Ключові моменти:
У блокчейн-просторі розпаралелювання – це метод обробки декількох транзакцій одночасно.
Існують різні типи розпаралелювання, зокрема розпаралелювання на рівні транзакцій, розпаралелювання на рівні блоків і розпаралелювання смартконтрактами.
Деякі переваги розпаралелювання включають швидшу обробку транзакцій, покращену масштабованість і зниження витрат на gas.
Вступ
Ефективна обробка транзакцій є ключем до підвищення пропускної здатності блокчейн-мереж і вирішення проблеми масштабованості блокчейну. У цій статті ми розглянемо основи розпаралелювання, як воно працює, деякі поширені типи й потенційні переваги.
Що таке розпаралелювання?
Розпаралелювання (паралельне виконання транзакцій) – це метод обробки декількох завдань одночасно. Розпаралелювання тісно пов'язане з паралельними обчисленнями, концепцією в інформатиці, яка відноситься до одночасного виконання декількох процесів.
Як працює розпаралелювання
Розпаралелювання організовує мережеві дані таким чином, що дозволяє перевіряти декілька транзакцій одночасно замість їхньої послідовної обробки (одну за одною). Завдання виконання транзакцій розподілено між декількома нодами. Кожна нода обробляє різні сегменти транзакційного навантаження, що сприяє скороченню часу обробки й зменшенню перевантаження мережі.
Під час паралельної обробки транзакцій мережа одночасно перевіряє численні можливі стани, кожен з яких ілюструє наслідки перевірки певної групи транзакцій. Це дозволяє мережі оцінювати потенційний вплив транзакцій до того, як вони будуть офіційно записані в реєстрі. Після цієї оцінки ноди погоджують загальний стан, який відображає колективний результат цих паралельних перевірок.
Моделі розпаралелювання
Існує два основних типи розпаралелювання блокчейну: оптимістичне розпаралелювання і розпаралелювання на основі впливу на стан.
1. Оптимістичне розпаралелювання. В оптимістичній моделі паралельного виконання мережа пропускає початкову фазу сортування і безпосередньо обробляє транзакції одночасно. Цей підхід передбачає, що більшість транзакцій у черзі незалежні, і використовує метод повторного перегляду та виправлення транзакцій, які виявляються взаємозалежними після виконання. Це означає, що якщо транзакції спочатку вважаються непов'язаними, але пізніше виявляється, що вони впливають одна на одну, система відкоригує їх, щоб всі дані залишалися точними.
2. Розпаралелювання залежно від впливу на стан. Модель паралельного виконання з доступом до стану починається з класифікації транзакцій відповідно до їхнього впливу на стан мережі, наприклад взаємодії з певними смартконтрактами або акаунтами. Це допомагає визначати транзакції, які можна обробляти паралельно без конфлікту. Транзакції, які не взаємодіють одна з одною, виконуються одночасно. І навпаки, транзакції, які впливають на схожі елементи стану, обробляються в певному порядку залежно від пріоритетності на основі комісії gas.
Різні типи розпаралелювання
Розпаралелювання на рівні транзакцій
Розпаралелювання на рівні транзакцій дозволяє обробляти декілька транзакцій одночасно. Це збільшує пропускну здатність мережі, що дозволяє здійснювати більшу кількість транзакцій на секунду (TPS). Це також скорочує час, необхідний для підтвердження транзакцій, покращуючи загальну швидкість реагування мережі. Цей тип розпаралелювання особливо цінний для блокчейнів з високим попитом, де важлива підтримка швидкого часу обробки.
Існують також деякі проблеми, пов'язані з розпаралелюванням на рівні транзакцій. Наприклад, одночасна обробка транзакцій може створювати залежності даних, коли вихід однієї транзакції може впливати на іншу, що вимагає складних стратегій управління даними для забезпечення узгодженості та надійності.
Розпаралелювання на рівні блоку
Розпаралелювання на рівні блоку передбачає одночасне створення і перевірку блоків, щоб покращити масштабованість мережі. Обробляючи декілька блоків одночасно, цей підхід допомагає блокчейну обслуговувати більше транзакцій і запобігає потенційному перевантаженню мережі.
Однак розпаралелювання на рівні блоку вимагає ретельної реалізації, щоб уникнути шкоди для безпеки блокчейну. Крім того, розпаралелювання на рівні блоків вимагає більше обчислювальних ресурсів, що підвищує вимоги до апаратного забезпечення для мережевих вузлів. Це потенційно може обмежити можливість деяких користувачів брати участь у мережі, негативно вплинувши на її децентралізацію і доступність.
Розпаралелювання смартконтрактами
Розпаралелювання смартконтрактами відноситься до паралельного виконання декількох смартконтрактів. Це може покращити продуктивність децентралізованих програм (dApp), покращуючи їхню масштабованість і швидкість реагування.
Кілька механізмів полегшують паралельне виконання смартконтрактів. Наприклад, оптимістичні ролапи виконують транзакції офчейн і взаємодіють з блокчейном лише для їхнього завершення, зменшуючи навантаження на основний блокчейн. Рішення для масштабування Validium від Ethereum об'єднує доведення з нульовим розголошенням з офчейн-обчисленнями, що забезпечує як масштабованість, так і конфіденційність для програм смартконтрактів.
Переваги розпаралелювання
Висока швидкість обробки транзакцій
Розподіл завдань між декількома нодами скорочує час виконання транзакцій, що підвищує швидкість обробки транзакцій. Мережі, які використовують розпаралелювання, як правило, більш ефективні, ніж ті, що працюють на моделях послідовної обробки.
Масштабованість
Розпаралелювання вирішує проблему масштабованості блокчейну, розподіляючи перевірку транзакцій між мережевими нодами. Це прискорює процес і підтримує горизонтальне масштабування. Горизонтальне масштабування дозволяє мережі додавати або видаляти ноди на основі коливань попиту.
Зниження витрат gas
Розпаралелювання знижує комісії завдяки розподілу транзакцій по підгрупах нод. Це дешевше порівняно з послідовною обробкою, коли кожна транзакція перевіряється кожною нодою. Крім того, вища швидкість транзакцій знижує конкуренцію між нодами, ще більше знижуючи комісію за транзакції.
Підсумки
Розпаралелювання – це метод одночасної обробки декількох транзакцій. Він пропонує безліч переваг, зокрема вищу швидкість обробки транзакцій, покращену масштабованість і знижені комісії. У майбутньому розпаралелювання можна буде комбінувати з іншими рішеннями масштабування, такими як шардинг, для досягнення ще більшої масштабованості в блокчейн-мережах.
Пов'язані статті
Відмова від відповідальності: цей контент надається вам на умовах "як є" тільки для загальної інформації і освітніх цілей, без будь-яких заяв чи гарантій. Його не слід розглядати як фінансову, юридичну чи іншу професійну пораду, і він не призначений для рекомендації купівлі конкретного продукту чи послуги. Вам слід звернутися за порадою до відповідних професійних консультантів. Якщо стаття написана стороннім автором, зверніть увагу, що висловлені думки належать сторонньому автору, і не обов'язково відображають думку Binance Academy. Для отримання додаткової інформації, будь ласка, перегляньте нашу відмову від відповідальності. Ціни на цифрові активи можуть бути волатильними. Вартість ваших інвестицій може як впасти, так і зрости, і ви можете не повернути інвестовану суму. Ви несете повну відповідальність за свої інвестиційні рішення, і Binance Academy не несе відповідальності за збитки, які ви можете понести. Цей матеріал не повинен розглядатись як фінансова, юридична чи інша професійна порада. Для отримання додаткової інформації, будь ласка, перегляньте наші Умови користування і Попередження про ризики.