Web3 Komputasi Paralel: Jalur Akhir untuk Skalabilitas Native dan Lima Jalur Teknologi Utama

Penelitian Kedalaman Komputasi Paralel Web3: Jalur Utama untuk Skalabilitas Asli

I. Pendahuluan: Perluasan adalah topik abadi, dan paralel adalah medan pertempuran utama

Sejak lahirnya, sistem blockchain telah menghadapi masalah inti yaitu skalabilitas. Kemampuan pemrosesan transaksi Bitcoin dan Ethereum terbatas, tidak dapat memenuhi kebutuhan aplikasi berskala besar. Ini bukan masalah yang bisa diselesaikan hanya dengan menambah perangkat keras, melainkan merupakan batasan sistemik dari desain dasar blockchain.

Selama sepuluh tahun terakhir, industri telah mencoba berbagai solusi skalabilitas, mulai dari perselisihan skalabilitas Bitcoin hingga sharding Ethereum, dari saluran status hingga Rollup. Rollup sebagai solusi utama saat ini, meningkatkan TPS sambil mempertahankan keamanan rantai utama. Namun, itu belum menyentuh batasan nyata dari kinerja blockchain di lapisan dasar, terutama di sisi eksekusi yang masih dibatasi oleh mode komputasi serial.

Oleh karena itu, komputasi paralel dalam rantai secara bertahap memasuki pandangan industri. Ini berusaha untuk meningkatkan blockchain dari mode satu utas menjadi sistem komputasi dengan tingkat konkuren yang tinggi sambil menjaga atomisitas satu rantai. Ini tidak hanya dapat mencapai peningkatan throughput ratusan kali lipat, tetapi juga dapat menjadi kunci untuk ledakan aplikasi kontrak pintar.

Sebenarnya, Web2 telah lama mengadopsi model optimasi seperti pemrograman paralel secara luas. Blockchain sebagai sistem komputasi yang lebih primitif, belum sepenuhnya memanfaatkan pemikiran paralel ini. Ini adalah batasan sekaligus kesempatan. Proyek generasi baru sedang menjelajahi terobosan untuk meningkatkan paralelisme dalam rantai ke mekanisme yang lebih dalam, menunjukkan karakteristik yang semakin mendekati sistem operasi modern.

Dapat dikatakan bahwa komputasi paralel tidak hanya merupakan optimasi kinerja, tetapi juga titik balik paradigma dari model eksekusi blockchain. Ini mendefinisikan ulang logika dasar pemrosesan transaksi, memberikan dukungan infrastruktur yang berkelanjutan untuk aplikasi asli Web3 di masa depan.

Setelah konvergensi Rollup, pararel dalam rantai menjadi variabel kunci dalam kompetisi Layer1 di siklus baru. Ini bukan hanya perlombaan teknologi, tetapi juga perebutan paradigma. Platform eksekusi kedaulatan generasi berikutnya di dunia Web3 kemungkinan besar akan lahir dari pertarungan ini.

Huobi Growth Academy|Laporan Penelitian Kedalaman Komputasi Paralel Web3: Jalur Akhir Ekspansi Asli

Dua, Peta Panorama Paradigma Perluasan: Lima Jenis Rute, Masing-Masing Memiliki Fokus Tersendiri

Skalabilitas sebagai topik paling penting dalam evolusi teknologi blockchain, telah melahirkan hampir semua jalur teknologi utama dalam sepuluh tahun terakhir. Dimulai dari perdebatan ukuran blok Bitcoin, perlombaan teknologi ini akhirnya membagi menjadi lima jalur dasar, masing-masing dengan filosofi teknis, kesulitan implementasi, dan skenario penggunaan yang berbeda.

Jenis pertama adalah ekspansi on-chain yang paling langsung, seperti menambah ukuran blok, memperpendek waktu blok, dan sebagainya. Metode ini mempertahankan kesederhanaan konsistensi rantai tunggal, tetapi rentan terhadap risiko sentralisasi dan batasan sistemik lainnya, dan saat ini tidak lagi menjadi solusi inti yang utama.

Kedua adalah perluasan di luar rantai, seperti saluran status dan sisi rantai. Jalur jenis ini memindahkan sebagian besar aktivitas transaksi ke luar rantai, hanya menuliskan hasil akhirnya ke dalam rantai utama. Meskipun secara teori dapat memperluas throughput tanpa batas, model kepercayaan transaksi di luar rantai dan masalah lainnya membatasi aplikasinya.

Kelas ketiga adalah jalur Layer2 Rollup yang paling banyak diterapkan saat ini. Memperluas kapasitas melalui mekanisme eksekusi di luar rantai dan verifikasi di dalam rantai. Optimistic Rollup dan ZK Rollup masing-masing memiliki keunggulan, tetapi juga mengungkapkan ketergantungan yang terlalu kuat pada ketersediaan data dan kendala jangka menengah.

Kelas keempat adalah arsitektur blockchain modular yang muncul dalam beberapa tahun terakhir. Ini memisahkan fungsi inti blockchain, yang dilakukan oleh beberapa rantai khusus untuk menyelesaikan fungsi yang berbeda. Arah ini memiliki fleksibilitas yang tinggi, tetapi persyaratan keamanan lintas rantai sangat tinggi, dan ambang batas pengembang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan desain rantai tradisional.

Jenis kelima adalah jalur optimasi komputasi paralel di dalam rantai yang dianalisis secara mendalam dalam artikel ini. Ini menekankan perubahan arsitektur mesin eksekusi di dalam rantai tunggal untuk mencapai pemrosesan paralel transaksi atomik. Keuntungan dari arah ini adalah dapat melampaui batas kinerja tanpa bergantung pada arsitektur multi-rantai, sekaligus memberikan fleksibilitas komputasi yang cukup untuk kontrak pintar yang kompleks.

Lima jenis jalur ini mencerminkan pertimbangan sistematis antara kinerja, keterpaduan, keamanan, dan kompleksitas pengembangan dalam blockchain. Setiap jalur tidak mungkin menyelesaikan semua masalah, tetapi bersama-sama membentuk gambaran komprehensif tentang peningkatan paradigma komputasi Web3.

Seperti sejarah komputer yang beralih dari satu inti ke banyak inti, jalan perluasan Web3 juga akan menuju era eksekusi yang sangat paralel. Di era ini, kinerja tidak hanya merupakan perlombaan kecepatan rantai, tetapi merupakan manifestasi komprehensif dari filosofi desain dasar dan kontrol sistem. Dan paralel dalam rantai, mungkin menjadi medan perang terakhir dalam perang jangka panjang ini.

Tiga, Peta Klasifikasi Komputasi Paralel: Lima Jalur dari Akun ke Instruksi

Berdasarkan model eksekusi, teknologi komputasi paralel dapat dibagi menjadi lima jalur: paralel tingkat akun, paralel tingkat objek, paralel tingkat transaksi, paralel tingkat mesin virtual, dan paralel tingkat instruksi. Lima jenis jalur ini berkisar dari granularitas kasar hingga granularitas halus, yang merupakan proses pemurnian logika paralel yang terus menerus, serta jalur di mana kompleksitas sistem dan kesulitan penjadwalan terus meningkat.

Paralel tingkat akun yang diwakili oleh Solana, didasarkan pada desain pemisahan akun dan status, dengan menganalisis secara statis kumpulan akun yang terlibat dalam transaksi untuk menentukan hubungan konflik. Cocok untuk menangani transaksi yang terstruktur dengan jelas, tetapi mungkin mengalami penurunan paralelisme ketika menghadapi kontrak pintar yang kompleks.

Paralelisme tingkat objek memperkenalkan abstraksi semantik dari sumber daya dan modul, dengan penjadwalan berdasarkan unit "objek status" yang lebih halus. Aptos dan Sui adalah penjelajah dalam arah ini, terutama Sui yang mendefinisikan kepemilikan sumber daya pada saat kompilasi melalui bahasa Move, untuk mengendalikan konflik akses sumber daya dengan tepat.

Paralelisme tingkat transaksi diwakili oleh Monad, Sei, dan Fuel, membangun grafik ketergantungan di sekitar seluruh transaksi untuk pelaksanaan aliran paralel. Desain ini memungkinkan sistem untuk memaksimalkan挖掘并行性 tanpa sepenuhnya memahami struktur status dasar.

Paralelisme tingkat mesin virtual menyematkan kemampuan eksekusi bersamaan ke dalam logika penjadwalan instruksi dasar VM. MegaETH sebagai "eksperimen mesin virtual super" dalam ekosistem Ethereum, sedang berusaha untuk merancang ulang EVM untuk mendukung eksekusi kode kontrak pintar secara multithread.

Paralelisme tingkat instruksi adalah jalur dengan granularity paling halus, berasal dari eksekusi out-of-order modern CPU dan desain pipeline instruksi. Tim Fuel telah memperkenalkan model eksekusi yang dapat disusun ulang pada tingkat instruksi dalam FuelVM, yang mungkin akan mendorong desain kolaboratif antara blockchain dan perangkat keras ke tingkat yang baru di masa depan.

Lima jalur ini membentuk spektrum perkembangan komputasi paralel dalam rantai, menandakan pergeseran model komputasi blockchain dari buku besar konsensus urutan penuh tradisional ke lingkungan eksekusi terdistribusi berkinerja tinggi. Pilihan jalur paralel dari berbagai blockchain publik akan menentukan batas kapasitas ekosistem aplikasi masa depan dan daya saing intinya.

Huobi Growth Academy|Laporan Penelitian Kedalaman Komputasi Paralel Web3: Jalur Akhir Ekspansi Asli

Empat, Dua Jalur Utama dalam Penjelasan Mendalam: Monad vs MegaETH

Saat ini, dua jalur teknologi utama yang paling banyak diperhatikan di pasar adalah "membangun rantai komputasi paralel dari nol" yang diwakili oleh Monad, dan "revolusi paralel internal EVM" yang diwakili oleh MegaETH. Keduanya mewakili dua aliran dalam persaingan paradigma paralel: "rekonstruksionisme" dan "kompatibilisme".

Monad mengadopsi pendekatan rekonstruktivisme yang mendalam, mendefinisikan mesin eksekusi blockchain dengan terinspirasi dari database modern dan sistem multi-core berkinerja tinggi. Teknologi inti mencakup kontrol konkurensi optimis, penjadwalan DAG transaksi, eksekusi tidak terurut, dan mekanisme lainnya, yang bertujuan untuk meningkatkan kinerja rantai hingga tingkat juta TPS. Monad mendukung kompatibilitas Solidity melalui lapisan bahasa perantara, dengan strategi "kompatibilitas permukaan, rekonstruksi dasar".

MegaETH memilih untuk memulai dari dunia Ethereum yang ada, menanamkan kemampuan komputasi paralel ke dalam mesin eksekusi EVM. Ini tidak mengubah spesifikasi EVM, tetapi merombak model eksekusi instruksi, memperkenalkan isolasi tingkat thread, eksekusi asinkron tingkat kontrak, dan mekanisme lainnya. Jalur "revolusi konservatif" ini sangat menarik bagi ekosistem L2 Ethereum, menyediakan jalur ideal untuk meningkatkan kinerja tanpa perlu migrasi sintaks.

Monad lebih cocok untuk membangun sistem baru dari awal, mengejar proyek dengan throughput ekstrem; MegaETH lebih cocok untuk proyek L2 dan DeFi yang ingin meningkatkan kinerja dengan perubahan pengembangan minimal. Keduanya mungkin akan memiliki tujuan yang sama dalam arsitektur blockchain modular di masa depan, bersama-sama membentuk dua sayap dari mesin eksekusi terdistribusi berkinerja tinggi Web3.

Lima, Peluang dan Tantangan Masa Depan Komputasi Paralel

Perhitungan paralel sedang berpindah dari desain di atas kertas menuju implementasi di blockchain, melepaskan potensi besar. Ini tidak hanya membawa peningkatan kinerja sistem, tetapi juga melahirkan paradigma pengembangan dan model bisnis baru.

Dari sudut pandang peluang, yang pertama adalah "pembebasan plafon aplikasi". Komputasi paralel akan mendukung interaksi frekuensi tinggi yang benar-benar on-chain, seperti permainan berbasis blockchain dengan logika pertempuran waktu nyata, serta otonomi Agen AI di blockchain. Kedua, rantai alat pengembang dan lapisan abstraksi mesin virtual juga akan dibentuk kembali melalui paralelisasi, melahirkan infrastruktur generasi baru. Sementara itu, blockchain modular memberikan jalur implementasi untuk komputasi paralel, yang dapat membentuk arsitektur terintegrasi berkinerja tinggi dari data dasar hingga logika eksekusi.

Namun, komputasi paralel juga menghadapi banyak tantangan. Di sisi teknologi, perlu menyelesaikan masalah jaminan konsistensi status yang bersamaan, penanganan konflik transaksi, dan tantangan lainnya. Di sisi ekosistem, ini melibatkan kemauan migrasi pengembang, kemampuan desain model paralel, dan masalah lunak lainnya. Inilah yang menjadi kunci untuk menentukan apakah komputasi paralel dapat membentuk potensi ekosistem.

Akhirnya, masa depan komputasi paralel adalah kemenangan rekayasa sistem dan juga ujian desain ekologi. Ini akan mendefinisikan kembali "esensi rantai", menjadikan throughput status, konkruensi transaksi, dan kemampuan lainnya sebagai indikator nilai rantai yang utama. Paradigma komputasi paralel yang benar-benar menyelesaikan lompatan ini, akan menjadi primitif infrastruktur yang paling inti dan paling berpengaruh dalam siklus baru, dan mungkin menjadi titik balik bagi keseluruhan paradigma komputasi Web3.

Huobi Growth Academy|Laporan Penelitian Kedalaman Komputasi Paralel Web3: Jalur Akhir untuk Ekspansi Asli

Enam, Kesimpulan: Apakah komputasi paralel adalah jalur terbaik untuk skalabilitas asli Web3?

Di antara semua jalur yang menjelajahi batas kinerja Web3, komputasi paralel meskipun bukan yang paling mudah diimplementasikan, mungkin yang paling mendekati esensi blockchain. Ini mencoba untuk membangun kembali model eksekusi itu sendiri dalam atomisitas dan determinisme rantai, secara fundamental melampaui batasan kinerja. Cara skalabilitas "yang berasal dari rantai" ini tidak hanya mempertahankan model kepercayaan inti blockchain, tetapi juga menyediakan tanah kinerja yang berkelanjutan untuk aplikasi kompleks di masa depan.

Perhitungan paralel merekonstruksi "jiwa rantai". Ini mungkin bukan jalan pintas untuk menyelesaikan masalah dalam jangka pendek, tetapi sangat mungkin merupakan satu-satunya jalur solusi yang berkelanjutan dalam evolusi jangka panjang Web3. Kita sedang menyaksikan lompatan arsitektur yang mirip dengan peralihan dari CPU tunggal ke OS multi-core/thread, dan mungkin bentuk awal sistem operasi asli Web3 tersembunyi di dalam eksperimen paralel di dalam rantai ini.

Lihat Asli
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
  • Hadiah
  • 7
  • Bagikan
Komentar
0/400
SatoshiHeirvip
· 43menit yang lalu
Perlu dicatat bahwa penghitungan yang terhubung dan dicampur adalah pemikiran desain asal dari Blockchain.
Lihat AsliBalas0
SchrodingerAirdropvip
· 10jam yang lalu
Sudah bertahun-tahun sejak "bidadari" ini, akhirnya saya mengerti apa yang terjadi.
Lihat AsliBalas0
RugPullAlertBotvip
· 07-20 07:40
Apakah celah dasar masih bisa diperbaiki? Ayo pergi!
Lihat AsliBalas0
BottomMisservip
· 07-20 07:31
Sekali lagi terjebak, jika tidak mengerti ya tidak mengerti.
Lihat AsliBalas0
GasWranglervip
· 07-20 07:31
secara teknis, parallel hanyalah lipstik di atas babi... tampilkan data mempool terlebih dahulu
Lihat AsliBalas0
AlphaBrainvip
· 07-20 07:27
Berbicara tentang skalabilitas lagi adalah omong kosong. Mari kita minum teh dan istirahat.
Lihat AsliBalas0
GasWastingMaximalistvip
· 07-20 07:15
Ethereum sudah terlalu berlebihan, ya?
Lihat AsliBalas0
Perdagangkan Kripto Di Mana Saja Kapan Saja
qrCode
Pindai untuk mengunduh aplikasi Gate
Komunitas
Bahasa Indonesia
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)