以太坊的擴展問題並不是加密領域的新話題;這種開創性的智能合約區塊鏈因在高活動期間的吞吐量有限而以高昂的 gas 費而臭名昭著。

可擴展性有限的主要原因之一是以太坊運行時環境以太坊虛擬機 (EVM) 的順序性。爲了提供更多背景信息,EVM 被設計爲圖靈完備虛擬機,從而能夠在以太坊區塊鏈上安全執行智能合約。

雖然此運行時環境高效可靠,但它按順序處理交易。這意味着以太坊區塊鏈上的智能合約執行是依次處理的,因此需要更長的時間,尤其是在高容量活動期間。

從長遠來看,以太坊用戶必須忍受更長的等待時間和更高的 Gas 成本,就像 2017 年 CryptoKitties 首次堵塞以太坊網絡時的情況,以及最近在 2021 年 DeFi 和 NFT 市場熱潮期間的情況一樣。

並行 EVM:DApp 生態系統的新曙光

在過去的幾年中,已經啓動了多項舉措來解決以太坊的可擴展性挑戰,包括替代的第 1 層鏈(如 Solana)和第 1 層彙總(如 Arbitrum 和 Optimism)。

雖然這些可擴展性解決方案在提高交易吞吐量方面發揮了顯著作用,但一種更新穎的可擴展性解決方案目前是 DeFi 社區討論的話題;Sui、Meter 和 Nomad 等並行 EVM 鏈正在通過引入可以同時處理多個智能合約交易的 DApp 構建生態系統來改變遊戲規則。

讓我們來看一下;在標準 EVM 模型中,如果 Alice 和 Bob 提交交易以將 X 數量的以太坊原生代幣發送到不同的地址,則 EVM 將根據哪個交易首先發起按順序處理交易。這意味着儘管交易彼此獨立,但他們中的一個必須等​​待更長時間才能執行他們的智能合約訂單。

然而,在並行EVM模型中,兩筆交易將同時提交,從而減少了等待時間和gas成本。這類似於多核CPU,每個核心能夠同時處理或執行獨立指令,這大大提高了現代計算機的處理能力。

EVM 並行化主要有兩種方法:樂觀並行和狀態訪問方法。

樂觀並行:顧名思義,樂觀並行 EVM 模型最初假設所有交易都是自然獨立的。交易執行後,模型將驗證該假設並糾正可能獨立執行的任何依賴交易。此模型的警告是,它可能會導致交易執行後出現大量衝突,尤其是在處理依賴交易時。

狀態訪問方法:與前者不同,這種方法主動整理依賴交易和獨立交易。這使智能合約能夠以順序格式執行依賴交易,同時串聯處理獨立交易。優點是沒有追溯修改,但缺點是開發人員需要更多資源和時間來主動整理交易。

並行 EVM 智能合約區塊鏈

儘管這是解決以太坊擴展瓶頸的新方法,但一些兼容 DApp 的區塊鏈已經走在了前面。本節將簡要介紹三條主要的並行 EVM 鏈,它們正在使用這種方法來解決以太坊的可擴展性限制。

快點

Sui 區塊鏈生態系統的總鎖定價值 (TVL) 爲 7.51 億美元,設計爲並行 EVM 鏈,利用狀態訪問方法。值得注意的是,這個智能合約網絡還具有以對象爲中心的數據模型,以增強獨立和依賴交易的主動排序的清晰度。截至撰寫本文時,Sui 區塊鏈生態系統上正在構建超過 25 個 DApp,其中大多數是 Dexes 和收益平臺。

儀表

這是另一個與 EVM 兼容的鏈,已在其主網上集成了並行交易提交。Meter 對以太坊可擴展性的方法的另一個突出之處在於該項目即將推出的加密優化數據庫,它將使 I/O 性能提高 3 倍,並將磁盤佔用空間減少到以太坊目前使用的 pebbleDB 的 ⅓。其他可區分的功能包括搶先交易/MEV 阻力、多資產驗證以及更高的安全性和活躍度,這要歸功於 PoW 和 PoS 共識的結合。

Monad

與 Sui 區塊鏈網絡不同,Monad 利用樂觀並行方法,聲稱每秒支持超過 10,000 筆交易。該項目的聯合創始人兼首席執行官 Keone Hon 今年早些時候接受了 Blockworks 的採訪,強調了使用單獨線程來實現 EVM 等虛擬機同時進行交易的重要性,同時爲 DeFi 原生用戶維護簡單的 UI/UX。

“Monad 基本上可以採用與以太坊完全相同的交易格式,然後在底層實現並行性,而無需從用戶角度進行任何更改。”Hon 說。

結論

過去四年來,DApp 生態系統發展迅速,顯然,在解決可擴展性問題之前,大規模採用是不可能實現的。雖然一些 DeFi 愛好者可能會主張遷移到更便宜的 DApp 生態系統,但現實情況是,以太坊仍然是最突出的智能合約區塊鏈,根據 DeFi Llama 的數據,以太坊佔據了總鎖定價值 (TVL) 的 50% 以上。

因此,開發增強以太坊核心功能或同時解決多項挑戰(例如 EVM 兼容性和並行交易處理)的擴展解決方案更合乎邏輯。