前言
近期,三大天王级并行 EVM 项目不约而同地上线了测试网,分别是 Monad 2 月 19 日上线测试网,MegaETH 3 月 21 日上线测试网,Pharos 3 月 24 日上线测试网。Web3 技术的主线叙事,似乎在 AI Agent 之后,又回到了并行 EVM —— 这个 2024 年初最火爆的叙事。
EVM(Ethereum Virtual Machine, 以太坊虚拟机)是以太坊的核心,负责运行智能合约和处理交易。EVM 是一个计算引擎,提供了计算和存储的抽象,但是 EVM 没有调度功能,以太坊的执行模块从区块中取出一个个交易,EVM 负责依次去执行。虽然顺序执行确保了交易和智能合约能够以确定性顺序执行,保障了安全性,但在面临高负载的情况下,可能会导致网络拥堵和延迟。
并行 EVM 则通过允许多个操作同时执行,极大地提高了网络的吞吐量,从而增强了整个区块链的性能和可扩展性。实际上,我们指的并行 EVM 其实是指高性能的 EVM 兼容区块链,不仅引入了并行执行,还有从共识、交易、流水线、存储到硬件加速全面升级,目的是为了让区块链网络能够在更短的时间内处理更多的交易,有效解决了传统区块链的网络拥堵和延迟问题。
本文将深入探讨 Monad、MegaETH 和 Pharos 这三个项目的背景和架构,以及开发者选择的权衡。
MonadMonad 是一个高性能的 EVM 兼容 Layer1 区块链, 由 Monad Labs 开发。Monad 在维持去中心化的同时提高系统的扩展性,解决现有 EVM 兼容区块链的低吞吐量问题。
Monad Labs 由 Keone Hon、James Hunsaker 和 Eunice Giarta 于 2022 年共同创立,其中 Keone 和 James 是做市巨头 Jump Trading 的前员工,Eunice 来自非 Crypto 背景。
2023 年 2 月,Monad Labs 完成了种子轮的 1900 万美元融资,Dragonfly 领投;2024 年 4 月,Monad Labs 完成了新一轮 2.25 亿美元融资,Paradigm 领投。Monad 目前估值达到了 30 亿美元。
Monad 的关键优势在于它可以处理高达每秒 10,000 笔交易,并且具有 1 秒的区块时间。主要得益于在以下四个方面进行了优化:
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MonadBFT:一种高性能共识机制,基于 HotStuff 的改进版。用于在拜占庭行为者存在的情况下,在部分同步条件下达成交易排序的一致性。首先,MonadBFT 采用了两阶段的 BFT 算法,具有乐观响应性,并在常见情况下具有线性通信开销,在超时情况下具有二次通信开销;其次,MonadBFT 采用了混合签名方案,消息的完整性和真实性由 ECDSA 签名提供,可聚合的消息类型(投票和超时)则由 BLS 签名提供,解决了可伸缩性问题;并且,在 Monad 中,节点不会维护一个全局交易池,而是一个本地交易池,交易由 RPC 节点转发给之后的几个领导者节点,从而有效减少带宽占用和交易延迟;最后,MonadBFT 的消息传播还使用了 RaptorCast 协议,不仅将区块提案转换为纠删码块,并且每个块通过两级广播树发送给所有验证者,RaptorCast 利用整个网络的全部上传带宽将区块提案传播给所有验证者,同时保留拜占庭容错能力。由于这些特点,MonadBFT 能够实现高效和稳健的区块链共识;