้านความปลอดภัย

นี้ส่งผลให้เกิดการสะสมของระบบที่สำคัญสำหรับการผ่านข้อมูลในเครือข่ายรากฐาน เนื่องจากจำนวนธุรกรรมที่สามารถเพิ่มลงในบล็อกจำกัดลง ทำให้เวลารอยาวขึ้นและค่าธุรกรรมเพิ่มขึ้นอย่างไม่เคยเป็นมาก่อน ซึ่งอาจทำให้เครือข่ายไม่สามารถใช้งานได้บางครั้ง นอกจากนี้ รูปแบบการดำเนินการตามลำดับใช้ส่วนประกอบฮาร์ดแวร์อย่างไม่มีประสิทธิภาพ และจึงไม่ได้รับประโยชน์จากความก้าวหน้าในการคำนวณ นั่นคือ หลายหัวประมวลผล

การดำเนินการแบบขนาน

2.0 คือการประมวลผลแบบขนานคืออะไร?

การคำนวณแบบขนานเป็นส่วนสำคัญของสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ซึ่งกำเนิดมาจากมาจากปี 1950 สาย, แม้ว่าการสร้างแรงบันดาลใจและทฤษฎีได้ถูกติดตามกลับไป1837ตามนิยาม การคำนวณแบบขนานหมายถึงการใช้สมบัติต่างๆ พร้อมกันเพื่อแก้ปัญหาที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยที่งานที่ใหญ่และซับซ้อนมากถูกแบ่งเป็นส่วนย่อยๆ เพื่อทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าในลักษณะเซเรียล

เดิมเฉพาะได้รับการนำมาใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ที่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูง การคำนวณแบบขนานได้เปลี่ยนแปลงให้กลายเป็นแนวคิดหลักในสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน โดยเนื่องจากความต้องการเพื่อคำนวณเพิ่มขึ้นอย่างก้อนก้อนในยุคอินเทอร์เน็ต ที่แยกย่องจาก ข้อจำกัดของการเพิ่มความถี่ในทศวรรคก่อนหน้า

มาตรฐานสถาปัตยกรรมนี้ใช้กับบล็อกเชนในทางที่เหมือนกันมากเพียงแต่งานหลักที่คอมพิวเตอร์แก้ไขคือการประมวลผลและดำเนินการธุรกรรม หรือการโอนค่าจากสัญญาอัจฉริยะ A เป็นสัญญาอัจฉริยะ B ดังนั้นคำว่าการดำเนินการแบบขนาน

การดำเนินการแบบขนานหมายความว่า ต่างจากการประมวลผลธุรกรรมอย่างต่อเนื่อง บล็อกเชนสามารถประมวลผลธุรกรรมหลายรายการที่ไม่ขัดแย้งกันพร้อมกัน สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการส่งผ่านข้อมูลในเครือข่ายบล็อกเชนได้มากขึ้น ทำให้มีการขยายตัวและประสิทธิภาพมากขึ้นในการจัดการธุรกรรมมากขึ้นและความต้องการในพื้นที่บล็อก

สำหรับการเปรียบเทียบอย่างง่าย ๆ พิจารณาความมีประสิทธิภาพของร้านซุปเปอร์มาร์เก็ตที่มีช่องทางหลายช่องสำหรับผู้ช้อปเช็คเอาท์ เทียบกับเพียงหนึ่งสำหรับทุกคน

ทำไมการประมวลผลแบบขนาน สำคัญ?

การดำเนินการแบบขนานในบล็อกเชนถูกออกแบบขึ้นเพื่อปลดล็อกประสิทธิภาพในความเร็วและประสิทธิภาพของเครือข่ายโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเครือข่ายเห็นการจราจรและความต้องการของทรัพยากรที่สูงขึ้น ในบริบทของระบบนิเวศคริปโต การดำเนินการแบบขนานหมายความว่าถ้าบ็อบต้องการสร้างสรรค์คอลเลคชั่น NFT ยอดนิยมล่าสุด และแอลิซต้องการซื้อเหรียญมีมโครตัวโปรดของเธอ แล้วเครือข่ายจะให้บริการผู้ใช้ทั้งสองโดยไม่เสียสมดุลในคุณภาพของประสิทธิภาพ และในที่สุดประสบการณ์ของผู้ใช้

ในขณะที่สิ่งนี้อาจถือเป็นคุณภาพชีวิตที่สมเหตุสมผลเพียงอย่างเดียว การปลดล็อกในประสิทธิภาพของเครือข่ายที่เปิดใช้งานด้วยการดำเนินการแบบขนานทำให้เกิดโอกาสในการพัฒนากรณีการใช้งานและแอปพลิเคชันใหม่และนวัตกรรมที่สามารถใช้ประโยชน์จากความหายของเวลาต่ำและปริมาณสูง ซึ่งในตนเองก็เป็นพื้นฐานสำหรับการเข้าร่วมกลุ่มผู้ใช้คริปโตสกุลต่อไป

การทำงานของการประมวลผลแบบขนานทำงานอย่างไร?

แม้ว่าพื้นฐานของการดำเนินการแบบขนานนี้จะเป็นเรื่องที่เข้าใจได้ง่าย แต่รายละเอียดในการออกแบบของบล็อกเชนใต้หลังคาที่มีผลต่อกระบวนการดำเนินการแบบขนานเอง ซึ่งคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดในการออกแบบบล็อกเชนด้วยการดำเนินการแบบขนานคือ ความสามารถของธุรกรรมในการเข้าถึงสถานะของเครือข่ายใต้หลังคาของมัน รวมถึงยอดคงเหลือของบัญชี พื้นที่จัดเก็บ และสมาร์ทคอนแทรค

การดําเนินการแบบขนานบนบล็อกเชนสามารถจัดประเภทได้ทั้งแบบกําหนดหรือในแง่ดี การดําเนินการแบบขนานที่กําหนดซึ่งใช้โดยบล็อกเชนเช่น Solana โดยเนื้อแท้แล้วต้องมีธุรกรรมเพื่อประกาศการพึ่งพาหน่วยความจําทั้งหมดล่วงหน้านั่นคือส่วนใดของรัฐทั่วโลกที่พวกเขาต้องการเข้าถึงล่วงหน้า แม้ว่าขั้นตอนนี้จะสร้างค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสําหรับนักพัฒนา แต่ในวงกว้างจะช่วยให้เครือข่ายสามารถจัดเรียงและระบุธุรกรรมที่ไม่ขัดแย้งกันก่อนดําเนินการสร้างระบบที่ปรับให้เหมาะสมซึ่งคาดการณ์ได้และมีประสิทธิภาพ ในทางกลับกันการดําเนินการแบบขนานในแง่ดีมีโครงสร้างเพื่อประมวลผลธุรกรรมทั้งหมดแบบคู่ขนานดําเนินการภายใต้สมมติฐานโดยธรรมชาติไม่มีความขัดแย้ง สิ่งนี้ทําให้บล็อกเชนพื้นฐานสามารถส่งมอบการดําเนินการธุรกรรมที่เร็วขึ้นแม้ว่าจะมีค่าใช้จ่ายในการดําเนินการใหม่ที่อาจเกิดขึ้นในภายหลังในกรณีที่มีข้อขัดแย้ง หากพบว่ามีการส่งธุรกรรมที่ขัดแย้งกันสองรายการระบบสามารถประมวลผลใหม่และดําเนินการใหม่ได้ทั้งแบบคู่ขนานหรือตามลําดับ

เพื่อเข้าใจผลกระทบของความซับซ้อนในการออกแบบเหล่านี้ได้ดีขึ้น การวิเคราะห์การดำเนินการขนานในมุมมองของทีมที่กำลังผลักดันขอบเขตของการดำเนินการขนานในปัจจุบันอาจจะเป็นประโยชน์

สถานะการทำงานของการประมวลผลขนาดขนาดใหญ่ในปัจจุบัน

เพื่อเข้าใจความหมายของความซับซ้อนในการออกแบบเหล่านี้ได้ดียิ่งขึ้น การวิเคราะห์การดำเนินการแบบขนานจากมุมมองของทีมที่กำลังผลักดันไปสู่ด้านหน้าของการดำเนินการแบบขนานในปัจจุบัน อาจมีประโยชน์

3.1 เครื่องจำลอง Solana (SVM)

Solana เป็นเครือข่ายบล็อกเชนแรกที่ถูกออกแบบขึ้นรอบการปฏิบัติขนาดขนาดใหญ่, ได้แรงบันดาลจากประสบการณ์ก่อนหน้าของผู้ก่อตั้ง Anatoly Yakovenko ในวงการโทรคมนาคม Solana มุ่งเน้นที่จะให้แพลตฟอร์มสำหรับนักพัฒนาที่ทำงานเร็วเท่าที่ฟิสิกส์สามารถทำได้, ดังนั้นความเร็วและประสิทธิภาพที่ปลดล็อคด้วยการคำนวณแบบขนานเป็นการเลือกที่ออกแบบอย่างง่ายและตรงไปตรงมา

องค์ประกอบที่สำคัญในการเปิดใช้ความเร็วและประสิทธิภาพสูงของ Solana คือ Sealevel, สภาพแวดล้อมการทำงานของสมาร์ทคอนแทรคพร้อมกันของเครือข่าย ในขณะที่ EVM และ WASM-based environments ใช้โครงสร้าง multi-threaded ซึ่งหมายความว่ามันสามารถประมวลผลธุรกรรมหลายรายการพร้อมกันได้ตามความสามารถของแกน validator

ความสำคัญในการเปิดใช้งานการดำเนินการแบบขั้นต่อไปของ Solana คือเมื่อทำธุรกรรมเปิดใช้งานแล้ว เครือข่ายจะกำหนดรายการคำสั่งสำหรับการดำเนินการนั้นที่จะถูกดำเนินการโดยเฉพาะบัญชีและสถานะที่จะเข้าถึงและการเปลี่ยนแปลง - นี้เป็นสิ่งสำคัญในการกำหนดว่าธุรกรรมไหนไม่ขัดแย้งและสามารถดำเนินการพร้อมกันได้ รวมทั้งเปิดใช้งานธุรกรรมที่พยายามเข้าถึงสถานะเดียวกันให้ทำได้พร้อมกัน

พิจารณาประสิทธิภาพที่ป้ายชื่อให้กับระบบกระเป๋าเครื่องในสนามบิน

Solana ยังใช้ Cloudbreak, บล็อกเชนบัญชีที่ปรับแต่งเองของตัวเอง, เพื่อจัดเก็บและบริหารจัดการข้อมูลสถานะเพื่อให้สามารถอ่านและเขียนข้อมูลแบบพร้อมกันได้ Cloudbreak, ที่ถูกปรับให้ใช้งานแบบขนาน, มีการขยายออกไปในทิศทางแนวนอนเพื่อกระจายและบริหารจัดการข้อมูลสถานะในหลายๆ โหนด

ด้วยโครงสร้างขนาดขนาดขนาดขนาด Solana สามารถจัดการจำนวนมากของธุรกรรมและดำเนินการอย่างรวดเร็วโดยยังให้ความสำคัญกับความสมบูรณ์ใกล้เคียงของธุรกรรม โซลานาจัดการระหว่าง 2,000 และ 10,000 ธุรกรรมต่อวินาที (TPS) เฉลี่ยในปัจจุบัน นอกจากนี้ กรณีการใช้ SVM กำลังขยายตัวอย่างช้าๆ แต่แน่นอนเนื่องจากทีมเช่น Eclipse กำลังเปิดตัวโครงสร้างเลเยอร์ 2 ซึ่งมีเป้าหมายที่จะใช้ SVM เป็นสภาพแวดล้อมการดำเนินงาน

3.2 อีวีเอ็มขนาน

Parallel EVM อธิบายถึงสภาพแวดล้อมการดําเนินการใหม่สําหรับบล็อกเชนซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อนํา "สิ่งที่ดีที่สุดของทั้งสองโลก" จากการออกแบบของ Solana และ Ethereum ด้วยความเร็วและประสิทธิภาพของ Solana และความปลอดภัยและสภาพคล่องของ Ethereum ด้วยการประมวลผลธุรกรรมแบบคู่ขนานแทนที่จะเป็นลําดับตามการออกแบบ EVM แบบดั้งเดิม EVM แบบขนานช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชันบนเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพสูงในขณะที่สามารถใช้ประโยชน์จากการเชื่อมต่อกับสภาพคล่อง EVM และเครื่องมือสําหรับนักพัฒนา

3.2.1 เครือข่าย Sei

Sei Network เป็นบล็อกเชนชั้นที่ 1 ที่เปิดให้ใช้งานได้กับ EVM ซึ่งเป็นโครงสร้างโอเพนซอร์ส โดยมีการพัฒนาแอปพลิเคชันดีเซ็นทรัลไล่ที่มีประสิทธิภาพสูงรอบๆ Sei ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ผู้ใช้และนักพัฒนาสามารถเร็วและมีค่าใช้จ่ายต่ำ และการดำเนินการแบบขนานคือส่วนประกอบสำคัญที่ทำให้มีประสิทธิภาพและประสบการณ์ผู้ใช้ได้ ในปัจจุบัน Sei สามารถยืนยันบล็อกในเวลา 390 มิลลิวินาที และได้ประมวลกว่า 1.9 พันล้านธุรกรรมบนเครือข่ายหลักของมันในแปซิฟิก

เดิมที Sei ใช้รูปแบบการดําเนินการแบบขนานที่กําหนดขึ้นซึ่งผู้ติดต่ออัจฉริยะจะประกาศการเข้าถึงสถานะที่ต้องการล่วงหน้าเพื่อให้ระบบเรียกใช้ธุรกรรมที่ไม่ขัดแย้งกันพร้อมกัน เมื่อเริ่มอัปเกรด V2 แล้ว Sei กําลังเปลี่ยนไปใช้โมเดลคู่ขนานในแง่ดีแทน ซึ่งหมายความว่าธุรกรรมทั้งหมดจะได้รับการประมวลผลแบบคู่ขนานเมื่อส่งไปยังเครือข่าย (ขั้นตอนการดําเนินการ) จากนั้นจะได้รับการตรวจสอบข้อมูลที่ขัดแย้งกับธุรกรรมก่อนหน้า (ขั้นตอนการตรวจสอบความถูกต้อง) ในกรณีที่มีธุรกรรมที่ขัดแย้งกันตั้งแต่สองรายการขึ้นไป เช่น ธุรกรรมที่พยายามเข้าถึงสถานะเครือข่ายเดียวกัน Sei จะระบุจุดขัดแย้งนี้แล้วเรียกใช้ธุรกรรมใหม่ทั้งแบบคู่ขนานหรือตามลําดับขึ้นอยู่กับลักษณะของความขัดแย้ง

เพื่อเก็บรักษาและบำรุงรักษาข้อมูลธุรกรรม Sei ยังจะแนะนำ SeiDB ฐานข้อมูลที่กำหนดเองซึ่งมีเป้าหมายที่จะปรับปรุงข้อบกพร่องใน v1 โดยการจัดเรียงให้เหมาะสมสำหรับการดำเนินการแบบขนาน SeiDB มีเป้าหมายที่จะลดความเยอะเกินของการเก็บรักษาข้อมูลที่ไม่จำเป็นและรักษาการใช้ดิสก์อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อประสิทธิภาพของเครือข่ายที่ดีขึ้น V2 ลดปริมาณข้อมูลบัญชีที่จำเป็นสำหรับการติดตามและจัดเก็บ และทำให้มี write-ahead log เพื่อช่วยในการกู้คืนข้อมูลในกรณีเกิดอุบัติเหตุ

ท้ายที่สุด Sei ยังได้ประกาศเร็ว ๆ นี้เกี่ยวกับการเปิดตัว Parallel Stack ของตน เป็นเฟรมเวิร์กโอเพ่นซอร์สสำหรับเปิดให้ Layer 2 scaling solutions เช่น rollups มีโอกาสใช้งานและได้ประโยชน์จากการทำงานแบบขนาน

3.2.2 Monad

Monad เป็นบล็อกเชนชั้นที่ 1 แบบพร้อมใช้งานในอนาคตที่นำเสนอความเข้ากันได้เต็มรูปแบบและความเข้ากันได้กับ RPC สำหรับแอปพลิเคชันและโครงสร้างพื้นฐาน Ethereum ผ่านการปรับปรุงทางเทคนิคอย่างสร้างสรรค์ Monad มีเป้าหมายที่จะส่งประสบการณ์ที่มีความสัมพันธ์มากกว่าบล็อกเชนที่มีอยู่ในขณะเดียวกัน พร้อมรักษาค่าใช้จ่ายในการทำธุรกรรมต่ำลงโดยการปรับปรุงสำหรับประสิทธิภาพและความสามารถในการพกพา พร้อมเวลาบล็อก 1 วินาที และความสมบูรณ์ด้วยสูงสุด 10,000 TPS

Monad นำการดำเนินการขนาดขนาดใหญ่และการเคลื่อนท่อพร้อมกันเข้ามาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในด้านความเร็วและประสิทธิภาพของธุรกรรม คล้ายกับ Sei v2 Monad จะใช้โมเดลการดำเนินการที่เชื่อมั่นว่าเครือข่ายจะเริ่มดำเนินการทุกธุรกรรมที่เข้ามาพร้อมกัน และจากนั้นวิเคราะห์และตรวจสอบธุรกรรมเพื่อค้นหาข้อขัดแย้งและดำเนินการทำซ้ำตามความเหมาะสม โดยมีวัตถุประสงค์ปลายทางคือผลลัพธ์จะเหมือนกันหากธุรกรรมถูกดำเนินการตามลำดับ

สำคัญที่จะทราบว่าในการรักษาความสอดคล้องกับ Ethereum Monad จะเรียงลำดับธุรกรรมในบล็อกตามลำดับเชิงเส้น โดยที่แต่ละธุรกรรมจะอัปเดตตามลำดับ

เพื่อรักษาและเข้าถึงข้อมูลบล็อกเชนได้มากกว่าสถานะปัจจุบันของ Ethereum clients ที่ Monad สร้าง MonadDB ที่กำหนดเองของตนเอง ซึ่งสร้างขึ้นโดยตรงสำหรับบล็อกเชน Monad DB ใช้ประโยชน์จากคุณลักษณะขั้นสูงของ Linux kernel สำหรับการดำเนินการดิสก์แบบไม่ซิงโครนัสอย่างมีประสิทธิภาพ โดยกำจัดข้อจำกัดของการเข้าถึงข้อมูลแบบซิงโครนัส MonadDB มีการเข้าถึงข้อมูลแบบไม่ซิงโครนัส (async I/O) ซึ่งเป็นคุณสมบัติสำคัญในการเปิดใช้การดำเนินการแบบขั้นต่อไปพร้อมทั้งระบบสามารถเริ่มประมวลผลธุรกรรมถัดไปในขณะที่รอการอ่านสถานะสำหรับธุรกรรมก่อนหน้า

สำหรับการใช้เทียนเปรียบเสมือนการทำอาหารหลายอย่าง (สปาเก็ตตี้กับเมทบอล) ขั้นตอนที่เกี่ยวข้องคือ 1) การเตรียมซอส 2) การทำเมทบอล และ 3) การทำพาสต้า หากเชฟที่มีประสิทธิภาพจะเริ่มต้นโดยการต้มน้ำสำหรับพาสต้า จากนั้นเตรียมส่วนผสมสำหรับซอส จากนั้นหยิบพาสต้าลงในน้ำที่เดือดอยู่ จากนั้นทำซอส และสุดท้ายคือเมทบอล แทนที่จะทำแต่ละขั้นตอนทีละขั้นตอน เสร็จสิ้นงานที่เดียวกันในที่เดียวกันก่อนที่จะไปขั้นตอนถัดไป

3.3 ย้าย

Move เป็นภาษาโปรแกรมที่พัฒนาขึ้นโดยทีม Facebook เมื่อปี 2019 สำหรับโครงการ Diem ที่เสร็จสิ้นลง Move ถูกออกแบบมาเพื่อจัดการข้อมูลสมาร์ทคอนแทรคและธุรกรรมอย่างปลอดภัยโดยการกำจัดทางเข้าโจมตีซึ่งเป็นธรรมชาติของภาษาอื่น ๆ เช่น การโจมตี reentrancy

MoveVM ทำหน้าที่เป็นสภาพแวดล้อมการดำเนินการแบบพื้นเมืองสำหรับบล็อกเชนที่ใช้ Move โดยใช้การขนานทำให้การดำเนินการธุรกรรมเร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพที่ดีกว่าทั้งๆที่ดำเนินการ

3.3.1 Aptos

Aptos เป็นบล็อกเชนชั้นที่ 1 ที่พัฒนาโดยสมาชิกของโครงการ Diem เดิม ซึ่งนำมาใช้ Move-based เพื่อสร้างการทำงานแบบขนานเพื่อให้สามารถใช้งานร่วมกันในสภาพแวดล้อมที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับนักพัฒนาแอปพลิเคชัน Aptos ใช้ Block-STM ซึ่งเป็นการปรับปรุงการทำงานของ Software Transactional Memory (STM) สำหรับการควบคุมการทำงานแบบ concurrency

Block-STM เป็นเครื่องยนต์การประมวลผลพร้อมเธร็ดหลายเธร็ดซึ่งทำให้เกิดการประมวลผลแบบคาดหวังได้ การทำธุรกรรมถูกเรียงลำดับล่วงหน้าและจัดเรียงโยกย้ายฉลาดภายในบล็อกซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการแก้ขัดแย้งอย่างมีประสิทธิภาพและการดำเนินการซ้ำธุรกรรมเหล่านั้น การวิจัยที่ดำเนินการโดย Aptos ได้ค้นพบว่าสามารถรองรับ TPS สูงสุดถึง 160K ได้ทฤษฎีโดยใช้การประมวลผลแบบพร้อมเธร็ดของ Block-STM

3.3.2 Sui

คล้ายกับ Aptos Sui เป็นบล็อกเชนเลเยอร์ 1 ที่พัฒนาโดยอดีตสมาชิกของโครงการ Diem ซึ่งใช้ภาษา Move อย่างไรก็ตาม Sui ใช้การใช้งาน Move แบบกําหนดเองซึ่งเปลี่ยนรูปแบบการจัดเก็บและสิทธิ์ของสินทรัพย์จากการออกแบบ Diem ดั้งเดิม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งนี้ช่วยให้ Sui สามารถใช้รูปแบบการจัดเก็บของรัฐเพื่อแสดงธุรกรรมอิสระเป็นวัตถุ แต่ละอ็อบเจ็กต์มี ID ที่ไม่ซ้ํากันภายในสภาพแวดล้อมการดําเนินการของ Sui และในการทําเช่นนั้นจะช่วยให้ระบบสามารถระบุธุรกรรมที่ไม่ขัดแย้งกันและประมวลผลแบบคู่ขนานได้อย่างง่ายดาย

คล้ายกับ Solana Sui ดำเนินการด้วยการประมวลผลแบบกำหนดลำดับที่แน่นอนซึ่งต้องการธุรกรรมให้ระบุบัญชีที่ต้องการเข้าถึงล่วงหน้า

3.3.3 Movement Labs

Movement คืออะไร?

Movement กําลังสร้างชุดเครื่องมือสําหรับนักพัฒนาและบริการโครงสร้างพื้นฐานบล็อกเชนเพื่อให้นักพัฒนาสามารถเข้าถึงประโยชน์ของการสร้างบน Move ได้อย่างง่ายดาย การดําเนินงานในฐานะผู้ให้บริการแบบ AWS สําหรับนักพัฒนา Move Movement ใช้การขนานเป็นคุณสมบัติการออกแบบหลักเพื่อเปิดใช้งานปริมาณการประมวลผลที่สูงขึ้นและประสิทธิภาพของเครือข่ายโดยรวมที่มากขึ้น MoveVM เป็นสภาพแวดล้อมการดําเนินการแบบแยกส่วนซึ่งช่วยให้เครือข่ายบล็อกเชนสามารถขยายและปรับความสามารถในการประมวลผลธุรกรรมได้ตามต้องการเพื่อรองรับปริมาณธุรกรรมที่เพิ่มขึ้นเพิ่มความสามารถในการประมวลผลและดําเนินการธุรกรรมแบบคู่ขนาน

โครงสร้าง MoveVM

Movement จะเริ่มเปิดตัว M2, ZK-rollup ซึ่งจะสามารถทำงานร่วมกับ EVM และ Move clients ได้เช่นกัน M2 จะได้รับการสืบทอดจาก Block-STM พาราเลลลิเซชันเชิงขั้นบันทึกและคาดว่าจะส่งผลให้มี TPS หลายหมื่นต่อวินาที

คำปิด

4.1 ความท้าทายสำหรับระบบขนาดใหญ่ในปัจจุบัน

บางคำถามที่สำคัญและข้อคิดที่ควรพิจารณาเกี่ยวกับการพัฒนาบล็อกเชนขนาน;

• เครือข่ายกำลังทำการค้าอะไรเพื่อเปิดให้มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นผ่านการดำเนินการขนาน
  • น้อยลงจำนวนผู้ตรวจสอบที่คุ้มครองเครือข่ายทำให้ความเร็วในการตรวจสอบและประมวลผลเร็วขึ้น แต่ว่าสิ่งนี้สามารถเสี่ยงกับความปลอดภัยของบล็อกเชนไหมว่ามันจะเป็นไปได้ง่ายขึ้นสำหรับผู้ตรวจสอบที่จะทำการก่อกบอกกันต่อเครือข่ายหรือไม่
  • มีจำนวนผู้ตรวจสอบที่ตั้งอยู่ในที่เดียวกันมากพอหรือไม่? นี่เป็นกลยุทธ์ที่พบบ่อยสำหรับการลดความล่าช้าในระบบที่เกี่ยวข้องกับการเงินและระบบอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แต่จะเกิดอะไรขึ้นกับเครือข่ายในกรณีที่ศูนย์ข้อมูลเฉพาะนั้นถูกขโมย?
• สำหรับระบบขนาดใหญ่ที่เชื่อมั่น เมื่อกระบวนการการทำธุรกรรมที่ไม่ถูกต้องถูกดำเนินการใหม่ จะสร้างขัดข้องเป็นจุดอ่อนเมื่อเครือข่ายขยายตัวหรือไม่? การทดสอบและประเมินประสิทธิภาพนี้เป็นอย่างไร?

ในระดับสูง บล็อกเชนขนาดใหญ่เผชิญกับความเสี่ยงของความไม่สอดคล้องในบัญชี เช่น การใช้เงินครั้งที่สองและการเปลี่ยนแปลงลำดับของธุรกรรม (แน่นอนนี่เป็นประโยชน์หลักของการดำเนินการตามลำดับ) การแบ่งแยกแบบกึ่งกําหนดที่จะแก้ไขปัญหานี้โดยการสร้างระบบติดตามภายในสําหรับธุรกรรมบนบล็อกเชนพื้นฐาน บล็อกเชนที่นําการประมวลผลโดยเลขาเด็ดต้องรับรองว่ากลไกที่พวกเขาใช้ในการตรวจสอบและทําซ้ําธุรกรรมเป็นอย่างมั่นคงและทํางานได้ และการตัดสินใจที่ทําเพื่อประสิทธิภาพสามารถนําไปใช้ได้อย่างมีเหตุผล

4.2 การมองโจทย์ในอนาคต / โอกาสทางธุรกิจ

ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์ได้สอนเราว่าระบบขนานมีแนวโน้มที่จะมีประสิทธิภาพและปรับขนาดได้เมื่อเวลาผ่านไปมากกว่าระบบตามลําดับ การเพิ่มขึ้นของบล็อกเชนคู่ขนานหลัง Solana เน้นย้ําว่าแนวคิดนี้ใช้กับโครงสร้างพื้นฐานของ crypto เช่นกัน แม้แต่วิตาลิกก็พาดพิงถึง การประยุกต์ใช้พร้อมกัน เป็นหนึ่งในโซลูชันหลักที่เป็นไปได้สําหรับการปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดของการรวม EVM เมื่อเร็ว ๆ นี้ พูดอย่างกว้าง ๆ การเติบโตของการยอมรับ crypto / blockchain เรียกร้องให้ระบบที่เหมาะสมที่สุดกว่าที่มีอยู่ในปัจจุบันรวมถึงบล็อกเชนแบบขนาน การต่อสู้เครือข่ายล่าสุดของ Solana ได้เน้นว่ามีพื้นที่มากมายสําหรับการปรับปรุงในการพัฒนาบล็อกเชนแบบขนาน ในขณะที่ทีมจํานวนมากขึ้นพยายามที่จะผลักดันขอบเขตของพรมแดน onchain และเตรียมความพร้อมให้กับกลุ่มผู้ใช้จํานวนมากต่อไปและการยอมรับแอปพลิเคชันและระบบนิเวศแบบ blockchain-native โมเดลการดําเนินการแบบขนานให้กรอบการทํางานที่ใช้งานง่ายสําหรับการสร้างระบบที่สามารถจัดการขนาดของกิจกรรมเครือข่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพในระดับที่ตรงกับบริษัท Web2 ได้อย่างง่ายดาย

Works Cited

• Dixon, C. (2024). Read write own: การสร้างยุคถัดไปของอินเทอร์เน็ต. Random House.
• https://medium.com/alliancedao/the-case-for-parallel-processing-chains-90bac38a6ba4
• https://medium.com/solana-labs/sealevel-parallel-processing-thousands-of-smart-contracts-d814b378192
• https://etherscan.io/chart/gasprice
• https://blog.sei.io/sei-v2-the-first-parallelized-evm/
• https://www.docs.sei.io/overview
• https://forum.sei.io/t/seidb-improving-long-term-storage/22?ref=blog.sei.io
• https://blog.sei.io/the-parallel-stack/
• https://docs.monad.xyz/
• https://coinmarketcap.com/academy/article/what-is-aptos-the-ultimate-guide-to-the-aptos-ecosystem
• https://arxiv.org/pdf/2203.06871.pdf
• https://medium.com/movementlabsxyz/the-movevm-a-new-era-of-blockchain-precision-and-safety-a1b5bd4a65ea
• https://vitalik.eth.limo/general/2024/03/28/blobs.html

ข้อความปฏิบัติ

1. บทความนี้ถูกพิมพ์มาจาก [ shoal], Forward the Original Title‘Parallel Execution: The Next Generation of Blockchains’, All copyrights belong to the original author [PAUL TIMOFEEV, ไมค์ จิน, และ เกต เทรมเบิล]. หากมีข้อบกพร่องใดๆ ในการนำเผยแพร่นี้ โปรดติดต่อเกต เรียนทีม และพวกเขาจะดำเนินการต่อไปอย่างรวดเร็ว

2. คำประกาศความรับผิด: มุมมองและความคิดเห็นที่แสดงในบทความนี้เป็นเพียงของผู้เขียนเท่านั้น และไม่เป็นการให้คำแนะนำทางการลงทุนใด ๆ

3. การแปลบทความเป็นภาษาอื่น ๆ ทำโดยทีม Gate Learn หากไม่ระบุไว้ การคัดลอก การแจกจ่าย หรือการลอกเลียนบทความที่ถูกแปลนั้นถูกห้าม