1. Павший деревенский город Ethereum

Когда-то давным-давно в деревне Эфириума жило сообщество зеленых пепесов. Эфириум когда-то был одним из самых процветающих царств, местом, где высокая децентрализация и грозная безопасность привели к процветающей экономике.

Руководствуясь этими принципами, жители деревни проводили регулярные выборы на основе своих долей, назначая лидеров для контроля блоков транзакционных записей, создаваемых каждые двенадцать секунд. Таким образом, они добросовестно управляли оживленной экономикой деревни.

Но теперь был угаснувший прежний великолепие Ethereum, и чума мем-вирусов прокатилась, подсасывая силу деревни. Тени висели над улицами, когда зеленые Пепе бродили без цели в том, что превратилось в пустынную, мрачную деревню.

Однако остались некоторые зеленые Пепе, которые стремились вернуть потерянную величественность Ethereum. Они поддерживали «L2 Реформу» - движение, направленное на оживление деревни. Благодаря их усилиям Ethereum снова начал процветать, обеспечивая масштаб деятельности, ранее считавшийся невозможным. Пепе восстановили часть той яркости, которая когда-то наполняла их жизни.

Однако реформа L2 столкнулась со своими пределами. Соседние деревни, такие как Солана и Суи, хоть и молоды и порой нестабильны, быстро продвигались благодаря беспрецедентным научным революциям. Их инновации делали сложные финансовые транзакции безупречными, в то время как Ethereum продолжал бороться, несмотря на реформы. Таким образом, среди Пепе начали распространяться слухи о возможности переезда в эти соседние деревни.

И тогда, в один роковой день, в деревне Ethereum появился фиолетовый волшебник Пепе.

2. Прибытие фиолетового волшебника Пепе

Волшебник в лиловом мантии Пепе, грустно глядя на утраченную славу деревни Эфириума, решил построить новое царство под названием Монада.

Однажды он появился перед зелеными Пепе, объявив свой амбициозный план учреждения деревни Монад. Собрав их на центральной площади, он открыл поле, чтобы услышать их мысли и мечты.

Зеленый Пепе 1 сказал: «Я надеюсь, что жизнь в Монаде будет такая же, как в Эфириуме. Хотя у Эфириума не хватает масштабируемости Solana или Sui, я никогда не рассматривал возможность ухода, потому что их культуры казались совершенно отличными от нашей».

Green Pepe 2 сказал: «Сохранение такого же образа жизни и культуры важно, но я также хочу системы, такой же эффективной, как у других деревень. Хотя Ethereum безопасен, он не отвечает требованиям предприятий, которые требуют скорости и гибкости».

Воплотив в жизнь свои желания, волшебник обещал создать Монаду с богатой культурой Ethereum и масштабируемостью Solana и Sui. Он размышлял о мощных заклинаниях, необходимых для достижения обеих целей: деревни, где совместимость с традициями Ethereum сочетается с эффективностью новейших достижений.

Затем он поделился своей визией с нетерпеливыми Пепе, внушая надежду на место, которое действительно могло бы предложить лучшее из обоих миров.

3. Секретное заклинание 1: Отложенное выполнение

Одно из ограничений, ограничивающих масштабируемость деревни Ethereum, заключается в обработке каждой транзакции во время процесса консенсуса, необходимом шаге для создания каждого нового блока.

В этой деревне лидер, предлагающий блок, должен вычислить все транзакции в нем перед его предложением, обеспечивая каждый их результат. Кроме того, узлы проверки, которые получают этот блок, также должны вычислить все транзакции, чтобы проверить законность блока и отдать свои голоса.

Поскольку процесс консенсуса включает как вычисление, так и коммуникацию между жителями, выделенный бюджет времени на обработку транзакций довольно низок, что в конечном итоге приводит к ограниченной масштабируемости.

Для решения этой проблемы фиолетовый волшебник Пепе представил новое заклинание под названием «Отложенное выполнение». Это заклинание разделяет процесс «Согласования», который упорядочивает транзакции деревенских жителей, от процесса «Выполнения», который вычисляет результаты этих транзакций.

Проще говоря, вместо того чтобы выполнять согласование и выполнение одновременно для каждого блока, согласование для N-го блока проводится в то время, как выполняется выполнение для N-1 блока, чей порядок транзакций уже установлен.

Позволяя полное время на выполнение блока, такой подход значительно увеличивает количество транзакций, которые могут быть обработаны в том же временном интервале.

Расширенное заклинание: Задержанные Меркловские корни

В деревне Ethereum узлы выполняют вычисления, прежде чем достичь согласия, что обеспечивает допустимость блока. Однако в системе Deferred Execution Monad согласование и исполнение разделены. Это открывает возможность злоумышленным узлам игнорировать ранее согласованные транзакции или свободно изменять вычисленное состояние.

Для предотвращения этого, Monad встраивает корневой хэш Меркла, представляющий вычисленные результаты из N-ого блока, в предложение для N-ого блока. Если более двух третей узлов достигают согласия по N-ому блоку, это означает согласие по вычислениям N-ого блока.

Если вычисления узла из N-10-го блока не совпадают с корнем Меркля, включенным в N-й блок, этот узел удаляется из консенсуса, начиная с N-го блока. Эта десятиблочная задержка для корня Меркля гарантирует, что любые вычислительные ошибки будут обнаружены вовремя.

Заметим, что время блока в Monad составляет 1 секунду, но это не означает, что окончательность Monad занимает 10 секунд. Благодаря уникальной системе MonadBFT Monad можно достичь окончательности в один слот, обеспечивая окончательность в течение 1 секунды.

4. Секретное заклинание 2: Хеширование транзакции

Мудрый фиолетовый волшебник Пепе размышлял о том, как лидер в деревне мог быстро распространить блок-предложение на другие узлы.

В деревне Ethereum было принято упаковывать полное предложение блока, включая все транзакции, и отправлять его в виде одного огромного пакета по сети.

Однако волшебник понял, что если деревня Монада примет этот метод, трансляция такого огромного блока предложений, полного бесчисленных транзакций, будет трудной и трудоемкой задачей.

Для решения этой проблемы фиолетовый волшебник Пипи предложил концепцию «хеширования транзакций». Поскольку все отправленные транзакции жителей уже распространяются по сети, каждый узел поддерживает запись о транзакциях деревни Монад в своем собственном пуле транзакций.

Это понимание означало, что лидеру больше не нужно было передавать полный список транзакций в каждом предложении блока. Вместо этого лидер мог просто ссылаться на транзакции, отправляя только хеши.

Таким образом, предложения блоков Monad оставались компактными, содержащими только хэшированные значения каждой транзакции. При получении этих значений другие узлы могли легко сравнить хэши собственных записей и определить соответствующие транзакции.

5. Секретное заклинание 3: MonadBFT

В деревне Monad порядок транзакций в каждом блоке и согласование создания блока контролировались с помощью MonadBFT, механизма консенсуса высокой производительности на основе HotStuff. Этот двухфазный BFT (Byzantine Fault Tolerance) алгоритм позволял достигать согласия на двух этапах.

Роль лидера блока была выбрана вероятностно на основе доли каждого участника в стейкинге. В Monad блоки создавались более эффективно, чем в деревне Ethereum, поскольку каждое предложение блока N передавалось вместе с сертификатом кворума (QC) для предыдущего блока N-1, что указывает на то, что более двух третей узлов проверили блок.

Вот как развивалась последовательность:

• Лидер N распространил предложение по блоку N, сопровождаемое контролем качества по блоку N-1.
• После этого валидаторы проверили блок N и отправили свои голоса Лидеру N+1.
• Лидер N+1 поделился предложением для блока N+1 вместе с QC для блока N.
• Однако даже с QC N валидаторы не могли мгновенно завершить блок N, поскольку природа блокчейна не могла гарантировать, что все участники были онлайн синхронно.
• Для полной безопасности блока N валидаторы должны были отправить свои голоса «да» за блок N+1, содержащий QC N, Лидеру N+2. Когда Лидер N+2 сгенерировал QC N+1, это подтвердило успешное завершение раунда N+1, что в свою очередь ретроспективно завершило блок N.

Таким образом, с искусным волшебством и предвидением, фиолетовый волшебник Пепе направил деревню Монад в новую эру, где каждый блок создавался и обеспечивался не только быстро, но и с элегантностью, соответствующей видению по-настоящему масштабируемой и кооперативной деревни.

6. Секретное заклинание 4: Параллельное выполнение

В царстве Монад, чтобы обработать огромный поток транзакций жителей, фиолетовый волшебник Пепе разработал новое заклинание, которое позволило обрабатывать транзакции не последовательно, как в деревне Ethereum, а в мощных параллельных потоках.

С помощью заклинания отложенного выполнения выполнение начнется только после достижения согласия по порядку транзакций блока. В деревне Монада, населенной множеством опытных исполнителей, каждый берет на себя транзакции, независимо вычисляет их входы и выходы и создает списки ожидающих.

Эти входы и выходы немедленно не изменили состояние деревни, а вместо этого ожидали в приостановленной магии, готовые быть привязанными в порядке, определенном консенсусом. Это привязывание включало постепенное объединение выходов в текущее состояние, подобно волшебным нитям, вплетающимся в ковер безупречного порядка.

Однако произошел поворот. Параллельная обработка открыла возможность конфликтов транзакций - редкость в упорядоченной деревне Ethereum, но новое испытание здесь.

Например, если одна транзакция (tx b) показала деревенщика A, дарящего 1 ETH деревенщику B, а другая (tx c) показала, что B тратит этот ETH в деревенской гостинице, их порядок был решающим. Если бы tx c попыталась выполниться перед tx b, транзакция завершилась бы неудачей. В таких случаях конфликтующие транзакции перепланировались, и tx c ожидало завершения tx b перед повторным выполнением.

Таким образом, в Monad, сердце параллельного выполнения заключалось в последовательности: результаты вычислялись параллельно, но обновления состояния сливались в точном порядке, необходимом.

7. Секретное заклинание 5: MonadDb

Фиолетовый волшебник Пепе не остановился на этом. Он создал MonadDb, специальную базу данных, уникальную для деревни Monad, предназначенную для хранения состояния блокчейна. Где Ethereum полагался на сложное дерево Меркля Патрисии, структуру, известную своей устойчивостью, но также и неэффективностью с иностранными клиентами, MonadDb использовал ее нативно, используя ее полную мощность и эффективность.

MonadDb был создан с учетом параллельного выполнения в деревне, поддерживая одновременное чтение и запись с изящной точностью. В отличие от традиционных баз данных, требующих завершения каждой задачи перед переходом к следующей, MonadDb использовал асинхронную магию ввода/вывода, позволяя задачам перекрываться без проблем, открывая ворота для обработки истинно параллельных транзакций.

8. Приходите в поселок Monad Village!

Через симфонию чудесных заклинаний и тонких чар, фиолетовый волшебник Пепе создал деревню Монаду - место, где доверенные счета Ethereum, криптография, форматы транзакций, языки и кошельки легко смешивались с невероятной масштабируемостью Solana и Sui. Теперь Монада процветала мечтами достичь 10 000 транзакций в секунду и добиться окончательности за 1 секунду.

Смогут ли деревня Монад, рожденная блеском и надеждой, спасти мир, плененный вирусом мемов, и, возможно, помочь вернуть славу Ethereum в качестве достойного спутника? Покажет только время.

Disclaimer：

1. This article is reprinted from [100y.eth]. Все авторские права принадлежат оригинальному автору [ 100y.eth]. Если у вас есть возражения против данного перепечатывания, пожалуйста, свяжитесь с Gate Learnкоманда и они быстро справятся с этим.
2. Отказ от ответственности за обязательства: Взгляды и мнения, выраженные в этой статье, являются исключительно точкой зрения автора и не являются инвестиционным советом.
3. Переводы статьи на другие языки выполняются командой gate Learn. Если не указано иное, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.