مقدمة

1.0 عمليات البلوكتشين

الببلوكتشينات هي آلات افتراضية، وهي نموذج حوسبة يعتمد على البرمجيات يعمل على رأس شبكة موزعة من الحواسيب الفعلية التي يمكن لأي شخص الانضمام إليها لكنها تكون صعبة للغاية لأي كيان فردي السيطرة عليها. تم تقديم مفهوم الببلوكتشين لأول مرة في الكتابة في ورقة بيضاء مشهورة تعود لساتوشي ناكاموتو في عام 2008، كبنية تحتية رئيسية تمكن المدفوعات النظيرية المؤمنة بالتشفير في بيتكوين. تعتبر المعاملات هي ما تعتبره السجلات لشركات وسائل التواصل الاجتماعي وشركات الإنترنت؛ حيث تعمل كسجلات للنشاط في تلك الشبكة الخاصة، مع الفارق الرئيسي يكمن في أن المعاملات على الببلوكتشين لا يمكن تغييرها وغالبًا ما يمكن رؤيتها علنًا.

ولكن ما هي بالضبط عملية التحويل؟

المعاملات على البلوكتشين تتضمن نقل الأصول الرقمية من عنوان واحد على دفتر الأستاذ الموزع إلى آخر، مؤمنة باستخدام تشفير المفتاح العام. يمكن استخدام المعاملات للتحويلات النقدية النقدية غير المركزية، أو لمختلف عمليات المصادقة والتحقق أيضًا.

مثال على صفقة يمكن لأي شخص مراقبتها على مستكشف البلوكتشين مثل SeiTrace

1.1 كيف تعمل معاملات البلوكتشين

عندما يتم بدء عملية تحويل، أي بوب يرسل بعض الرموز إلى أليس، يتم بث عملية بوب إلى شبكة البلوكتشين الأساسية. بعد ذلك، تقوم مجموعات من العقد المتخصصة على الشبكة بالعمل على التحقق والتحقق من صحة العملية. بمجرد أن يقوم ما يكفي من هذه العقد بالتحقق من محتويات العملية، يتم إضافة العملية إلى كتلة مع عمليات المستخدم الأخرى. بمجرد أن تمتلئ الكتلة، يتم إضافتها إلى السلسلة، ومن هنا يأتي اسم 'البلوكتشين'. تكون عملية بوب الآن جزءًا من دفتر حساب آمن وشفاف، ويمكن لبوب وأليس التحقق من المحتويات على حد سواء.

بشكل عام، تحتوي جميع عمليات سلسلة الكتل على البيانات الوصفية التي تساعد العقد التشغيلية وتأمين الشبكة على تحديد وتنفيذ مجموعة معينة من التعليمات والمعلمات. ستحتوي كل عملية على بيانات مدخلات عالية المستوى من قبل المرسل الأصلي، مثل المبلغ الذي سيتم تحويله، وعنوان الوجهة، والتوقيع الرقمي لتأكيد العملية، بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من البيانات منخفضة المستوى التي تم إنشاؤها ومرفقة تلقائيًا، على الرغم من أن هذه البيانات تختلف حسب الشبكة والتصميم.

في النهاية، ومع ذلك، تختلف العمليات المشاركة خلف الكواليس عند الطبقة الشبكية قبل تنفيذ المعاملة حسب تصميم البلوكتشين.

1.1.1 Mempool

حوض الذاكرة، أو حوض الذاكرة، هو ميزة شائعة في تصميمات البلوكتشين، تم تنفيذها من قبل شبكات البلوكتشين التقليدية مثل بيتكوين وإيثيريوم. حوض الذاكرة هي ببساطة مناطق الفاصل، أو 'غرف الانتظار'، للمعاملات المعلقة التي لم يتم إضافتها بعد إلى كتلة وتنفيذها.

لفهم أفضل، يمكننا تقديم دورة حياة عملية على البلوكتشين التي تستخدم مجموعة الذاكرة؛

1. يقوم المستخدم ببدء وتوقيع معاملة.
2. العقد المتخصصة المشاركة في شبكة البلوكتشين تحقق محتويات الصفقة لتكون شرعية وتحتوي على معلمات مناسبة.
3. بمجرد التحقق، يتم توجيه المعاملة إلى مجموعة الذاكرة العمومية جنبًا إلى جنب مع المعاملات المعلقة الأخرى.
4. في النهاية ، اعتمادا على رسوم الغاز المدفوعة للمعاملة بالنسبة للمعاملات الأخرى في mempool ، يتم تحديد المعاملة المعلقة لمستخدمنا مع مجموعة من المعاملات المعلقة الأخرى لتشكيل الكتلة التالية على blockchain. في هذه المرحلة ، ستكون حالة المعاملة لدينا "ناجحة".
5. بعد مرور فترة معينة أو تجاوز عتبة معينة معتمدة على الكتلة، تصبح الكتلة نفسها مكتملة ويصبح الصفقة سجلًا لا يمكن تغييره على البلوكتشين، والذي يمكن المساس به فقط في حالة هجوم 51%، وهو مهمة صعبة للغاية للقيام بها بطريقة أخرى.

1.1.2. لا توجد ذاكرة مؤقتة (سولانا)

من المهم الإشارة إلى أن بعض البلوكتشينات، مثل سولانا، لا تستخدم mempool، وقد تقوم بإعادة توجيه المعاملات مباشرة إلى منتج الكتلة كوسيلة لتمكين سرعة وإنتاجية عالية من خلال إنتاج كتل مستمر.

لنتعرف على دورة حياة معاملة على بلوكتشين غير موجود في ميمبول:

1. يبدأ المستخدم ويوقع على عملية لتطبيق يستخدمه.
2. يوجه التطبيق معلومات المعاملة إلى خادم الاستدعاء الإجرائي عن بُعد (RPC).
3. يُرسل موفر RPC المعاملة إلى منتج الكتلة المعين الحالي، والمنتجين الثلاثة التاليين؛ وهذه خطوة احترازية في حال عدم قدرة القائد الحالي على تنفيذ المعاملة في الوقت المناسب. تعتمد سولانا جدول قادة الفتحة الذي يساعد موفري RPCs في توجيه المعاملات بشكل أسهل.
4. ثم يرسل منتج الكتلة المعاملة الموقعة إلى عقد الاتفاق للتحقق.
5. يصوت العقداء للتحقق من محتويات الصفقة، وبمجرد الانتهاء، يتم توجيه حالة الصفقة مرة أخرى إلى RPC > التطبيق > المستخدم على أنها 'نجاح' أو 'فشل'.
6. مشابهة لسلاسل الكتل القائمة على مجموعة الذاكرة، تتم تثبيت الكتلة نفسها بعد مرور فترة معينة أو بعد تجاوز عتبة معينة بناءً على الكتلة.

1.2 التنفيذ التسلسلي

تستخدم سلاسل الكتل القديمة، وتحديدا بيتكوين وإثيريوم، آلية تنفيذ تسلسلية للمعاملات. كل معاملة مضافة إلى سلسلة الكتل تستدعي تغييرًا في حالة الشبكة، وتم تنظيم الجهاز الظاهري لمعالجة حالة واحدة فقط في وقت واحد لأغراض الأمان.

هذا أدى إلى ازدحامات كبيرة في سعة شبكة البيانات الأساسية، حيث يتم تقييد عدد المعاملات التي يمكن إضافتها إلى الكتلة، مما يؤدي إلى انتظار أطول وارتفاع غير مسبوق في تكاليف المعاملات التي يمكن أن تجعل الشبكة غير قابلة للاستخدام في بعض الأحيان. وعلاوة على ذلك، تستخدم نماذج التنفيذ التسلسلي مكونات الأجهزة بشكل غير كفؤ، وبالتالي لا تستفيد من الابتكارات في مجال الحوسبة، أي أنوية المعالج المتعددة.

التنفيذ المتوازي

2.0 ما هو التنفيذ المتوازي؟

الحوسبة المتوازية هي مكون أساسي في هندسة الحوسبة التي يمكن تتبع أصولها إلى أقدم من ذلك بكثيرأواخر الخمسينات من القرن، على الرغم من أن تفكيره ونظريته قد تم تتبعها حتى1837. بحسب التعريف، يشير الحوسبة المتوازية إلى استخدام عناصر معالجة متعددة بشكل متزامن لحل عملية، حيث يتم تقسيم مهمة أكبر وأكثر تعقيدًا إلى مهام أصغر يتم إكمالها بكفاءة أكبر من الطريقة التسلسلية.

بدأ الحوسبة الموازية في الأصل في أنظمة الحوسبة عالية الأداء، وتطورت لتصبح النموذج السائد في هندسة الحاسوب اليوم، نتيجة لزيادة الطلب على الحوسبة بشكل هائل في عصر الإنترنت، والذي تفاقم بواسطة قيود توسيع التردد في العقود السابقة.

ينطبق هذا المعيار المعماري على البلوكتشينات بنفس الطريقة تقريبًا، باستثناء أن المهمة الأساسية التي تحلها الحواسيب هي معالجة وتنفيذ المعاملات، أو نقل القيمة من العقد الذكي A إلى العقد الذكي B، ومن هنا جاء مصطلح التنفيذ المتوازي.

يعني التنفيذ المتزامن أنه بدلاً من معالجة المعاملات تسلسليًا، يمكن لسلسلة الكتل معالجة عدة معاملات غير متعارضة بشكل متزامن. يمكن أن يزيد هذا بشكل كبير من طاقة الإنتاجية لشبكة البلوكتشين، مما يجعلها أكثر قابلية للتوسع وكفاءة في التعامل مع أحمال نشاط أعلى وطلب للمساحة البلوكية.

للحصول على تشبيه أبسط. اعتبر كفاءة متجر بقالة مع ممرات متعددة للمتسوقين للدفع. مقابل واحد فقط للجميع.

لماذا تعتبر التنفيذ المتوازي أمرًا مهمًا؟

تم تصميم التنفيذ المتوازي في سلاسل الكتل لفتح كفاءة في سرعة وأداء الشبكة، خاصة عندما تشهد الشبكة حركة مرور وطلب موارد أعلى. في سياق النظم البيئية للعملات المشفرة، يعني التنفيذ المتوازي أنه إذا أراد بوب أن يختم مجموعة NFT الشهيرة الأخيرة، وأرادت أليس شراء عملتها الميمي المفضلة، ستخدم الشبكة كلا العملين دون المساس بأي جودة في الأداء وبالتالي تجربة المستخدم.

بينما قد يبدو هذا ببساطة ميزة تحسين الجودة في الحياة، إلا أن الفتحات في أداء الشبكة التي تمكنها التنفيذ المتوازي تفتح الباب أمام تطوير حالات استخدام وتطبيقات جديدة ومبتكرة يمكن أن تستفيد من انخفاض التأخير وارتفاع الحجوم، مما يمهد بدوره الطريق لاستقطاب الجماهير القادمة من المستخدمين إلى النظم البيئية للعملات المشفرة.

كيف يعمل التنفيذ المتوازي؟

على الرغم من أن مقدمة التنفيذ المتوازي بسيطة نسبيًا، إلا أن التفاصيل الدقيقة في تصاميم البلوكتشين الأساسية تؤثر على كيفية تنفيذ التنفيذ المتوازي نفسه. أكثر الميزات ذات الصلة لتصميم البلوكتشينات بالتنفيذ المتوازي هو قدرة المعاملات على الوصول إلى حالة شبكتها الأساسية، بما في ذلك أرصدة الحسابات والتخزين والعقود الذكية.

يمكن تصنيف التنفيذ المتوازي على البلوكتشينات إما كتنفيذ محدد أو متفائل. يتطلب التنفيذ المتوازي المحدد، الذي يستخدمه بلوكتشينات مثل سولانا، من الصفقات أن تعلن عن جميع تبعيات الذاكرة مسبقًا، أي الأجزاء التي يرغبون في الوصول إليها من الحالة العالمية مسبقًا. وبينما يخلق هذا الخطوة تكاليف إضافية للمطورين، إلا أنه بشكل عام يسمح للشبكة بفرز وتحديد الصفقات غير المتعارضة قبل التنفيذ، مما يخلق نظامًا مُحسَّنًا قابلاً للتنبؤ وكفء. على الجانب الآخر، يُنظم التنفيذ المتفائل لمعالجة جميع الصفقات بتوازي، يعمل وفقًا للافتراض الأساسي بعدم وجود تعارضات. يتيح هذا للبلوكتشين الأساسي تقديم تنفيذ صفقات أسرع، على الرغم التكلفة الناتجة عن إمكانية إعادة التنفيذ في حالة وجود تعارض. إذا تم العثور على صفقتين تتعارضان، يمكن للنظام بعد ذلك إعادة معالجتهما وإعادة تنفيذهما إما بتوازي أو تسلسليًا.

من أجل فهم أفضل للآثار الناتجة عن هذه التفاصيل التصميمية، يمكن أن يكون من المفيد تحليل التنفيذ الموازي من خلال عدسة الفرق التي تدفع بحدود التنفيذ الموازي اليوم.

حالة التنفيذ المتوازي اليوم

من أجل فهم أفضل لتداعيات هذه التفاصيل التصميمية، يمكن أن يكون من المفيد تحليل التنفيذ المتوازي من خلال عدسة الفرق التي تدفع حدود التنفيذ المتوازي اليوم.

3.1 آلة سولانا الافتراضية (SVM)

كانت سولانا أول شبكة بلوكتشين تم تصميمها حول التنفيذ المتوازي، مستوحاة من تجربة مؤسسها أناتولي ياكوفينكو السابقة في صناعة الاتصالات. تهدف سولانا إلى توفير منصة للمطورين تعمل بأقصى سرعة يسمح بها الفيزياء، ولذلك كانت سرعة وكفاءة التي تم فتحها بواسطة الحوسبة المتوازية خيار تصميم بسيط وبديهي.

أحد العناصر الحرجة لتمكين سرعات سولانا السريعة والإنتاجية العالية هو Sealevel، بيئة تشغيل عقود سمارت موازية لشبكة. على عكس بيئات EVM و WASM، يستخدم Sealevel بنية متعددة الخيوط، مما يعني أنه يمكنه معالجة عمليات متعددة في نفس الوقت إلى حد قدرة نواة المحقق.

المفتاح لتمكين التنفيذ المتوازي لـ سولانا هو أنه عند تمكين عملية، ستقوم الشبكة بتعيين قائمة من التعليمات لهذه العملية لتنفيذها، على وجه التحديد أي الحسابات والحالة للوصول إليها وما التغييرات التي يجب إجراؤها - وهذا هو المفتاح لتحديد الصفقات التي لا تتعارض ويمكن أن تُنفذ بشكل متزامن، فضلاً عن تمكين الصفقات التي تحاول الوصول إلى نفس الحالة من فعل ذلك بشكل متزامن.

خذ في الاعتبار الكفاءة التي توفرها العلامات لنظم الأمتعة المدروسة في المطارات.

تستخدم سولانا أيضًا كلودبريك Cloudbreak الخاص بها accountsDB المخصصة لتخزين وإدارة بيانات الحالة لتمكين قراءات وكتابات متزامنة للمعاملات. يتم تحسين Cloudbreak للتنفيذ المتوازي، ويتم توسيعه أفقيًا لتوزيع وإدارة بيانات الحالة عبر عدة عقد.

بفضل هيكلها الموازي، يمكن لسولانا التعامل مع عدد كبير من المعاملات وتنفيذها بسرعة، مما يمنح المعاملات الاستقرار الفوري تقريبا. تتعامل سولانا بين 2،000 و 10،000 معاملة في الثانية (TPS) في المتوسط اليوم. علاوة على ذلك، حالات الاستخدام لـ SVM تتوسع ببطء وتأكيد، حيث تقوم الفرق مثل إكليبس بتقديم بنية تحتية من الطبقة 2 والتي تهدف إلى الاستفادة من SVM كبيئة تنفيذ.

3.2 الجهاز الظاهري الموازي

يصف البيئة التنفيذية الموازية بيئة تنفيذية جديدة للبلوكتشين تهدف إلى جلب "أفضل ما في كلتا العوالم" من تصاميم سولانا وإيثيريوم، مع سرعة وأداء سولانا، وأمان وسيولة إيثيريوم. من خلال معالجة المعاملات بشكل موازي بدلاً من تسلسلي وفقًا لتصميم EVM التقليدي، تمكن EVMs الموازية المطورين من بناء تطبيقات على شبكة عالية الأداء بينما يمكنهم الاستفادة من الاتصالات بسيولة EVM وأدوات التطوير.

3.2.1 شبكة سي

شبكة Sei هي سلسلة كتل مفتوحة المصدر متوافقة مع EVM تستضيف مجموعة متنوعة من التطبيقات اللامركزية المبنية حول الأداء العالي. تم بناء Sei حول تقديم سرعات سريعة بتكلفة منخفضة للمستخدمين والمطورين، والتنفيذ المتوازي هو جزء أساسي من تمكين هذا الأداء وتجربة المستخدم. حاليًا، تقدم Sei أوقات تأكيد كتلة بمتوسط 390 مللي ثانية وقد قامت بمعالجة أكثر من 1.9 مليار عملية على شبكة pacific الرئيسية الخاصة بها.

في الأصل، اعتمد Sei نموذج تنفيذ موازي محدد المصير، حيث تعلن العقود الذكية عن وصول حالتها المطلوبة مسبقًا من أجل تشغيل النظام لتنفيذ المعاملات غير المتنازعة بشكل متزامن. مع بدء ترقية الإصدار V2 الخاصة بهم، ينتقل Sei إلى نموذج تنفيذ موازي متفائل بدلاً من ذلك، مما يعني أن جميع المعاملات ستتم معالجتها بشكل متزامن عند تقديمها إلى الشبكة (مرحلة التنفيذ)، ومن ثم سيتم مراجعتها للبحث عن معلومات تتعارض مع المعاملات السابقة (مرحلة التحقق). في حالة وجود معاملتين أو أكثر متصارعتين، أي معاملات تحاول الوصول إلى نفس حالة الشبكة، يحدد Sei هذه نقطة التضارب ومن ثم يعيد تشغيل المعاملات إما بشكل متزامن أو تتابعي اعتمادًا على طبيعة الصراع.

من أجل تخزين وصيانة بيانات المعاملات، ستقوم Sei أيضًا بتقديم SeiDB، قاعدة بيانات مخصصة تهدف إلى تحسين نقاط الضعف في الإصدار 1 من خلال تحسين التنفيذ المتوازي. تهدف SeiDB إلى تقليل النفقات الإضافية لتخزين البيانات الزائدة والحفاظ على استخدام القرص الفعال لتحسين أداء الشبكة. يقلل الإصدار 2 من كمية البيانات الوصفية اللازمة لأغراض التتبع والتخزين، ويمكن تمكين سجل الكتابة المسبقة للمساعدة في استعادة البيانات في حالة الانهيار.

وأخيرًا، أعلنت سي أيضًا مؤخرًا عن إطلاق Parallel Stack الخاص بها، وهو إطار مفتوح المصدر لتمكين حلول توسيع الطبقة 2، أي rollups، من الاستفادة من التنفيذ المتوازي.

3.2.2 Monad

موناد هو سلسلة كتلية من الطبقة 1 المتوازية القادمة التي تقدم الامتثال الكامل للبايت كود و RPC لتطبيقات وبنية البيانات للإيثريوم. من خلال عدد من التنفيذات التقنية المبتكرة، تهدف موناد إلى تقديم تجارب تفاعلية أكثر من السلاسل الكتلية الحالية مع الحفاظ على تكاليف المعاملات الأقل من خلال الأمثلة للأداء والنقل، مع أوقات كتلة تبلغ 1 ثانية وتثبيت مع حتى 10،000 TPS.

ينفذ Monad التنفيذ المتوازي وتجميع الأنابيب الفائق لتحسين سرعة وكفاءة معاملات. على غرار Sei v2، ستستخدم Monad نموذج تنفيذ متفائل، مما يعني أن الشبكة تبدأ في تنفيذ جميع المعاملات الواردة بشكل متزامن، ثم تحليل وتحقق المعاملات للبحث عن تضاربات وإعادة التنفيذ وفقًا لذلك، بغاية أن يكون المخرج نفسه لو تم تنفيذ المعاملات تسلسليًا

من المهم أن نلاحظ أنه في الحفاظ على التزامن مع إيثيريوم، تقوم Monad بترتيب المعاملات في كتلة بترتيب خطي، حيث يتم تحديث كل معاملة بتسلسل.

من أجل الحفاظ على الوصول إلى بيانات البلوكتشين وصيانتها بشكل أكثر كفاءة من الحالة الحالية التي تقدمها عملاء إيثريوم، قام Monad بإنشاء MonadDB المخصص الخاص به، والذي تم بناؤه بشكل أصلي للبلوكتشين. يستفيد MonadDB من ميزات نواة Linux المتقدمة لعمليات القرص اللا متزامنة الكفءة، مما يقضي على قيود الوصول المتزامن للمدخل/المخرج. يقدم MonadDB وصولًا للمدخل/المخرج اللا متزامن (async I/O)، وهو ميزة رئيسية في تمكين التنفيذ الموازي، حيث يمكن للنظام بدء معالجة المعاملة التالية بينما ينتظر قراءة الحالة للمعاملة السابقة.

للحصول على تشبيه بسيط، تخيل طهي وجبة متعددة الجوانب (مكرونة باللحم المفروم). الخطوات المتضمنة هي 1) تحضير صلصة، 2) طهي اللحم المفروم، وج) طهي المكرونة. سيبدأ الطاهي الكفء بغلي الماء للمكرونة، ثم تحضير مكونات الصلصة، ثم رمي المكرونة في الماء المغلي الآن، ثم طهي الصلصة، وأخيرًا اللحم المفروم، بدلاً من القيام بكل خطوة تلو الأخرى، إكمال مهمة واحدة بالكامل قبل المضي قدمًا.

3.3 تحرك

تعتبر موف لغة برمجة طورت أصلا من قبل فريق فيسبوك في عام 2019 لمشروع Diem الذي أصبح معدمًا الآن. تم تصميم موف للتعامل مع بيانات العقد الذكي والمعاملات بطريقة آمنة، مما يقضي على نوافذ الهجوم الأصلية للغات الأخرى مثل هجمات الإعادة.

يعمل MoveVM كبيئة تنفيذية أصلية لسلاسل الكتل القائمة على Move، مستفيدًا من التوازي لتقديم سرعات تنفيذ معاملات أسرع وكفاءة عامة أكبر.

3.3.1 Aptos

تعتبر Aptos بلوكشين من الطبقة 1 القائمة على تقنية Move والتي تم تطويرها من قبل أعضاء المشروع السابق Diem، الذي ينفذ التنفيذ المتوازي لتوفير بيئة أداء عالي لمطوري التطبيقات. يستخدم Aptos تقنية Block-STM، وهي تطبيق معدل من آلية التحكم في التنفيذ المتزامن للذاكرة البرمجية (STM).

يعتبر Block-STM محرك تنفيذ متعدد الخيوط يتيح التنفيذ المتوازي التفاؤلي. يتم ترتيب المعاملات مسبقًا وتتسلسل بشكل استراتيجي داخل الكتل، وهو أمر أساسي لحل الصراعات بكفاءة وإعادة تنفيذ تلك المعاملات. أظهرت الأبحاث التي أجرتها Aptos أنه يمكن نظريًا دعم ما يصل إلى 160 ألف عملية في الثانية باستخدام توازي Block-STM.

3.3.2 Sui

مشابه لـ Aptos، Sui هو بلوكشين طبقة 1 تم تطويره بواسطة أعضاء سابقين من مشروع Diem، الذي يستخدم لغة Move. ومع ذلك، يستخدم Sui تنفيذًا مخصصًا لـ Move يغير نموذج التخزين وصلاحيات الأصول عن التصميم الأصلي لـ Diem. على وجه الخصوص، يسمح هذا لـ Sui باستخدام نموذج تخزين حالة لتمثيل المعاملات المستقلة ككائنات. كل كائن له معرف فريد ضمن بيئة تنفيذ Sui، وبذلك، يسمح هذا للنظام بتحديد المعاملات الغير متعارضة بسهولة ومعالجتها بشكل متوازي.

بالمثل، ينفذ سوي تنفيذًا موازيًا حتميًا، مما يتطلب من المعاملات تحديد الحسابات التي تحتاج إلى الوصول إليها مسبقًا.

3.3.3 حركة المختبرات

ما هو الحركة؟

تقوم Movement ببناء مجموعة من أدوات تطوير البرمجيات وخدمات البنية التحتية للبلوكتشين لتمكين المطورين من الوصول بسهولة إلى فوائد البناء على الـ Move. بالعمل كمزود خدمة تنفيذ كخدمة للمطورين Move، ينفذ Movement التوازي كميزة تصميم أساسية لتمكين زيادة الإنتاجية وزيادة كفاءة الشبكة العامة. يعد MoveVM بيئة تنفيذية معمارية تمكن شبكات البلوكتشين من التوسع وضبط قدرات معالجة المعاملات الخاصة بها حسب الحاجة لدعم زيادة حجم المعاملات، مما يعزز قدراتها على معالجة وتنفيذ المعاملات بشكل متوازي.

بنية MoveVM

سيقوم الحركة أيضًا بإطلاق M2، وهو ZK-rollup الذي سيكون قابلًا للتشغيل مع عملاء EVM و Move على حد سواء. سيورث M2 محرك التوازي Block-STM، ومن المتوقع أن يوفر عشرات الآلاف من عمليات المعالجة في الثانية نتيجة لذلك.

أفكار الختام

4.1 التحديات لأنظمة متوازية اليوم

بعض الأسئلة والاعتبارات الهامة التي يجب التفكير فيها بشأن تطوير سلاسل كتل متوازية؛

• ما هي التنازلات التي تقوم بها الشبكة لتمكين أداء أفضل من خلال التنفيذ المتوازي؟
  • عدد أقل من المحققين الذين يؤمنون الشبكة يمكن أن يتيح سرعات تحقق وتنفيذ أسرع، ولكن هل يعرض هذا أمان البلوكتشين إلى الخطر بحيث يصبح من الأسهل على المحققين التواطؤ ضد الشبكة؟
  • هل هناك عدد كبير من المحققين المتمركزين معًا؟ هذه هي استراتيجية شائعة لتقليل التأخر في كل من أنظمة العملات المشفرة وغير المشفرة على حد سواء، ولكن ماذا يحدث للشبكة في حالة تعرض مركز البيانات الخاص بهذه البيانات؟
• بالنسبة لأنظمة التوازي المتفائلة، هل يخلق عملية إعادة تنفيذ المعاملات غير الصالحة Engلزيادة الحجم شبكة bottleneck؟ كيف يتم اختبار وتقييم كفاءة هذا؟

على مستوى عالٍ، تواجه سلاسل الكتل الموازية خطر تناقضات دفتر الأستاذ، أي الإنفاق المزدوج وتغييرات في ترتيب المعاملات (بالفعل، هذه هي الفائدة الرئيسية للتنفيذ التسلسلي). تعالج التوازن الموازي هذا من خلال إنشاء نظام تسمية داخلي للمعاملات على سلسلة الكتل الأساسية. يجب على سلاسل الكتل التي تنفذ معالجة متفائلة التأكد من أن الآليات التي يستخدمونها للتحقق وإعادة تنفيذ المعاملات آمنة ووظيفية، ويمكن تنفيذ التنازلات التي تم إجراؤها من أجل الأداء بشكل معقول.

4.2 الرؤية المستقبلية / الفرص

لقد علمنا تاريخ الحواسيب أن الأنظمة المتوازية تميل إلى أن تكون أكثر كفاءة وتوسعًا مع مرور الوقت من الأنظمة التسلسلية. صعود سلاسل الكتل المتوازية بعد سولانا يؤكد أن هذا المفهوم ينطبق أيضًا على البنية التحتية للعملات الرقمية. حتى فيتاليك ألمح إلى أنتوازيكواحدة من الحلول الرئيسية المحتملة لتحسين قدرة توسيع EVM rollups مؤخرًا. بشكل عام، يتطلب نمو اعتماد العملات الرقمية/البلوكتشين أنظمة أكثر فعالية مما هو متاح اليوم، بما في ذلك البلوكتشينات المتوازية. لقد أبرزت مشاكل شبكة سولانا الأخيرة أن هناك الكثير من المجال للتحسين في تطوير البلوكتشينات المتوازية. مع سعي المزيد من الفرق لدفع حدود الحدود الأمامية للسلاسل الكتلية واستقطاب الدفعة الضخمة التالية من المستخدمين واعتماد تطبيقات وبيئات البلوكتشين الأصلية، توفر نماذج التنفيذ المتوازية إطارًا بديهيًا لبناء أنظمة يمكنها التعامل بكفاءة مع مستويات كبيرة من النشاط الشبكي بمقدار يتطابق مع شركات الويب2 بسهولة.

المراجع

• ديكسون، س. (2024). اقرأ اكتب امتلك: بناء عصر الإنترنت القادم. Random House.
• https://medium.com/alliancedao/the-case-for-parallel-processing-chains-90bac38a6ba4
• https://medium.com/solana-labs/sealevel-parallel-processing-thousands-of-smart-contracts-d814b378192
• https://etherscan.io/chart/gasprice
• https://blog.sei.io/sei-v2-the-first-parallelized-evm/
• https://www.docs.sei.io/overview
• https://forum.sei.io/t/seidb-improving-long-term-storage/22?ref=blog.sei.io
• https://blog.sei.io/the-parallel-stack/
• https://docs.monad.xyz/
• https://coinmarketcap.com/academy/article/what-is-aptos-the-ultimate-guide-to-the-aptos-ecosystem
• https://arxiv.org/pdf/2203.06871.pdf
• https://medium.com/movementlabsxyz/the-movevm-a-new-era-of-البلوكتشين-precision-and-safety-a1b5bd4a65ea
• https://vitalik.eth.limo/general/2024/03/28/blobs.html

تنصيح:

1. تم نقل هذه المقالة من [ الأصليshoalإلى الأمام بالعنوان الأصلي 'Parallel Execution: The Next Generation of Blockchains'، جميع حقوق النشر تنتمي إلى الكاتب الأصليبول تيموفييف, مايك جين, و جيب ترامبلإذا كانت هناك اعتراضات على هذه الإعادة طبعاً، يرجى التواصل معبوابة تعلمالفريق، وسوف يتولى التعامل معه على الفور.

2. تنصل المسؤولية: الآراء والآراء الواردة في هذا المقال هي فقط تلك التي تعود إلى الكاتب ولا تشكل أي نصيحة استثمارية.

3. تتم ترجمة المقال إلى لغات أخرى من قبل فريق Gate Learn. ما لم يذكر غير ذلك، فإن نسخ أو توزيع أو نسخ المقالات المترجمة ممنوع.