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探寻 Monad 的加密秘术:能否帮助以太坊重获荣耀?

2024-10-29 10:04:32 来源:金色财经 作者:善欧巴 阅读:426
   
从前,一位紫色的Pepe巫师降临在以太坊的村庄……1. 失落的以太坊村庄很久以前,在一个名为以太坊的小村庄里,生活着一群绿色的Pepe。在这个繁荣的王国中,高度的去中心化和强大的安全性推动了村庄的兴盛

从前,一位紫色的Pepe巫师降临在以太坊的村庄……

1. 失落的以太坊村庄

很久以前,在一个名为以太坊的小村庄里,生活着一群绿色的Pepe。在这个繁荣的王国中,高度的去中心化和强大的安全性推动了村庄的兴盛,经济一派繁荣。

村民们深受这些原则的影响,定期通过持有的权益选举领导者,来监督每十二秒记录一次的交易区块,以此维持村庄的活跃经济。然而,如今的以太坊村庄已不复当年的辉煌,猖獗的模因病毒肆虐,使得村庄元气大伤。村里的绿色Pepe们行色匆匆,村庄成了一片萧条的景象。

然而,村中仍有一些绿色的Pepe怀揣复兴的梦想,他们提出了“L2改革”,希望能让以太坊重现生机。通过他们的努力,村庄逐渐恢复了些许繁荣,活动的规模也达到了前所未有的高度,绿色Pepe们的生活中再次泛起一丝活力。

然而,L2改革并未完全解决问题。邻近的Solana和Sui村庄虽尚年轻且时常不稳定,但在前所未有的科学革命下飞速发展,复杂的金融交易变得简单流畅,而以太坊尽管经历了改革,依然步履维艰。村中开始流传着搬迁到这些新兴村庄的传闻。

就在这时,一位紫色Pepe巫师出现在了以太坊村庄。

2. 紫色Pepe巫师的到来

这位紫袍的Pepe巫师怀着对以太坊村庄失落辉煌的深深惋惜,决心建造一个名为Monad的新村庄。

一天,他站在村中的广场上,向绿色Pepe们宣布了他创立Monad的宏伟计划,并邀请他们表达对未来的期许和梦想。

绿色Pepe 1首先发言:“我希望Monad的生活能像以太坊一样。虽然以太坊缺乏Solana或Sui的可扩展性,但它的文化独特,我从未想过离开,因为其他地方的文化和我们差异太大。”

绿色Pepe 2也补充道:“保持生活方式和文化的连续性很重要,但我也希望能像其他村庄一样高效。虽然以太坊安全,但对那些追求速度和灵活的项目来说,它显得力不从心。”

巫师听取了他们的期望,承诺在Monad中融入以太坊丰富的文化,同时具备Solana和Sui的可扩展性。他开始思索如何施展强大的魔法来实现这一愿景:一个既保留以太坊传统,又拥有新科技效率的村庄。

随后,他将这份宏大的愿景分享给渴望改变的Pepe们,激发了他们对一个兼具两者优势的新生活的希望。

3. 秘术一:延迟执行

制约以太坊村庄扩展性的一个限制在于,每次创建新区块时,交易都要在共识过程中实时处理。在这个村庄中,提议区块的领导者必须在提议之前计算所有交易的结果,而接收区块的验证节点也需计算所有交易,以验证区块的合法性并投票。

由于共识过程需要村民们的计算和沟通,这极大压缩了处理交易的时间,从而限制了扩展性。为了解决这一问题,紫色Pepe巫师施展了一种名为“延迟执行”的新魔法,将村民交易的“共识”过程(即交易排序)与“执行”过程(即计算结果)分离。

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简单来说,不再需要每个区块同时进行共识和执行,而是N区块的共识进行时,执行则处理N-1区块中的交易结果。

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这种方法使得执行可以利用完整的区块时间,大大增加了同一时间内可以处理的交易数量。

高级秘术:延迟Merkle根

在以太坊村庄中,节点在共识前会进行计算,以确保区块的合法性。然而在Monad的延迟执行系统中,共识和执行分离,恶意节点可能忽略之前已确认的交易或篡改计算状态。

为防止这种情况,Monad将Merkle根(表示第N-10区块的计算结果)嵌入到第N区块的提议中。如果超过三分之二的节点对第N区块达成共识,即表示第N-10区块的计算结果也被确认。

如果某节点在第N-10区块的计算结果不匹配第N区块中的Merkle根,该节点将从共识中移除,始于第N区块。这种十区块的Merkle根延迟确保了任何计算错误都能被及时检测。

值得注意的是,Monad的区块时间为1秒,但这并不意味着Monad的最终确定性需要10秒。凭借Monad独特的MonadBFT系统,单区块的最终确定性可以在1秒内实现。

4. 秘术二:交易哈希

紫色Pepe巫师苦心思索,如何能让村庄中的领导者迅速将区块提案传播给其他节点。

在以太坊村庄,习惯是将一个完整的区块提案,包括所有交易,作为一个庞大的包裹在网络上传播。然而,巫师意识到,如果Monad村也采取这种方法,广播包含大量交易的区块提案将是一项艰巨而缓慢的任务。

为此,紫色Pepe巫师提出了“交易哈希”的概念。由于所有村民提交的交易已经在网络中传播,每个节点都在自身的交易池中保留了Monad村的交易记录。

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巫师利用这一点,让领导者无需在每次区块提案中传递完整的交易列表。取而代之的是,领导者只需引用这些交易并发送哈希值即可。

如此一来,Monad的区块提案保持紧凑,仅包含每笔交易的哈希值。其他节点在收到提案时,只需将这些哈希值与自己记录中的交易对比,便能轻松找到所引用的交易。

5. 秘术三:MonadBFT

在Monad村庄中,每个区块内的交易顺序和区块生成的共识由MonadBFT治理,这是一种基于HotStuff的高性能共识机制。该两阶段的拜占庭容错算法(BFT)能够在两步内达成共识。

区块的领导者通过概率选取,基于每位参与者的质押份额来确定。在Monad中,每个区块的创建过程比以太坊村更为高效,因为每个区块N的提案与前一区块N-1的法定证书(QC)一起传递,表明超过三分之二的节点已经验证了该区块。

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以下是流程的展开过程:

  • 领导者N发布区块N的提案,同时附带前一区块N-1的QC。

  • 验证者们随后验证区块N,并将他们的投票发送给领导者N+1。

  • 领导者N+1发布区块N+1的提案,同时附上区块N的QC。

然而,即便拥有QC N,验证者也无法立即敲定区块N,因为区块链的本质无法确保所有参与者同步在线。

要完全确保区块N的安全性,验证者们需要将对区块N+1的“同意”投票(其中包含QC N)发送给领导者N+2。当领导者N+2生成QC N+1时,这确认了第N+1轮的成功完成,从而使区块N最终确定。

通过卓越的巫术和远见,紫色Pepe巫师引领Monad村庄进入了一个新纪元。在这个村庄中,每个区块不仅能够迅速创建和保障安全,且过程优雅,符合一个真正可扩展、合作共赢的村庄愿景。

6. 秘术四:并行执行

在 Monad 领域,为了处理大量村民交易,紫色 Pepe 巫师设计了一个新咒语,使交易不是以以太坊村庄的串行方式处理,而是以强大的并行流处理。

借助延迟执行,只有在区块的交易顺序达成共识后才会开始执行。Monad 村庄由许多熟练的执行者组成,每个人都负责处理交易,独立计算其输入和输出并创建待处理列表。

这些输入和输出不会立即改变村庄的状态,而是以悬浮魔法的形式等待,准备按照共识确定的顺序提交。这种提交涉及将输出逐一合并到当前状态,就像魔法线编织出无缝有序的挂毯一样。

然而,事情发生了转折。并行处理引入了交易冲突的可能性——这在有序的以太坊村庄中很少见,但在这里却是一个新的挑战。

例如,如果一笔交易(交易 b)显示村民 A 赠送 1 ETH 给村民 B,而另一笔交易(交易 c)显示 B 在村里的小旅馆花了这笔 ETH,那么它们的顺序就至关重要。如果交易 c 试图在交易 b 之前执行,交易就会失败。在这些情况下,冲突的交易会被重新安排,交易 c 等待交易 b 完成后再再次执行。

因此,在 Monad 中,并行执行的核心在于序列:结果是并行计算的,但状态更新按照所需的精确顺序合并。

7. 秘术五:MonadDb

紫色佩佩巫师并没有就此止步。他变出了 MonadDb,这是 Monad 村独有的自定义数据库,专门用于存储区块链的状态。以太坊依赖于复杂的 Merkle Patricia Trie,这种结构以其弹性而闻名,但也因其对外部客户端的低效率而闻名,而 MonadDb 则原生地采用了它,充分利用了它的全部功能和效率。

MonadDb 在设计时充分考虑了村庄的并行执行,支持同时进行多个读取和写入,并且精度很高。与要求每项任务完成后才能转到下一项任务的传统数据库不同,MonadDb 拥有异步 I/O 魔力,允许任务无缝重叠,为真正的并行事务处理打开了大门。

8. 来参观莫纳德村吧!

通过一系列奇妙的咒语和复杂的魔法,紫色的 Pepe 巫师创造了 Monad 村——在这里,以太坊的可信账户、加密技术、交易格式、语言和钱包与 Solana 和 Sui 令人难以置信的可扩展性轻松融合。现在,Monad 蓬勃发展,梦想着实现每秒 10,000 笔交易并实现 1 秒内完成。

诞生于智慧与希望的 Monad 村,能否拯救被 meme 病毒所困扰的世界,并帮助以太坊重获荣耀,成为值得信赖的伙伴?只有时间能告诉我们答案。

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