Viktig information
I blockkedjevärlden är parallellisering en metod för att behandla flera transaktioner samtidigt.
Det finns olika typer av parallellisering, inklusive parallellisering på transaktionsnivå, parallellisering på blocknivå och parallellisering av smarta kontrakt.
Några fördelar med parallellisering inkluderar snabbare transaktionsbearbetning, förbättrad skalbarhet och minskade gaskostnader.
Introduktion
Effektiv transaktionsbearbetning är nyckeln till att förbättra genomströmningen i blockkedjenätverk och lösa blockkedjans skalbarhetsproblem. I den här artikeln kommer vi att utforska grunderna för parallellisering, hur det fungerar, några av de vanligaste typerna och potentiella fördelar.
Vad är parallellisering?
Parallellisering (parallell Transaktion Utförande) är en metod för att bearbeta flera uppgifter samtidigt. Parallellisering är nära besläktat med parallell databehandling, vilket är ett koncept inom datavetenskap som hänvisar till samtidig körning av flera processer.
Hur fungerar parallellisering?
Parallellisering organiserar nätverksdata på ett sätt som möjliggör validering av flera transaktioner samtidigt, istället för att bearbeta dem sekventiellt (en efter en). Uppgiften att utföra transaktioner fördelas över flera noder. Varje nod hanterar olika segment av transaktionsbelastningen, vilket underlättar snabbare behandlingstider och minskar trängseln i nätverket.
Vid parallell transaktionsbearbetning undersöker nätverket samtidigt många möjliga tillstånd, som var och en illustrerar konsekvenserna av att validera en specifik grupp av transaktioner. Detta gör det möjligt för nätverket att bedöma den potentiella effekten av transaktioner innan de officiellt registreras i huvudboken. Efter den här utvärderingen är noderna överens om ett gemensamt tillstånd som speglar det kollektiva resultatet av dessa parallella valideringar.
Modeller för parallellisering
Det finns två huvudtyper av blockkedjeparallellisering: optimistisk parallellisering och parallellisering med tillståndsåtkomst.
1. Optimistisk parallellisering. I den optimistiska modellen för parallell exekvering hoppar nätverket över den inledande sorteringsfasen och bearbetar transaktioner direkt samtidigt. Den här metoden förutsätter att de flesta transaktioner i kön är oberoende och använder en metod för att gå tillbaka till och korrigera eventuella transaktioner som visar sig vara beroende av varandra efter exekveringen. Detta innebär att om man först tror att transaktionerna inte är relaterade till varandra, men senare visar sig påverka varandra, kommer systemet att justera dem för att säkerställa att alla data förblir korrekta.
2. Parallellisering av tillståndsåtkomst. Parallell exekveringsmodell för tillståndsåtkomst börjar med att kategorisera transaktioner enligt deras effekter på nätverkets tillstånd, såsom interaktioner med särskilda smarta kontrakt eller konton. Detta hjälper till att identifiera transaktioner som kan bearbetas parallellt utan konflikter. Transaktioner som inte interagerar med varandra utförs samtidigt. Omvänt behandlas transaktioner som påverkar liknande tillståndselement i en specifik ordning, med prioritering baserad på gasavgifter.
Olika typer av parallellisering
Parallellisering på transaktionsnivå
Parallellisering på transaktionnivå möjliggör samtidig bearbetning av flera transaktioner. Detta ökar nätverkets genomströmning, vilket möjliggör ett högre antal transaktioner per sekund (TPS). Det minskar också den tid som krävs för transaktionsbekräftelser, vilket förbättrar nätverkets övergripande lyhördhet. Denna typ av parallellisering är särskilt värdefull för blockkedjor med hög efterfrågan, där det är viktigt att upprätthålla snabba behandlingstider.
Det finns också vissa utmaningar i samband med parallellisering på transaktionsnivå. Bearbetning av transaktioner samtidigt kan till exempel skapa databeroenden, där utdata från en transaktion kan påverka en annan, vilket kräver komplexa datahanteringsstrategier för att säkerställa konsekvens och tillförlitlighet.
Parallellisering på blocknivå
Parallellisering på blocknivå innebär samtidigt skapande och validering av block, i syfte att förbättra nätverkets skalbarhet. Genom att bearbeta flera block samtidigt hjälper detta tillvägagångssätt blockkedjan att hantera fler transaktioner och förhindra potentiell överbelastning av nätverket.
Parallellisering på blocknivå kräver dock noggrann implementering för att undvika att äventyra blockkedjans säkerhet. Dessutom kräver parallellisering på blocknivå mer beräkningsresurser, vilket ökar hårdvarukraven för nätverksnoder. Detta kan potentiellt begränsa möjligheten för vissa användare att delta i nätverket, vilket påverkar dess decentralisering och tillgänglighet negativt.
Parallellisering av smarta kontrakt
Parallellisering av smarta kontrakt avser parallellt utförande av flera smarta kontrakt. Detta kan förbättra prestandan för decentraliserade applikationer (DApps), förbättra deras skalbarhet och svarstider.
Flera mekanismer underlättar det parallella utförandet av smarta kontrakt. Till exempel utför optimistiska rollups transaktioner utanför kedjan och interagerar bara med blockkedjan för att slutföra dem, vilket minskar belastningen på huvudkedjan. Ethereums Validium-skalningslösning kombinerar nollkunskapsbevis med beräkning utanför kedjan, vilket ger både skalbarhet och integritet för smarta kontraktsapplikationer.
Fördelar med parallellisering
Hög transaktionsbearbetningshastighet
Fördelningen av uppgifter över flera noder minskar tiden det tar att utföra transaktionerna, vilket ökar transaktionens bearbetningshastighet. Nätverk som använder parallellisering tenderar att vara effektivare än de som arbetar med sekventiella bearbetningsmodeller.
Skalbarhet
Parallellisering tar itu med blockkedjans skalbarhetsproblem genom att sprida transaktionsvalideringen över olika noder. Detta påskyndar processen och stöder horisontell skalning. Horisontell skalning gör att nätverket kan lägga till eller ta bort noder baserat på efterfrågefluktuationer.
Minskade gaskostnader
Parallellisering minskar avgifterna genom att allokera transaktioner till nodundergrupper. Detta är mindre kostsamt jämfört med sekventiell bearbetning, där varje transaktion valideras av varje nod. Dessutom minskar snabbare transaktionshastigheter konkurrensen mellan noderna, vilket sänker transaktionsavgifterna ytterligare.
Sammanfattningsvis
Parallellisering är en metod för att bearbeta flera transaktioner samtidigt. Det erbjuder många fördelar, inklusive högre transaktionsbehandlingshastigheter, förbättrad skalbarhet och minskade avgifter. I framtiden kan parallellisering kombineras med andra skalningslösningar, såsom sharding, för att uppnå ännu större skalbarhet i blockkedjenätverk.
Mer information
Ansvarsfriskrivning och riskvarning: detta innehåll presenteras för dig ”i befintligt skick” och endast som allmän information och i utbildningsändamål, utan representation eller garanti av något slag. Det ska inte tolkas som ekonomisk, juridisk eller annan professionell rådgivning. Det är inte heller avsett att rekommendera köp av någon specifik produkt eller tjänst. Du bör söka egen rådgivning från lämpliga professionella rådgivare. I de fall då artikeln har skrivits av en tredje part, tillhör åsikterna som uttrycks denna tredje part och återspeglar inte nödvändigtvis Binance Academys åsikter. Läs vår fullständiga ansvarsfriskrivning här för mer information. Priserna på digitala tillgångar kan vara volatila. Värdet på din investering kan gå ner eller upp och du kanske inte får tillbaka det investerade beloppet. Du är själv ansvarig för dina investeringsbeslut och Binance Academy ansvarar inte för eventuella förluster som du kan ådra dig. Detta material ska inte tolkas som ekonomisk, juridisk eller annan professionell rådgivning. Se våra användarvillkor och vår riskvarning för mer information.