Vigtigste budskaber
I blockchain-rummet er parallelisering en metode til at behandle flere transaktioner på samme tid.
Der findes forskellige typer parallelisering, herunder parallelisering på transaktionsniveau, parallelisering på blokniveau og parallelisering af smart contracts.
Nogle fordele ved parallelisering omfatter hurtigere transaktionsbehandling, forbedret skalerbarhed og reducerede gasomkostninger.
Introduktion
Effektiv transaktionsbehandling er nøglen til at forbedre dataoverførselshastigheden i blockchain-netværk og løse problemet med blockchain-skalerbarhed. I denne artikel vil vi undersøge det grundlæggende i parallelisering, hvordan det fungerer, nogle af de almindelige typer og potentielle fordele.
Hvad er parallelisering?
Parallelisering (parallel udførelse af transaktion) er en metode til behandling af flere opgaver på samme tid. Parallelisering er tæt forbundet med parallel databehandling, som er et koncept inden for datalogi, der refererer til samtidig udførelse af flere processer.
Hvordan fungerer parallelisering?
Parallelisering organiserer netværksdataene på en måde, der muliggør validering af flere transaktioner samtidigt i stedet for at behandle dem sekventielt (én efter én). Opgaven med at udføre transaktioner er fordelt på flere noder. Hver node håndterer forskellige segmenter af transaktionsbelastningen, hvilket muliggør hurtigere behandlingstider og reducerer overbelastning af netværket.
I parallel transaktionsbehandling undersøger netværket samtidig adskillige mulige tilstande, der hver især illustrerer konsekvenserne af at validere en bestemt gruppe transaktioner. Dette gør det muligt for netværket at vurdere den potentielle indvirkning af transaktioner, før de officielt registreres i ledgeren. Efter denne evaluering bliver noderne enige om en fælles tilstand, der afspejler det kollektive resultat af disse parallelle valideringer.
Paralleliseringsmodeller
Der er to hovedtyper af blockchain-parallelisering: optimistisk parallelisering og parallelisering af tilstandsadgang.
1. Optimistisk parallelisering. I den optimistiske paralleludførelsesmodel springer netværket den indledende sorteringsfase over og behandler transaktioner direkte samtidigt. Denne tilgang forudsætter, at de fleste transaktioner i køen er uafhængige, og anvender en metode til at gennemgå og korrigere transaktioner, der viser sig at være indbyrdes afhængige efter udførelsen. Det betyder, at hvis transaktioner oprindeligt menes at være ikke-relaterede, men senere viser sig at påvirke hinanden, vil systemet justere dem for at sikre, at alle data forbliver nøjagtige.
2. Parallelisering af tilstandsadgang. Paralleludførelsesmodellen med tilstandsadgang starter med at kategorisere transaktioner efter deres indvirkning på netværkets tilstand, f.eks. interaktioner med bestemte smart contracts eller konti. Dette hjælper med at identificere transaktioner, der kan behandles parallelt uden konflikt. Transaktioner, der ikke interagerer med hinanden, udføres samtidigt. Omvendt behandles transaktioner, der påvirker lignende tilstandselementer, i en bestemt rækkefølge med prioritering baseret på gasgebyrer.
Forskellige typer parallelisering
Parallelisering på transaktionsniveau
Parallelisering på transaktionsniveau giver mulighed for samtidig behandling af flere transaktioner. Dette øger netværkets dataoverførselshastighed og muliggør et højere antal transaktioner pr. sekund (TPS). Det reducerer også den tid, der er nødvendig for transaktionsbekræftelser, hvilket forbedrer netværkets overordnede reaktionsevne. Denne type parallelisering er især værdifuld for blockchains med høj efterspørgsel, hvor det er vigtigt at opretholde hurtige behandlingstider.
Der er også nogle udfordringer forbundet med parallelisering på transaktionsniveau. F.eks. kan samtidig behandling af transaktioner skabe dataafhængigheder, hvor resultatet af én transaktion kan påvirke en anden, hvilket kræver komplekse datastyringsstrategier for at sikre konsistens og pålidelighed.
Parallelisering på blokniveau
Parallelisering på blokniveau involverer samtidig oprettelse og validering af blokke med det formål at forbedre netværkets skalerbarhed. Ved at behandle flere blokke på samme tid hjælper denne tilgang blockchainen med at rumme flere transaktioner og forhindre potentiel overbelastning af netværket.
Parallelisering på blokniveau kræver dog omhyggelig implementering for at undgå at kompromittere blockchainens sikkerhed. Desuden kræver parallelisering på blokniveau flere beregningsressourcer, hvilket øger hardwarekravene til netværksnoder. Dette kan potentielt begrænse nogle brugeres mulighed for at deltage i netværket og påvirke dets decentralisering og tilgængelighed negativt.
Parallelisering af smart contracts
Parallelisering af smart contracts refererer til den parallelle udførelse af flere smart contracts. Dette kan forbedre ydeevnen for decentraliserede applikationer (DApps) og forbedre deres skalerbarhed og reaktionsevne.
Flere mekanismer muliggør den parallelle udførelse af smart contracts. F.eks. udfører optimistiske rollups transaktioner off-chain og interagerer kun med blockchainen for at afslutte dem, hvilket reducerer belastningen på main chain. Ethereums Validium-skaleringsløsning kombinerer zero-knowledge proofs med off-chain-beregning, hvilket giver både skalerbarhed og beskyttelse af personlige oplysninger for smart contract-applikationer.
Fordele ved parallelisering
Høj transaktionsbehandlingshastighed
Distributionen af opgaver på tværs af flere noder reducerer transaktionsudførelsestiderne, hvilket øger transaktionsbehandlingshastigheden. Netværk, der bruger parallelisering, har tendens til at være mere effektive end dem, der opererer på sekventielle behandlingsmodeller.
Skalerbarhed
Parallelisering løser problemet med blockchain-skalerbarhed ved at sprede transaktionsvalidering på tværs af forskellige noder. Dette fremskynder processen og understøtter vandret skalering. Vandret skalering gør det muligt for netværket at tilføje eller fjerne noder baseret på efterspørgselsudsving.
Reducerede gasomkostninger
Parallelisering reducerer gebyrer ved at allokere transaktioner til nodeundergrupper. Dette er billigere sammenlignet med sekventiel behandling, hvor hver transaktion valideres af hver node. Desuden mindsker hurtigere transaktionshastigheder konkurrencen mellem noder, hvilket reducerer transaktionsgebyrerne yderligere.
Sammenfatning
Parallelisering er en metode til behandling af flere transaktioner samtidigt. Det giver mange fordele, herunder højere transaktionsbehandlingshastigheder, forbedret skalerbarhed og reducerede gebyrer. I fremtiden kan parallelisering kombineres med andre skaleringsløsninger, såsom sharding, for at opnå endnu større skalerbarhed i blockchain-netværk.
Yderligere læsning
Ansvarsfraskrivelse: Dette indhold præsenteres for dig "som det er" til generel information og uddannelsesmæssige formål uden erklæring eller garanti af nogen art. Det skal ikke opfattes som økonomisk, juridisk eller anden professionel rådgivning, og det er heller ikke hensigten at anbefale køb af et bestemt produkt eller en bestemt tjeneste. Du bør selv søge råd fra relevante, professionelle rådgivere. Hvis denne artikel er et bidrag fra en tredjepart, bør du bemærke, at dennes synspunkter udtrykkeligt tilhører denne tredjepartsbidragsyder og ikke nødvendigvis afspejler Binance Academys synspunkter. Læs vores fulde ansvarsfraskrivelse her for yderligere oplysninger. Priserne på digitale aktiver kan være volatile. Værdien af din investering kan gå op eller ned, og du får muligvis ikke det investerede beløb tilbage. Du er eneansvarlig for dine investeringsbeslutninger, og Binance Academy er ikke ansvarlig for eventuelle tab, du måtte lide. Dette materiale bør ikke anses for værende økonomisk, juridisk eller anden rådgivning. For yderligere oplysninger kan du læse vores vilkår for anvendelse og risikoadvarsel.