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並行EVM新突破: Monad、MegaETH和Pharos技術對比與性能分析
並行EVM領域的突破性進展:Monad、MegaETH和Pharos的技術對比
近期,三個重要的並行EVM項目相繼推出測試網。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。這標志着Web3技術在AI Agent之後,又回歸到並行EVM這一2024年初最熱門的技術方向。
EVM作爲以太坊的核心組件,負責執行智能合約和處理交易。盡管順序執行保證了交易和合約的確定性順序,但在高負載情況下可能導致網路擁堵和延遲。並行EVM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指的是高性能的EVM兼容區塊鏈,不僅引入了並行執行,還涵蓋了從共識、交易處理、流水線、存儲到硬件加速的全面升級。這些改進旨在讓區塊鏈網路能夠在更短時間內處理更多交易,有效解決傳統區塊鏈面臨的網路擁堵和延遲問題。
Monad:高性能EVM兼容Layer1
Monad是一個高性能的EVM兼容Layer1區塊鏈,由Monad Labs開發。它致力於在保持去中心化的同時提高系統擴展性,解決現有EVM兼容區塊鏈的低吞吐量問題。
Monad的主要優勢在於其每秒可處理10,000筆交易,並具有1秒的區塊時間。這主要得益於以下四個方面的優化:
MonadBFT:基於HotStuff改進的高性能共識機制,採用兩階段BFT算法和混合籤名方案,並使用RaptorCast協議進行消息傳播。
異步執行:通過將共識與執行分離,大幅提高執行吞吐量。
並行執行:採用樂觀執行方法,並使用靜態代碼分析器預測交易間的依賴關係。
MonadDB:定制的KV數據庫,用於高效存儲經過驗證的區塊鏈數據。
MegaETH:超低延遲的Layer2解決方案
MegaETH是目前最快的Layer2區塊鏈,專注於實時區塊鏈性能,爲需要即時響應的應用程序提供超低延遲和可擴展性。
MegaETH具有100k的TPS和約10ms的出塊時間,即使在高負載下也能實現毫秒級響應時間。其主要技術特點包括:
節點特化:不同角色節點承擔不同功能,包括排序器、證明者和全節點。
定向優化:針對傳統EVM區塊鏈面臨的各種問題進行針對性優化。
Mini Blocks:每10毫秒進行一次預確認,大大縮短了傳播到網路其餘部分的間隔。
Pharos:面向RWA和支付生態的高性能Layer1
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。它具有每秒處理50,000筆交易和每秒消耗20億單位gas的超高性能。
Pharos採用DP5全棧並行架構,從共識、交易、流水線、存儲到硬件加速全面升級:
可擴展的共識協議:高吞吐量、低延遲的BFT共識協議。
雙虛擬機並行執行:並行的EVM和WASM執行層。
全生命週期異步流水線:實現交易全生命週期和區塊間的並行和異步處理。
高性能存儲:採用認證數據結構(ADS),提供高吞吐量、低延遲I/O和經濟高效的狀態存儲。
模塊化特殊處理網路(SPN):可無縫集成新技術,支持各種用例。
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其進一步發展。並行EVM成爲了解決這一問題的重要技術方向。
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。
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。
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"主打機構客戶與合規要求的RWA-Fi,能夠滿足未來市場對合規、高效區塊鏈基礎設施的需求。
這三個項目各有特色,開發者可根據性能、去中心化還是專業化的優先級進行選擇。