突破「三難困境」，Monad 實現高速並行化的EVM Layer 1 公鏈

TinTinLand ｜2024-11-07 15:48

作為一個新興的Layer1 智慧合約平台，Monad 的目標是為開發者提供一個高效、安全且具備跨鏈能力的環境，讓去中心化應用的創建變得更加便捷與靈活。

突破「三難困境」，Monad 實現高速並行化的 EVM Layer 1 公鏈

作為一個新興的Layer1 智慧合約平台，Monad 的目標是為開發者提供一個高效、安全且具備跨鏈能力的環境，讓去中心化應用的創建變得更加便捷與靈活。
———— Monad 團隊

目前，如何同時保障去中心化、安全性和可擴展性，已成為業界面臨的關鍵挑戰。為因應此難題， M onad 基於權益證明（PoS）共識機制，建構了相容於以太坊虛擬機（EVM）的Layer 1 智慧合約平台。透過其獨特的平行架構和卓越效能，Monad 提供了全新的技術方案，力求在區塊鏈的「三難困境」中找到更優解。

突破「三難困境」，Monad 實現高速並行化的 EVM Layer 1 公鏈

相容於EVM 的高效能Layer 1 公鏈－ Monad

Monad 計畫由一群具備高頻交易（HFT）背景的美國電腦工程師於2022 年創立，致力於打造一個相容於以太坊虛擬機器（EVM）的Layer 1 公鏈。透過平行執行和超標量管線架構，Monad 實現了10,000 筆每秒（TPS）的高交易吞吐量，並支援1 秒的區塊終結性。 Monad 計畫採用權益證明（PoS）共識機制，確保去中心化和抗審查能力。雖然Monad 主網尚未啟動，但已有近百個協定和dApp 承諾將在其上進行建置。其首個合作夥伴LayerZero將協助Monad 實現跨鏈互通性， Pyth Network 和Wormhole等計畫也將為其生態系統提供強而有力的支持，進一步增強網路的連結性和跨平台效益傳遞。

突破「三難困境」，Monad 實現高速並行化的 EVM Layer 1 公鏈

洞悉Monad 技術優勢與專案架構

透過在四個重要領域（ MonadBFT、延遲執行、並行執行和MonadDb ）中進行演算法改進和架構修改，Monad 構建了一種能夠根本提升EVM 性能的設計，這種設計可能會在不遠的將來在以太坊上成為標準，推動區塊鏈產業的進一步發展，並為開發者提供一個更有效率的建構環境。

MonadBFT 共識機制

Monad 引入了基於HotStuff的MonadBFT 拜占庭容錯共識機制，透過優化的管線化流程，實現了快速的區塊終結性。該機制將共識通訊輪次從傳統的三輪減少到兩輪，顯著提升了網路的吞吐量和整體效能。在此機制中，領導節點發起區塊提議，經過驗證者節點的審查，若超過三分之二的驗證者同意，則區塊被確認。若在預定時間內未能達成共識，驗證者會發送超時訊息，形成超時證明，有效防止系統停滯，確保了網路的安全性和穩定性。

提高可擴展性：延遲執行

在大多數區塊鏈中，達成共識需要同時驗證交易和更新狀態，這個過程可能相對緩慢。 Monad 採用了延遲執行策略，將交易執行與共識過程分開。節點首先就交易的順序達成共識，之後獨立執行交易，這種方法顯著降低了由惡意節點引起的風險。此外，由於執行不再依賴共識的完成，整體網路的效率也得到了提升。

延遲執行的優勢

更快的共識：由於節點無需單獨執行每筆交易，達成共識的速度更快。
更高的可擴展性：由於在共識階段減少了工作量，Monad 能夠處理更高的交易量。
更高的效率：透過將訂單協議與實際執行分開，資源使用更加有效率。

突破「三難困境」，Monad 實現高速並行化的 EVM Layer 1 公鏈

高吞吐量並行執行機制

Monad 的並行執行透過延遲執行大幅提升了效能。交易達成一致後不立即執行，而是分析並識別獨立交易並行處理。採用樂觀執行策略，系統暫時並行執行交易，偵測衝突後再重新執行有問題的交易。儘管並行處理，最終狀態更新仍按順序進行，確保區塊鏈一致性。與傳統順序執行的區塊鏈不同，Monad 利用多核心架構，優化了交易處理速度，每秒支援高達10,000 筆交易。透過超標量管線和並行執行，即使在衝突情況下，額外開銷也保持最小。

平行執行的優勢

吞吐量提升量：透過同時執行獨立交易，Monad 能夠比純順序執行模型處理更高的每秒交易量。

高效資源利用：利用多核心的處理能力，實現資源的有效利用和更快的區塊處理時間。