作者:100y.eth 來源:mirror 翻譯:善歐巴,喜來順財經(jīng)
從前,一位紫色的Pepe巫師降臨在以太坊的村莊……
很久以前,在一個名為以太坊的小村莊里,生活著一群綠色的Pepe。在這個繁榮的王國中,高度的去中心化和強大的安全性推動了村莊的興盛,經(jīng)濟一派繁榮。
村民們深受這些原則的影響,定期通過持有的權(quán)益選舉領(lǐng)導(dǎo)者,來監(jiān)督每十二秒記錄一次的交易區(qū)塊,以此維持村莊的活躍經(jīng)濟。然而,如今的以太坊村莊已不復(fù)當年的輝煌,猖獗的模因病毒肆虐,使得村莊元氣大傷。村里的綠色Pepe們行色匆匆,村莊成了一片蕭條的景象。
然而,村中仍有一些綠色的Pepe懷揣復(fù)興的夢想,他們提出了“L2改革”,希望能讓以太坊重現(xiàn)生機。通過他們的努力,村莊逐漸恢復(fù)了些許繁榮,活動的規(guī)模也達到了前所未有的高度,綠色Pepe們的生活中再次泛起一絲活力。
然而,L2改革并未完全解決問題。鄰近的Solana和Sui村莊雖尚年輕且時常不穩(wěn)定,但在前所未有的科學(xué)革命下飛速發(fā)展,復(fù)雜的金融交易變得簡單流暢,而以太坊盡管經(jīng)歷了改革,依然步履維艱。村中開始流傳著搬遷到這些新興村莊的傳聞。
就在這時,一位紫色Pepe巫師出現(xiàn)在了以太坊村莊。
這位紫袍的Pepe巫師懷著對以太坊村莊失落輝煌的深深惋惜,決心建造一個名為Monad的新村莊。
一天,他站在村中的廣場上,向綠色Pepe們宣布了他創(chuàng)立Monad的宏偉計劃,并邀請他們表達對未來的期許和夢想。
綠色Pepe 1首先發(fā)言:“我希望Monad的生活能像以太坊一樣。雖然以太坊缺乏Solana或Sui的可擴展性,但它的文化獨特,我從未想過離開,因為其他地方的文化和我們差異太大。”
綠色Pepe 2也補充道:“保持生活方式和文化的連續(xù)性很重要,但我也希望能像其他村莊一樣高效。雖然以太坊安全,但對那些追求速度和靈活的項目來說,它顯得力不從心。”
巫師聽取了他們的期望,承諾在Monad中融入以太坊豐富的文化,同時具備Solana和Sui的可擴展性。他開始思索如何施展強大的魔法來實現(xiàn)這一愿景:一個既保留以太坊傳統(tǒng),又擁有新科技效率的村莊。
隨后,他將這份宏大的愿景分享給渴望改變的Pepe們,激發(fā)了他們對一個兼具兩者優(yōu)勢的新生活的希望。
制約以太坊村莊擴展性的一個限制在于,每次創(chuàng)建新區(qū)塊時,交易都要在共識過程中實時處理。在這個村莊中,提議區(qū)塊的領(lǐng)導(dǎo)者必須在提議之前計算所有交易的結(jié)果,而接收區(qū)塊的驗證節(jié)點也需計算所有交易,以驗證區(qū)塊的合法性并投票。
由于共識過程需要村民們的計算和溝通,這極大壓縮了處理交易的時間,從而限制了擴展性。為了解決這一問題,紫色Pepe巫師施展了一種名為“延遲執(zhí)行”的新魔法,將村民交易的“共識”過程(即交易排序)與“執(zhí)行”過程(即計算結(jié)果)分離。

簡單來說,不再需要每個區(qū)塊同時進行共識和執(zhí)行,而是N區(qū)塊的共識進行時,執(zhí)行則處理N-1區(qū)塊中的交易結(jié)果。

這種方法使得執(zhí)行可以利用完整的區(qū)塊時間,大大增加了同一時間內(nèi)可以處理的交易數(shù)量。
在以太坊村莊中,節(jié)點在共識前會進行計算,以確保區(qū)塊的合法性。然而在Monad的延遲執(zhí)行系統(tǒng)中,共識和執(zhí)行分離,惡意節(jié)點可能忽略之前已確認的交易或篡改計算狀態(tài)。
為防止這種情況,Monad將Merkle根(表示第N-10區(qū)塊的計算結(jié)果)嵌入到第N區(qū)塊的提議中。如果超過三分之二的節(jié)點對第N區(qū)塊達成共識,即表示第N-10區(qū)塊的計算結(jié)果也被確認。
如果某節(jié)點在第N-10區(qū)塊的計算結(jié)果不匹配第N區(qū)塊中的Merkle根,該節(jié)點將從共識中移除,始于第N區(qū)塊。這種十區(qū)塊的Merkle根延遲確保了任何計算錯誤都能被及時檢測。
值得注意的是,Monad的區(qū)塊時間為1秒,但這并不意味著Monad的最終確定性需要10秒。憑借Monad獨特的MonadBFT系統(tǒng),單區(qū)塊的最終確定性可以在1秒內(nèi)實現(xiàn)。
紫色Pepe巫師苦心思索,如何能讓村莊中的領(lǐng)導(dǎo)者迅速將區(qū)塊提案傳播給其他節(jié)點。
在以太坊村莊,習(xí)慣是將一個完整的區(qū)塊提案,包括所有交易,作為一個龐大的包裹在網(wǎng)絡(luò)上傳播。然而,巫師意識到,如果Monad村也采取這種方法,廣播包含大量交易的區(qū)塊提案將是一項艱巨而緩慢的任務(wù)。
為此,紫色Pepe巫師提出了“交易哈希”的概念。由于所有村民提交的交易已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)中傳播,每個節(jié)點都在自身的交易池中保留了Monad村的交易記錄。

巫師利用這一點,讓領(lǐng)導(dǎo)者無需在每次區(qū)塊提案中傳遞完整的交易列表。取而代之的是,領(lǐng)導(dǎo)者只需引用這些交易并發(fā)送哈希值即可。
如此一來,Monad的區(qū)塊提案保持緊湊,僅包含每筆交易的哈希值。其他節(jié)點在收到提案時,只需將這些哈希值與自己記錄中的交易對比,便能輕松找到所引用的交易。
在Monad村莊中,每個區(qū)塊內(nèi)的交易順序和區(qū)塊生成的共識由MonadBFT治理,這是一種基于HotStuff的高性能共識機制。該兩階段的拜占庭容錯算法(BFT)能夠在兩步內(nèi)達成共識。
區(qū)塊的領(lǐng)導(dǎo)者通過概率選取,基于每位參與者的質(zhì)押份額來確定。在Monad中,每個區(qū)塊的創(chuàng)建過程比以太坊村更為高效,因為每個區(qū)塊N的提案與前一區(qū)塊N-1的法定證書(QC)一起傳遞,表明超過三分之二的節(jié)點已經(jīng)驗證了該區(qū)塊。

以下是流程的展開過程:
領(lǐng)導(dǎo)者N發(fā)布區(qū)塊N的提案,同時附帶前一區(qū)塊N-1的QC。
驗證者們隨后驗證區(qū)塊N,并將他們的投票發(fā)送給領(lǐng)導(dǎo)者N+1。
領(lǐng)導(dǎo)者N+1發(fā)布區(qū)塊N+1的提案,同時附上區(qū)塊N的QC。
然而,即便擁有QC N,驗證者也無法立即敲定區(qū)塊N,因為區(qū)塊鏈的本質(zhì)無法確保所有參與者同步在線。
要完全確保區(qū)塊N的安全性,驗證者們需要將對區(qū)塊N+1的“同意”投票(其中包含QC N)發(fā)送給領(lǐng)導(dǎo)者N+2。當領(lǐng)導(dǎo)者N+2生成QC N+1時,這確認了第N+1輪的成功完成,從而使區(qū)塊N最終確定。
通過卓越的巫術(shù)和遠見,紫色Pepe巫師引領(lǐng)Monad村莊進入了一個新紀元。在這個村莊中,每個區(qū)塊不僅能夠迅速創(chuàng)建和保障安全,且過程優(yōu)雅,符合一個真正可擴展、合作共贏的村莊愿景。

在 Monad 領(lǐng)域,為了處理大量村民交易,紫色 Pepe 巫師設(shè)計了一個新咒語,使交易不是以以太坊村莊的串行方式處理,而是以強大的并行流處理。

借助延遲執(zhí)行,只有在區(qū)塊的交易順序達成共識后才會開始執(zhí)行。Monad 村莊由許多熟練的執(zhí)行者組成,每個人都負責(zé)處理交易,獨立計算其輸入和輸出并創(chuàng)建待處理列表。
這些輸入和輸出不會立即改變村莊的狀態(tài),而是以懸浮魔法的形式等待,準備按照共識確定的順序提交。這種提交涉及將輸出逐一合并到當前狀態(tài),就像魔法線編織出無縫有序的掛毯一樣。
然而,事情發(fā)生了轉(zhuǎn)折。并行處理引入了交易沖突的可能性——這在有序的以太坊村莊中很少見,但在這里卻是一個新的挑戰(zhàn)。
例如,如果一筆交易(交易 b)顯示村民 A 贈送 1 ETH 給村民 B,而另一筆交易(交易 c)顯示 B 在村里的小旅館花了這筆 ETH,那么它們的順序就至關(guān)重要。如果交易 c 試圖在交易 b 之前執(zhí)行,交易就會失敗。在這些情況下,沖突的交易會被重新安排,交易 c 等待交易 b 完成后再再次執(zhí)行。
因此,在 Monad 中,并行執(zhí)行的核心在于序列:結(jié)果是并行計算的,但狀態(tài)更新按照所需的精確順序合并。

紫色佩佩巫師并沒有就此止步。他變出了 MonadDb,這是 Monad 村獨有的自定義數(shù)據(jù)庫,專門用于存儲區(qū)塊鏈的狀態(tài)。以太坊依賴于復(fù)雜的 Merkle Patricia Trie,這種結(jié)構(gòu)以其彈性而聞名,但也因其對外部客戶端的低效率而聞名,而 MonadDb 則原生地采用了它,充分利用了它的全部功能和效率。
MonadDb 在設(shè)計時充分考慮了村莊的并行執(zhí)行,支持同時進行多個讀取和寫入,并且精度很高。與要求每項任務(wù)完成后才能轉(zhuǎn)到下一項任務(wù)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫不同,MonadDb 擁有異步 I/O 魔力,允許任務(wù)無縫重疊,為真正的并行事務(wù)處理打開了大門。

通過一系列奇妙的咒語和復(fù)雜的魔法,紫色的 Pepe 巫師創(chuàng)造了 Monad 村——在這里,以太坊的可信賬戶、加密技術(shù)、交易格式、語言和錢包與 Solana 和 Sui 令人難以置信的可擴展性輕松融合。現(xiàn)在,Monad 蓬勃發(fā)展,夢想著實現(xiàn)每秒 10,000 筆交易并實現(xiàn) 1 秒內(nèi)完成。
誕生于智慧與希望的 Monad 村,能否拯救被 meme 病毒所困擾的世界,并幫助以太坊重獲榮耀,成為值得信賴的伙伴?只有時間能告訴我們答案。