Нові розробки технології паралельного EVM: Порівняння Monad, MegaETH та Pharos

Нещодавно три важливі проекти паралельного EVM запустили свої тестові мережі. Monad запустив свою тестову мережу 19 лютого, MegaETH - 21 березня, а Pharos - 24 березня. Ця серія дій, здається, свідчить про те, що фокус розвитку технології Web3 знову повертається до паралельного EVM, що є найбільш актуальною темою на початку 2024 року.

EVM як основний компонент Ethereum відповідає за виконання смарт-контрактів та обробку транзакцій. Хоча послідовна модель виконання EVM гарантує визначеність та безпеку транзакцій, вона може викликати завантаженість мережі та затримки в умовах високого навантаження. Технологія паралельного EVM дозволяє виконувати кілька операцій одночасно, що значно підвищує пропускну здатність мережі, покращуючи загальну продуктивність та масштабованість блокчейну.

Насправді, паралельний EVM не лише означає паралельне виконання, а також включає всебічне оновлення в багатьох аспектах, від механізму консенсусу, обробки транзакцій, оптимізації конвеєра, системи зберігання до апаратного прискорення. Ці покращення спрямовані на те, щоб мережа блокчейн могла обробляти більше транзакцій за коротший час, ефективно вирішуючи проблеми заторів і затримок, з якими стикається традиційний блокчейн.

Далі ми детально розглянемо фонову інформацію та технічну архітектуру трьох проектів: Monad, MegaETH та Pharos.

! Паралельні битви Святого Грааля EVM: Monad, MegaETH і Pharos

Монада

Monad - це високо ефективний EVM-сумісний блокчейн Layer1, розроблений Monad Labs. Його мета полягає в підвищенні масштабованості системи при збереженні децентралізації, вирішуючи проблему низької пропускної здатності існуючих EVM-сумісних блокчейнів.

Monad Labs була заснована трьома співзасновниками у 2022 році, двоє з яких мають досвід у торгівлі, а один - з некриптовалютної сфери. Компанія завершила два раунди фінансування на загальну суму 2,44 мільярда доларів, з оцінкою до 3 мільярдів доларів.

Основна перевага Monad полягає в тому, що вона може обробляти 10 000 транзакцій на секунду, а час блокування становить лише 1 секунду. Ця висока продуктивність в основному зумовлена чотирма оптимізаціями:

1. MonadBFT: вдосконалений високопродуктивний механізм консенсусу на основі HotStuff. Він використовує двофазний BFT алгоритм, має оптимістичну реакцію та ефективні витрати на комунікацію. Одночасно впроваджено змішану схему підписів та протокол RaptorCast, що підвищує ефективність мережі та стійкість до помилок.

2. Асинхронне виконання: відокремлення консенсусу від виконання значно підвищує пропускну здатність виконання в Monad. Такий дизайн дозволяє процесу виконання займати весь час блоку, а не лише невелику частину часу блоку.

3. Паралельне виконання: Monad використовує оптимістичний метод виконання, що дозволяє почати виконання наступних транзакцій до завершення попередніх. Порівнюючи використовувані в процесі виконання вхідні дані з вихідними даними попередніх транзакцій, забезпечується правильність результатів виконання.

4. MonadDB: Це спеціалізована KV база даних, призначена для зберігання перевірених даних блокчейну. Вона нативно реалізує структуру даних Merkle Patricia Trie на диску та в пам'яті, а також використовує асинхронний I/O, контроль паралелізму та інші технології для оптимізації продуктивності.

! Паралельна битва Святого Грааля EVM: Monad, MegaETH і Pharos

МегаETH

MegaETH є рішенням Layer2, яке зосереджене на продуктивності блокчейну в реальному часі, розробленим MegaLabs. Воно забезпечує наднизьку затримку та високу масштабованість для додатків, які потребують миттєвої реакції.

MegaLabs була заснована на початку 2023 року, члени команди походять з університету Стенфорда, Массачусетського технологічного інституту та інших відомих вишів, а також з таких відомих блокчейн-компаній, як Consensys. Компанія вже завершила два раунди фінансування, загальна сума яких перевищує 30 мільйонів доларів, а оцінка перевищує 200 мільйонів доларів.

Видовими характеристиками MegaETH є його здатність обробляти 100k TPS та приблизно 10 мс часу на блок, що дозволяє досягати мілісекундної реакції навіть за високих навантажень. Ця видатна продуктивність в основному обумовлена такими технічними характеристиками:

1. Спеціалізація вузлів: MegaETH розподіляє різні функції між різними ролями вузлів, включаючи сортувальник, доказувач та повний вузол, кожен з яких виконує специфічні завдання та має різні апаратні вимоги.

2. Орієнтована оптимізація: для вирішення різних проблем, з якими стикаються традиційні EVM блокчейни, MegaETH впровадила ряд цільових заходів з оптимізації, включаючи проектування ефективного стану Trie, використання стратегії паралельного виконання, застосування JIT компілятора тощо.

3. Міні-блоки: MegaETH виконує попереднє підтвердження кожні 10 мілісекунд, що називається Міні-блоками. Такий дизайн значно скорочує час поширення транзакцій до решти мережі, одночасно зменшуючи навантаження на легкі клієнти.

! Паралельні битви Святого Грааля EVM: Monad, MegaETH і Pharos

Фарос

Pharos позиціонується як високо продуктивний EVM-сумісний Layer1 блокчейн, який прагне створити найкращу екосистему RWA та платежів. Він стверджує, що має надвисоку продуктивність, обробляючи 50 000 транзакцій на секунду та споживаючи 2 мільярди одиниць газу на секунду.

Pharos була заснована в 2024 році, члени команди походять з відомих блокчейн-проектів, таких як AntChain, Solana Labs, OKX, Stellar і Ripple. Компанія завершила раунд фінансування на суму 8 мільйонів доларів.

Pharos представив фреймворк "паралельність (DP)", який поділяє паралельні можливості блокчейну на шість рівнів (DP0-DP5). Pharos використовує повноцінну паралельну архітектуру DP5, проводячи повне оновлення від консенсусу, транзакцій, конвеєра, зберігання до апаратного прискорення:

1. Масштабований консенсусний протокол: високопродуктивний, з низькою затримкою BFT консенсусний протокол.

2. Паралельне виконання двох віртуальних машин: паралельне виконання EVM та WASM з використанням передових технологій компіляції.

3. Повний життєвий цикл асинхронного конвеєра: реалізація паралельної та асинхронної обробки протягом усього життєвого циклу транзакцій та між блоками.

4. Високопродуктивне зберігання: використовує сертифіковану структуру даних (ADS), забезпечуючи високу пропускну здатність, низьку затримку I/O та економічне зберігання стану.

5. Модульна спеціальна обробка мережі (SPN): може безшовно інтегрувати нове програмне забезпечення, апаратне забезпечення та географічну дистрибуцію, підтримує різноманітні варіанти використання та нові технології.

! Паралельна битва за Святий Грааль EVM: Monad, MegaETH і Pharos

Підсумок

EVM має найбільшу спільноту розробників та екосистему застосунків у світі Web3, але проблеми з масштабуванням Ethereum серйозно заважають його подальшому розвитку. Тому паралельний EVM став одним із найважливіших технологічних напрямків.

Monad досягає балансу між масштабованістю та децентралізацією завдяки своїй моделі паралельного виконання, забезпечуючи розробникам пропускну здатність 10 000 TPS, при цьому зберігаючи сумісність з EVM. Його незалежний механізм консенсусу забезпечує автономність, але також означає втрату безпеки Ethereum.

MegaETH демонструє найкращі результати за затримкою та пропускною спроможністю, з наднизькою затримкою в 10 мілісекунд та пропускною спроможністю 100 000 TPS, що робить його особливо придатним для застосувань, які потребують практично миттєвої реакції. Однак його централізований дизайн сортувальника може викликати занепокоєння щодо децентралізації.

Pharos має продуктивність до 50K TPS і 2 gGas/s, його продуктивність порівнянна з іншими новими високопродуктивними EVM блокчейнами. Унікальність Pharos полягає в його зосередженні на інституційних клієнтах та вимогах до комплаєнсу RWA-Fi, що має на меті задовольнити майбутній попит на відповідну та ефективну блокчейн-інфраструктуру.

Згідно з публічними даними, продуктивність MegaETH і Pharos, здається, краща, ніж у Monad, але враховуючи, що Monad отримав найбільше фінансування і має достатні ресурси для технічних проривів. Тому конкуренція між цими трьома проектами не має абсолютного лідера, і розробники повинні зважити пріоритети таких факторів, як продуктивність, децентралізація та спеціалізація при виборі.

! Паралельна битва Святого Грааля EVM: Monad, MegaETH і Pharos

! Паралельні битви Святого Грааля EVM: Monad, MegaETH і Pharos

! Паралельні битви Святого Грааля EVM: Monad, MegaETH і Pharos

! Паралельні битви Святого Грааля EVM: Monad, MegaETH і Pharos