以太坊的扩展问题并不是加密领域的新话题;这种开创性的智能合约区块链因在高活动期间的吞吐量有限而以高昂的 gas 费而臭名昭著。

可扩展性有限的主要原因之一是以太坊运行时环境以太坊虚拟机 (EVM) 的顺序性。为了提供更多背景信息,EVM 被设计为图灵完备虚拟机,从而能够在以太坊区块链上安全执行智能合约。

虽然此运行时环境高效可靠,但它按顺序处理交易。这意味着以太坊区块链上的智能合约执行是依次处理的,因此需要更长的时间,尤其是在高容量活动期间。

从长远来看,以太坊用户必须忍受更长的等待时间和更高的 Gas 成本,就像 2017 年 CryptoKitties 首次堵塞以太坊网络时的情况,以及最近在 2021 年 DeFi 和 NFT 市场热潮期间的情况一样。

并行 EVM:DApp 生态系统的新曙光

在过去的几年中,已经启动了多项举措来解决以太坊的可扩展性挑战,包括替代的第 1 层链(如 Solana)和第 1 层汇总(如 Arbitrum 和 Optimism)。

虽然这些可扩展性解决方案在提高交易吞吐量方面发挥了显著作用,但一种更新颖的可扩展性解决方案目前是 DeFi 社区讨论的话题;Sui、Meter 和 Nomad 等并行 EVM 链正在通过引入可以同时处理多个智能合约交易的 DApp 构建生态系统来改变游戏规则。

让我们来看一下;在标准 EVM 模型中,如果 Alice 和 Bob 提交交易以将 X 数量的以太坊原生代币发送到不同的地址,则 EVM 将根据哪个交易首先发起按顺序处理交易。这意味着尽管交易彼此独立,但他们中的一个必须等​​待更长时间才能执行他们的智能合约订单。

然而,在并行EVM模型中,两笔交易将同时提交,从而减少了等待时间和gas成本。这类似于多核CPU,每个核心能够同时处理或执行独立指令,这大大提高了现代计算机的处理能力。

EVM 并行化主要有两种方法:乐观并行和状态访问方法。

乐观并行:顾名思义,乐观并行 EVM 模型最初假设所有交易都是自然独立的。交易执行后,模型将验证该假设并纠正可能独立执行的任何依赖交易。此模型的警告是,它可能会导致交易执行后出现大量冲突,尤其是在处理依赖交易时。

状态访问方法:与前者不同,这种方法主动整理依赖交易和独立交易。这使智能合约能够以顺序格式执行依赖交易,同时串联处理独立交易。优点是没有追溯修改,但缺点是开发人员需要更多资源和时间来主动整理交易。

并行 EVM 智能合约区块链

尽管这是解决以太坊扩展瓶颈的新方法,但一些兼容 DApp 的区块链已经走在了前面。本节将简要介绍三条主要的并行 EVM 链,它们正在使用这种方法来解决以太坊的可扩展性限制。

快点

Sui 区块链生态系统的总锁定价值 (TVL) 为 7.51 亿美元,设计为并行 EVM 链,利用状态访问方法。值得注意的是,这个智能合约网络还具有以对象为中心的数据模型,以增强独立和依赖交易的主动排序的清晰度。截至撰写本文时,Sui 区块链生态系统上正在构建超过 25 个 DApp,其中大多数是 Dexes 和收益平台。

仪表

这是另一个与 EVM 兼容的链,已在其主网上集成了并行交易提交。Meter 对以太坊可扩展性的方法的另一个突出之处在于该项目即将推出的加密优化数据库,它将使 I/O 性能提高 3 倍,并将磁盘占用空间减少到以太坊目前使用的 pebbleDB 的 ⅓。其他可区分的功能包括抢先交易/MEV 阻力、多资产验证以及更高的安全性和活跃度,这要归功于 PoW 和 PoS 共识的结合。

Monad

与 Sui 区块链网络不同,Monad 利用乐观并行方法,声称每秒支持超过 10,000 笔交易。该项目的联合创始人兼首席执行官 Keone Hon 今年早些时候接受了 Blockworks 的采访,强调了使用单独线程来实现 EVM 等虚拟机同时进行交易的重要性,同时为 DeFi 原生用户维护简单的 UI/UX。

“Monad 基本上可以采用与以太坊完全相同的交易格式,然后在底层实现并行性,而无需从用户角度进行任何更改。”Hon 说。

结论

过去四年来,DApp 生态系统发展迅速,显然,在解决可扩展性问题之前,大规模采用是不可能实现的。虽然一些 DeFi 爱好者可能会主张迁移到更便宜的 DApp 生态系统,但现实情况是,以太坊仍然是最突出的智能合约区块链,根据 DeFi Llama 的数据,以太坊占据了总锁定价值 (TVL) 的 50% 以上。

因此,开发增强以太坊核心功能或同时解决多项挑战(例如 EVM 兼容性和并行交易处理)的扩展解决方案更合乎逻辑。