Ключови изводи
В блокчейн пространството паралелизацията е метод за обработка на множество трансакции едновременно.
Има различни видове паралелизация, включително паралелизация на ниво трансакция, паралелизация на ниво блок и паралелизация на смарт договор.
Някои предимства на паралелизацията включват по-бърза обработка на трансакциите, подобрена мащабируемост и намалени разходи за газ.
Въведение
Ефективната обработка на трансакциите е от ключово значение за подобряване на пропускателната способност на блокчейн мрежите и решаване на проблема с мащабируемостта на блокчейна. В тази статия ще разгледаме основите на паралелизацията, как работи, някои от често срещаните типове и потенциални ползи.
Какво представлява паралелизацията?
Паралелизацията (паралелно изпълнение на трансакции) е метод за обработка на множество задачи едновременно. Паралелизацията е тясно свързана с паралелните изчисления, което е понятие в компютърните науки, отнасящо се до едновременното изпълнение на множество процеси.
Как работи паралелизацията?
Паралелизацията организира мрежовите данни по начин, който позволява валидирането на множество трансакции едновременно, вместо да ги обработва последователно (една по една). Задачата за изпълнение на трансакции е разпределена между няколко възли. Всеки възел обработва различни сегменти от натоварването на трансакциите, което улеснява по-бързото време за обработка и намалява претоварването на мрежата.
При паралелна обработка на трансакции мрежата едновременно изследва множество възможни състояния, всяко от които илюстрира последствията от валидирането на конкретна група трансакции. Това позволява на мрежата да оцени потенциалното въздействие на трансакциите, преди те да бъдат официално записани в регистър. След тази оценка възлите приемат общо състояние, което отразява колективния резултат от тези паралелни валидации.
Модели на паралелизация
Има два основни типа паралелизация на блокчейн: оптимистична паралелизация и паралелизация с достъп до състояние.
1. Оптимистична паралелизация. В оптимистичния модел за паралелно изпълнение мрежата пропуска първоначалната фаза на сортиране и директно обработва трансакциите едновременно. Този подход предполага, че повечето трансакции в опашката са независими и използва метод за преразглеждане и коригиране на всички трансакции, за които се установи, че са взаимозависими след изпълнение. Това означава, че ако първоначално се смята, че трансакциите са несвързани, но по-късно се установи, че си влияят една на друга, системата ще ги коригира, за да гарантира, че всички данни остават точни.
2. Паралелизация с достъп до състояние. Моделът за паралелно изпълнение с достъп до състояние започва с категоризиране на трансакциите според техните ефекти върху състоянието на мрежата, като например взаимодействия с определени смарт договори или акаунти. Това помага да се идентифицират трансакции, които могат да се обработват паралелно без конфликт. Трансакции, които не взаимодействат помежду си, се изпълняват едновременно. Обратно, трансакциите, които засягат подобни елементи на състоянието, се обработват в определен ред, като приоритизирането се основава на такси за газ.
Различни видове паралелизация
Паралелизация на ниво трансакция
Паралелизацията на ниво трансакция позволява едновременната обработка на множество трансакции. Това увеличава пропускателната способност на мрежата, позволявайки по-голям брой трансакции за секунда (TPS). Тя също така намалява времето, необходимо за потвърждения на трансакции, подобрявайки цялостния отговор на мрежата. Този тип паралелизация е особено ценен за блокчейни с голямо търсене, където поддържането на бързо време за обработка е важно.
Има и някои предизвикателства, свързани с паралелизацията на ниво трансакция. Например, обработката на трансакции едновременно може да създаде зависимости от данни, при които изходът от една трансакция може да повлияе на друга, изисквайки сложни стратегии за управление на данни, за да се гарантира последователност и надеждност.
Паралелизация на ниво блок
Паралелизацията на ниво блок включва едновременното създаване и валидиране на блокове с цел подобряване на мащабируемостта на мрежата. Чрез обработка на множество блокове едновременно този подход помага на блокчейна да има повече трансакции и да предотврати потенциално претоварване на мрежата.
Паралелизацията на ниво блок обаче изисква внимателно изпълнение, за да се избегне компрометиране на сигурността на блокчейна. Освен това паралелизацията на ниво блок изисква повече изчислителни ресурси, което повишава хардуерните изисквания за мрежови възли. Това потенциално може да ограничи способността на някои потребители да участват в мрежата, което да повлияе отрицателно на нейната децентрализация и достъпност.
Паралелизация на смарт договори
Паралелизацията на смарт договори се отнася до паралелното изпълнение на множество смарт договори. Това може да повиши производителността на децентрализираните приложения (DApp), подобрявайки тяхната мащабируемост и отговор.
Няколко механизма улесняват паралелното изпълнение на смарт договори. Например, оптимистични сборни пакети изпълняват off-chain трансакции и взаимодействат само с блокчейна, за да ги финализират, намалявайки натоварването върху основната верига. Решението за мащабиране Validium на Ethereum комбинира доказателства за нулеви знания с off-chain изчисления, осигуряващи както мащабируемост, така и поверителност за приложения за смарт договори.
Ползи от паралелизацията
Висока скорост на обработка на трансакциите
Разпределението на задачите между множество възли намалява времето за изпълнение на трансакциите, което повишава скоростта на обработка на трансакциите. Мрежите, които използват паралелизация, са по-ефективни от тези, работещи на модели на последователна обработка.
Мащабируемост
Паралелизацията се справя с проблема с мащабируемостта на блокчейна чрез разпределяне на валидирането на трансакциите между различни възли. Това ускорява процеса и подпомага хоризонтално мащабиране. Хоризонталното мащабиране позволява на мрежата да добавя или премахва възли въз основа на колебания в търсенето.
Намалени разходи за газ
Паралелизацията намалява таксите чрез разпределяне на трансакциите към подгрупи на възли. Това е по-малко скъпо в сравнение с последователната обработка, при която всяка трансакция се валидира от всеки възел. Освен това по-високите скорости на трансакции намаляват конкуренцията между възлите, намалявайки още повече таксите за трансакции.
Заключителни мисли
Паралелизацията е метод за обработка на множество трансакции едновременно. Той предлага много предимства, включително по-високи скорости на обработка на трансакциите, подобрена мащабируемост и намалени такси. В бъдеще паралелизацията може да се комбинира с други решения за мащабиране, като фрагментиране, за да се постигне още по-голяма мащабируемост в блокчейн мрежите.
Допълнителни статии
Какво представляват Zk-сборните пакети? Техниката за мащабируемост от слой 2
Какво представлява ZkEVM и как може да подобри екосистемата на Ethereum?
Отказ от отговорност: Това съдържание ви се представя на база „както е“ само за обща информация и образователни цели, без твърдения или гаранция от какъвто и да е вид. Не трябва да се тълкува като финансов, правен или друг професионален съвет, нито има за цел да препоръча покупката на конкретен продукт или услуга. Трябва да потърсите собствен съвет от подходящи професионални съветници. Когато статията е предоставена от сътрудник трета страна, имайте предвид, че тези изразени мнения принадлежат на сътрудника трета страна и не отразяват непременно тези на Binance Academy. Моля, прочетете нашия пълен отказ от отговорност тук за повече подробности. Цените на цифровите активи могат да бъдат нестабилни. Стойността на вашата инвестиция може да намалее или да се повиши и може да не си върнете инвестираната сума. Вие носите цялата отговорност за вашите инвестиционни решения и Binance Academy не носи отговорност за каквито и да било загуби, които може да понесете. Този материал не трябва да се тълкува като финансов, правен или друг професионален съвет. За повече информация вижте нашите Условия за ползване и Предупреждението за риск.