Reînvierea culturii Ethereum? Ce poțiuni magice are Monad?

1. Satul Ethereum căzut

Odată ca niciodată, în satul Ethereum, trăia un grup de broaște verzi Pepe. Acesta a fost cândva unul dintre cele mai vii tărâmuri, unde descentralizarea ridicată și securitatea puternică au dat naștere unei economii prospere.

Îndrumați de aceste principii, sătenii au organizat în mod regulat alegeri bazate pe interesele lor pentru a numi conducători care să supravegheze generarea de blocuri care înregistrau tranzacțiile la fiecare 12 secunde. În acest fel, ei au gestionat cu sârguință economia prosperă a satului.

Acum, fosta glorie a Ethereum-ului a început să pălească, cu răspândirea virușilor meme și slăbirea puterii satului. Umbrele se profilează pe străzi, iar broaștele verzi Pepe se târăsc greu, rătăcind fără țintă prin satul pustiu, slab luminat.

Cu toate acestea, unele broaște verzi Pepe încă tânjesc să redea Ethereum-ului splendoarea pierdută. Ele susțin „Reforma L2”, o mișcare menită să revitalizeze satul. Prin eforturile lor, Ethereum începe să înflorească din nou, atingând o vitalitate economică considerată odată imposibilă.

Dar reforma L2 are și ea limitele sale. Satele învecinate precum Solana și Sui, deși tinere și pline de instabilitate, evoluează rapid prin revoluții științifice fără precedent. Inovațiile lor fac ca tranzacțiile financiare complexe să fie fără cusur, în timp ce Ethereum, în ciuda reformelor, încă se luptă. În consecință, printre broaștele Pepe circulă zvonuri despre posibilitatea de a se muta în aceste sate învecinate.

Apoi, într-o zi fatidică, un vrăjitor Pepe mov a apărut în satul Ethereum.

2. Sosirea Vrăjitorului Pepe Purpuriu

Îmbrăcat într-o robă purpurie, vrăjitorul Pepe a privit cu tristețe la gloria pierdută a satului Ethereum, hotărât să înființeze un nou tărâm numit Monad.

Într-o zi, el a apărut în fața broaștelor verzi Pepe și și-a anunțat marele plan de a crea satul Monad. El a adunat broaștele verzi Pepe în piața centrală și a început să le asculte gândurile.

Green Pepe Frog 1 a luat cuvântul: „Sper că viața în Monad va fi ca cea din Ethereum. Deși Ethereum nu are scalabilitatea Solana sau Sui, nu m-am gândit niciodată să plec, deoarece culturile lor sunt foarte diferite de a noastră.”

Green Pepe Frog 2 a adăugat: „Menținerea aceluiași mod de viață și a aceleiași culturi este importantă, dar sper, de asemenea, la un sistem care să fie la fel de eficient ca cele din alte sate. Deși Ethereum este sigur, nu este suficient pentru întreprinderile care urmăresc viteza și agilitatea.”

Vrăjitorul și-a amintit dorințele lor și a promis să creeze Monad cu caracteristicile culturale ale Ethereum și scalabilitatea Solana și Sui. El a contemplat vrăjile puternice necesare pentru a realiza acest vis – un sat compatibil cu tradițiile Ethereum, care să poată face față progreselor de eficiență ale noii ere.

Apoi a împărtășit viziunea sa cu broaștele Pepe nerăbdătoare, aprinzându-le speranța pentru o casă adevărată, care ar putea oferi ce e mai bun din ambele lumi.

3. Vraja secretă 1: Execuția întârziată

O limitare a scalabilității Ethereum village constă în procesarea fiecărei tranzacții în timpul procesului de consens, care este un pas necesar în generarea fiecărui bloc nou.

În Ethereum, liderul care propune un bloc trebuie să calculeze în prealabil toate tranzacțiile din cadrul acestuia pentru a asigura validitatea fiecărei tranzacții. În plus, nodurile de validare care primesc acest bloc trebuie, de asemenea, să calculeze toate tranzacțiile pentru a verifica legitimitatea și votul blocului.

Deoarece procesul de consens implică calcularea și comunicarea între săteni, timpul alocat pentru procesarea tranzacțiilor este foarte limitat, ceea ce duce în cele din urmă la o scalabilitate limitată.

Pentru a rezolva această problemă, vrăjitorul Pepe mov a introdus o nouă vrajă numită „Execuție întârziată”. Această vrajă separă procesul de „consens” (ordonarea tranzacțiilor sătenilor) de procesul de „execuție” (calcularea rezultatelor acestor tranzacții).

În termeni simpli, în loc să se ajungă la consens și la execuție simultan pentru fiecare bloc, consensul este obținut pentru blocul N, în timp ce execuția are loc pentru blocul N-1 (unde ordinea tranzacțiilor a fost deja stabilită).

Permițând executarea unui întreg bloc, această metodă crește semnificativ numărul de tranzacții care pot fi procesate în același interval de timp.

Vrajă avansată: Rădăcină Merkle întârziată

În Ethereum, nodurile calculează înainte de a ajunge la consens pentru a asigura validitatea blocului. Cu toate acestea, în sistemul de execuție întârziată Monad, consensul și execuția sunt separate. Acest lucru deschide posibilitatea ca nodurile rău intenționate să ignore tranzacțiile de consens realizate anterior sau să modifice arbitrar stările de calcul.

Pentru a preveni acest lucru, Monad încorporează rădăcina Merkle (rezultatul calculat al blocului N-10) în propunerea blocului N. Dacă mai mult de două treimi din noduri ajung la un consens cu privire la blocul N, aceasta înseamnă consens cu privire la calculul blocului N-10.

Dacă rezultatul calculului unui nod pentru blocul N-10 nu corespunde rădăcinii Merkle conținute în blocul N, acel nod va fi eliminat din consens începând cu blocul N. Întârzierea de 10 blocuri pentru rădăcina Merkle asigură detectarea la timp a oricăror erori de calcul.

Este demn de remarcat faptul că timpul de blocare al Monad este de 1 secundă, dar acest lucru nu înseamnă că finalitatea Monad necesită 10 secunde. Datorită sistemului MonadBFT al lui Monad, se poate realiza finalitatea cu un singur slot, rezultând o finalitate în 1 secundă.

4. Vraja secretă 2: Hashul tranzacțiilor

Istețul vrăjitor Pepe mov s-a gândit cum ar putea liderii satului să transmită rapid propuneri de blocuri către alte noduri.

În Ethereum, abordarea tipică este de a împacheta întreaga propunere de bloc (inclusiv toate tranzacțiile) și de a o trimite prin rețea.

Cu toate acestea, vrăjitorul Pepe și-a dat seama că, dacă Monad ar adopta această metodă, difuzarea propunerilor de blocuri conținând numeroase tranzacții ar fi o sarcină dificilă și laborioasă.

Pentru a rezolva această problemă, vrăjitorul Pepe purpuriu a introdus conceptul de „hashes al tranzacțiilor”. Deoarece toate tranzacțiile prezentate de săteni fuseseră deja propagate prin rețea, fiecare nod a păstrat o înregistrare a tranzacțiilor satului Monad în propriul său bazin de memorie.

Aceasta înseamnă că liderul nu mai trebuie să transmită o listă completă a tranzacțiilor în fiecare propunere de bloc. În schimb, liderul putea să facă referire la tranzacții prin transmiterea valorilor hash ale acestora.

Astfel, propunerile de blocuri ale Monad ar conține doar valorile hash ale fiecărei tranzacții. La primirea acestor valori hash, alte noduri le-ar putea compara cu ușurință cu propriile lor înregistrări ale tranzacțiilor.

5. Vraja secretă 3: MonadBFT

În satul Monad, ordinea tranzacțiilor în cadrul fiecărui bloc și consensul pentru crearea blocului sunt controlate de MonadBFT, un mecanism de consens de înaltă performanță bazat pe HotStuff. Acest algoritm BFT (Byzantine Fault Tolerance) în etape permite atingerea consensului în două etape.

Rolul liderului de bloc este selectat aleatoriu pe baza cotei de miză a fiecărui participant. În Monad, eficiența construirii blocurilor este mai mare decât în Ethereum village, deoarece fiecare propunere de bloc N este transmisă împreună cu certificatul de cvorum (QC) pentru blocul anterior N-1, indicând că mai mult de două treimi din noduri au verificat blocul respectiv.

Procesul se desfășoară după cum urmează:

1. Liderul N difuzează propunerea pentru blocul N, însoțită de QC pentru blocul N-1.
2. Validatorii verifică blocul N și își trimit voturile către liderul N+1.
3. Liderul N+1 împărtășește propunerea pentru blocul N+1, împreună cu QC pentru blocul N.

Cu toate acestea, chiar și cu QC N, validatorii nu pot confirma imediat blocul N, deoarece natura blockchain-ului nu garantează că toți participanții sunt online și sincronizați.

Pentru a securiza complet blocul N, validatorii trebuie să trimită liderului N+2 voturile lor „da” pentru blocul N+1, care conține QC N. Atunci când liderul N+2 generează QC N+1, acesta confirmă încheierea cu succes a rundei N+1, finalizând astfel blocul N.

Astfel, cu o magie inteligentă, vrăjitorul Pepe mov conduce satul Monad într-o nouă eră.

6. Vraja secretă 4: Execuția paralelă

În Monad, pentru a gestiona un număr mare de tranzacții din sat, vrăjitorul Pepe mov a conceput o nouă vrajă care procesează tranzacțiile în paralel, mai degrabă decât în serie, ca în satul Ethereum.

În cazul executării întârziate, executarea începe numai după ce se ajunge la un consens cu privire la ordinea tranzacțiilor din bloc. Satul Monad este format din mai mulți executanți calificați, fiecare responsabil cu prelucrarea tranzacțiilor, calcularea independentă a intrărilor și ieșirilor acestora și crearea unei liste de așteptare.

Aceste intrări și ieșiri nu modifică imediat starea satului, ci așteaptă într-o stare magică suspendată, gata să fie prezentate în ordinea stabilită prin consens. Această transmitere fuzionează ieșirile în starea actuală, țesând o tapiserie magică ordonată și fără cusur.

Cu toate acestea, apare o întorsătură. Procesarea paralelă introduce posibilitatea conflictelor de tranzacții, care sunt rare în satul Ethereum ordonat, dar reprezintă o nouă provocare în Monad.

De exemplu, dacă o tranzacție (tranzacția b) arată că săteanul A oferă 1 ETH săteanului B, în timp ce o altă tranzacție (tranzacția c) arată că B cheltuiește acel ETH la hanul satului, ordinea lor devine critică. Dacă tranzacția c încearcă să se execute înaintea tranzacției b, aceasta va eșua. În astfel de cazuri, tranzacțiile conflictuale sunt rearanjate, iar tranzacția c va aștepta finalizarea tranzacției b înainte de a se executa.

Prin urmare, în Monad, nucleul execuției paralele constă în ordonare: rezultatele sunt calculate în paralel, dar actualizările de stare sunt fuzionate în ordinea exactă necesară.

7. Vraja secretă 5: MonadDb

Ideile creative ale vrăjitorului Pepe mov nu s-au oprit aici. El a evocat MonadDb, o bază de date personalizată unică pentru satul Monad, concepută special pentru a stoca starea blockchain-ului. Ethereum se bazează pe un complex Merkle Patricia Trie, cunoscut pentru reziliența sa, dar și pentru ineficiența sa pentru clienții externi.

MonadDb a fost proiectat cu execuția paralelă a satului în minte, suportând mai multe citiri și scrieri simultane cu o precizie ridicată. Spre deosebire de bazele de date tradiționale care necesită finalizarea fiecărei sarcini înainte de a trece la următoarea, MonadDb utilizează magia I/O asincronă, permițând suprapunerea fără probleme a sarcinilor și deschizând calea pentru adevărata procesare paralelă a tranzacțiilor.

8. Vino să vizitezi satul Monad!

Printr-o serie de vrăji minunate și magie complicată, vrăjitorul Pepe mov a creat satul Monad. Aici, conturile de încredere, criptografia, formatele tranzacțiilor, limbile și portofelele Ethereum se îmbină fără efort cu scalabilitatea Solana și Sui. Acum, Monad prosperă și își propune să își îndeplinească visul de a procesa 10 000 de tranzacții pe secundă.

Născut din înțelepciune și speranță, va reuși satul Monad să salveze lumea afectată de virușii meme și să ajute Ethereum să își recapete gloria? Doar timpul ne va spune.