デルファイ・デジタル：並列実行の簡単な分析を1つの記事にまとめてみた

著者：Delphi Digital、翻訳者：Golden Finance xiaozou

並列実行はしばしば、ブロックチェーンのスケーリングと大量導入の鍵として喧伝され、潜在的に「数十億人のユーザー」を惹きつけています。

1、なぜ国家の成長管理にこだわるのか？

開発者のエクスペリエンス、ユーザーが支払う手数料、検証者が得る報酬に影響するため、状態成長管理はすべてのL1にとって重要な考慮事項です。

VM (仮想マシン) を並列化する場合、同じ状態を更新しないトランザクションだけが並列実行できることに注意することが重要です。つまり、トランザクションの 50% が同じ状態を持つ場合、並列実行は残りの 50% の独立したトランザクションにのみ利益をもたらします。

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2, 並列実行の2つの主なタイプ

並列実行の2つの主なタイプを見てみましょう:

(1) 決定論的(Deterministic)タイプ

トランザクションの依存関係は定義済みのアクセスリストを通してマッピングされ、VMはSolanaとSuiに示されているように、状態の競合を防ぐためにストアとバランスに対するトランザクションの依存関係を追跡します。

(2) 楽観的 (optimistic) タイプ

このタイプの並列実行は、すべてのトランザクションが競合しないという仮定のもとで、並列に実行または逐次再実行します。このタイプのアプローチはアクセスリストを必要としないため、開発プロセスを簡素化し、Monad、MegaETH、Aptos、Seiなどのパブリックチェーンで採用されているメリットを享受することができます。

3、Etherの逐次実行

Etherバリデータを実行するには、少なくとも8GBのRAMと2.8GHzのクアッドコアCPUが必要です。しかし、EVMがトランザクションの実行にシングルコアを使用していることから、ハードウェアが完全に最適化されていないことがわかります。

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• トランザクションの状態依存性を共有するトランザクションを認識するメカニズムがありません。トランザクションを認識するメカニズムが欠けています。

• 状態データを格納するためにRockDBとMerkle Patricia Treesを使用しており、同時読み取りと書き込みは複雑です。

並列実行だけでは、ネットワークの使用量を維持することはできません。状態の成長と状態へのアクセスが次のスケーリングのボトルネックになります。

並列実行の利点は、ブロックごとに選択された一部のトランザクションしか並列実行できないため、誇張される可能性があります。これは、重複する依存関係が高速化の利得を減少させるため、ネットワークの輻輳時に明らかになります。以下に示すブロック20000006は6倍高速ですが、ブロック20434947は1.7倍しか高速ではありません。

Ghostのデータを見てみましょう。2024年6月上旬に20Mブロックと20.1Mブロックの間で100,000ブロックを評価したところ、逐次依存関係が最も小さいブロックが並列処理の状況でより速く実行されることがわかりました。

4、国家の成長と国家アクセスの問題

ブロックチェーンの状態には、アカウント、アカウント間の残高、nonces、契約情報が含まれます。特にETHのような複雑なシステムでは、頻繁な取引と新しいコントラクトの出現により、チェーンの状態は拡大し続けます。

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5, 国家管理の経済的焦点

Solana、Sui、Aptosのようなパブリックチェーンは、最適な国家成長管理のための経済的インセンティブを提供するために、国家賃貸料のようなメカニズムを使用します。彼らは、トランザクション中のストレージのためにユーザーに課金することで、検証者とユーザーがより高いストレージコストを支払うことを防ぎます。

6、状態管理への技術的な焦点

ほとんどの技術的なアプローチは、より最適なMerkleツリー構造を使用して、非同期の読み取りと書き込み操作をサポートする効率的なデータベース構造を中心に展開します。

以下は、Delphi DigitalのフェローMuhammad Yusuf氏のコメントです。チェーンはより強力なセットアップとより高速なVMをサポートするために競争するでしょう。しかし、真の長期的な結果を得るためには、強力な状態成長とアクセス管理メカニズムが必要になるでしょう。"