并行化

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什么是并行化?

并行化(并行执行交易)是一种同时处理多个任务的方式。并行化以并行为基础,这是计算机科学中的一个概念,是指同时执行多个进程的能力。对于区块链技术而言,此种方式可以增加每秒交易次数 (TPS),提高网络的整体吞吐量。

并行化如何运作

并行化网络结构可同时验证多笔交易,而非按顺序(一个接一个)处理交易。它利用可用的网络资源,将交易执行任务分散到多个节点进行处理。

并行化会同时检查多个潜在的网络状态,每种状态都会显示一组特定交易的验证结果。通过了解这些状态,网络即可知晓每笔交易如果通过验证,会对账本产生怎样的影响。检查结束后,网络将达到一个共同状态,该状态反映了并行验证的结果。

并行化模型

并行化模型分两类,即乐观并行化和状态访问并行化。

1. 乐观并行化。在乐观并行执行模型中,网络会绕过排序阶段,同时处理交易。该模型基于“队列中的交易相互独立”这一前提运作,并重新访问这些交易以修正任何错误的执行。如果交易之间存在其他依赖关系,则网络会使用准确的数据重新执行交易。
2. 状态访问并行化。在状态访问并行执行模型中,网络一开始会根据交易对网络状态的影响对交易进行排序,将与特定智能合约或账户的交互等因素纳入考量。随后,这些经过排序的交易会被输入共识系统,分为相关交易和不相关的交易。对于不相关的交易,网络会同时执行以优化效率,而对于相关交易,网络会在处理前进行协调,并根据燃料费确定优先次序,以提高处理速度。

并行化的优势

提高交易处理速度

将任务分配给多个节点可大大减少交易执行时间,提高交易处理速度。因此,相比于按顺序处理交易的网络,实施并行化的网络往往效率更高。

可扩展性

并行化将交易验证任务分配给多个网络节点,以此来解决区块链面临的可扩展性问题。这不仅加快了流程,还实现了水平扩展。水平扩展是指网络拓展资源的能力,即在需求提高时增加节点,而在需求下降时缩减节点。

降低燃料费成本

与一个节点验证一笔交易的按顺序处理交易的模式相比,并行化将多笔交易分配给节点小组,最大限度地降低了手续费。它在提高交易速度的同时,也减少了验证竞争,进一步降低了每笔交易的手续费。

结论

并行化是一种交易处理方式,提供了一种应对区块链可扩展性问题的解决方案。并行化通过同时执行交易以及将验证任务分配给多个节点,让区块链网络能够处理更多的交易,从而降低燃料费成本,实现更快的处理速度。