並行 EVM 的三大競爭者：Monad、MegaETH 和 Pharos

近期，三個重要的並行 EVM 項目相繼推出了測試網。Monad 於 2 月 19 日、MegaETH 於 3 月 21 日、Pharos 於 3 月 24 日分別上線了各自的測試網絡。這一系列動作似乎預示着，在 AI Agent 之後，Web3 技術的焦點再次回到了並行 EVM 這個 2024 年初最熱門的話題上。

EVM 作爲以太坊的核心組件，負責執行智能合約和處理交易。盡管 EVM 的順序執行模式保證了交易的確定性和安全性，但在高負載情況下可能導致網路擁堵和延遲。並行 EVM 技術通過允許多個操作同時執行，大幅提高了網路吞吐量，增強了區塊鏈的性能和可擴展性。

實際上，並行 EVM 不僅僅指並行執行，還包括從共識、交易處理、流水線優化到存儲和硬件加速的全面升級。這些改進旨在提高區塊鏈網路的交易處理速度，有效緩解傳統區塊鏈面臨的網路擁堵和延遲問題。

下面我們將深入探討 Monad、MegaETH 和 Pharos 這三個項目的背景和技術架構。

Monad

Monad 是一個高性能的 EVM 兼容 Layer1 區塊鏈，由 Monad Labs 開發。其目標是在保持去中心化的同時提高系統的擴展性，解決現有 EVM 兼容區塊鏈的低吞吐量問題。

Monad Labs 由 Keone Hon、James Hunsaker 和 Eunice Giarta 於 2022 年共同創立。Keone 和 James 曾在做市巨頭 Jump Trading 任職，而 Eunice 來自非加密貨幣背景。

該項目在融資方面表現亮眼。2023 年 2 月完成了 1900 萬美元的種子輪融資，2024 年 4 月又完成了 2.25 億美元的新一輪融資。目前，Monad 的估值已達到 30 億美元。

Monad 的主要優勢在於其每秒可處理 10,000 筆交易，並且區塊時間僅爲 1 秒。這些性能提升主要得益於以下四個方面的優化：

1. MonadBFT：這是一種基於 HotStuff 改進的高性能共識機制。它採用兩階段的 BFT 算法，在常見情況下具有線性通信開銷，超時情況下爲二次通信開銷。MonadBFT 還使用了混合籤名方案和 RaptorCast 協議，有效減少了帶寬佔用和交易延遲。

2. 異步執行：通過將共識與執行分離，Monad 顯著提高了執行吞吐量。這種設計允許執行過程佔用整個區塊時間，而不僅僅是區塊時間的一小部分。

3. 並行執行：Monad 採用樂觀執行方法，允許在前面的交易完成之前開始執行後續交易。它通過追蹤執行過程中使用的輸入，並與之前交易的輸出進行比較來確保執行結果的正確性。此外，Monad 還使用靜態代碼分析器來預測交易間的依賴關係，避免無效的並行執行。

4. MonadDB：這是 Monad 的核心組件之一，是一個定制的 KV 數據庫，用於存儲經過驗證的區塊鏈數據。MonadDB 在磁盤和內存中原生實現了 Merkle Patricia Trie 數據結構，並採用了異步 I/O、並發控制、順序寫和數據壓縮等技術，顯著提升了數據存取效率和交易處理速度。

MegaETH

MegaETH 是由 MegaLabs 開發的高性能 Layer2 區塊鏈，專注於實時區塊鏈性能，爲需要即時響應的應用提供超低延遲和高可擴展性。

MegaLabs 成立於 2023 年初，其核心團隊包括 CEO Li Yilong（斯坦福大學計算機科學博士）、CTO Yang Lei（麻省理工博士）、CBO Kong Shuyao（Consensys 前全球業務發展主管）以及增長主管 Namik Muduroglu（曾任職於 Consensys 和 Hypersphere）。

在融資方面，MegaLabs 於 2024 年 6 月完成了 2000 萬美元的種子輪融資，同年 12 月又在 Echo 平台上 3 分鍾內完成了 1000 萬美元的社區輪融資。目前，MegaETH 的估值超過 2 億美元。

MegaETH 的性能指標相當驚人，能夠實現 100k 的 TPS 和約 10ms 的出塊時間，即使在高負載下也能保持毫秒級的響應時間。這些優異性能主要源於以下技術特點：

1. 節點特化：MegaETH 中的不同角色節點承擔不同功能，包括排序器（負責交易排序與執行）、證明者（進行無狀態驗證）和全節點（更新本地狀態並驗證區塊有效性）。

2. 定向優化：MegaETH 針對傳統 EVM 區塊鏈面臨的各種問題進行了針對性優化。例如，設計了高效的新狀態 Trie 解決狀態數據獲取延遲問題，採用並行執行策略和 JIT 編譯器提高執行效率，以及設計高效的狀態差異編碼和傳輸方法解決狀態同步帶寬過高的問題。

3. Mini Blocks：MegaETH 每 10 毫秒進行一次預確認，稱爲 Mini Blocks。這種設計大大縮短了交易傳播到網路其餘部分的間隔，同時減輕了輕客戶端的負擔。

Pharos

Pharos 定位爲高性能的 EVM 兼容 Layer1 區塊鏈，致力於打造最佳的 RWA 和支付生態。其性能指標相當出色，能夠每秒處理 50,000 筆交易，並消耗 20 億單位的 gas。

Pharos 成立於 2024 年，其核心團隊包括 CEO Alex Zhang（前螞蟻鏈 CTO 和 ZAN CEO）、CTO Wishlonger（前螞蟻鏈 CSO）、CMO Laura（前 Solana Labs 市場營銷負責人）、COO Sally（前 OKX 員工）以及 CCO Matthew（曾在 Stellar 和 Ripple 領導生態系統建設和業務發展）。

2024 年 11 月，Pharos 完成了 800 萬美元的種子輪融資。

Pharos 提出了"並行化程度(DP)"框架，將區塊鏈並行化能力分爲六個級別（DP0-DP5）。Pharos 採用 DP5 全棧並行架構，從共識到硬件加速全面升級：

1. 可擴展的共識協議：一種高吞吐量、低延遲的 BFT 共識協議。

2. 雙虛擬機並行執行：並行的 EVM 和 WASM 執行層，採用先進的編譯技術。

3. 全生命週期異步流水線：實現交易全生命週期及區塊間的並行和異步處理。

4. 高性能存儲：採用認證數據結構（ADS），提供高吞吐量、低延遲的 I/O 和經濟高效的狀態存儲。

5. 模塊化特殊處理網路（SPN）：可無縫集成新的軟件、硬件和地理分散化，支持各種用例和新興技術。

總結

EVM 在 Web3 世界擁有最多的開發者和最大的 DApp 生態，但以太坊的擴容問題嚴重阻礙了 EVM 的進一步發展，因此並行 EVM 成爲了最重要的技術方向之一。

Monad 通過其並行執行模型在可擴展性和去中心化之間取得平衡，爲開發人員提供 1 萬 TPS 吞吐量，同時保持 EVM 兼容性。其獨立的共識提供了自主性，但也放棄了以太坊的安全保障。

MegaETH 在延遲性和吞吐量方面表現最爲出色，10 毫秒的超低延遲和 10 萬 TPS 的吞吐量使其特別適合需要近乎即時響應的應用場景，如 GameFi、SocialFi 和高頻交易。但其中心化排序器設計可能會引發去中心化方面的擔憂。

Pharos 擁有高達 50K TPS 和 2 gGas/s 的交易處理能力，性能與其他新興高性能 EVM 區塊鏈相當。其"螞蟻基因"使其特別適合機構客戶與合規要求的 RWA-Fi 場景，能夠滿足未來市場對合規、高效區塊鏈基礎設施的需求。

從公開數據來看，MegaETH 和 Pharos 的性能似乎優於 Monad，但考慮到 Monad 的融資規模最大，其仍有充分的資源進行技術突破。因此，這三個項目之間的競爭並沒有絕對的領先者，開發者在選擇時需要權衡性能、去中心化和專業化等因素的優先級。