1. Потоплене село Ethereum

Жили-були в селі Ефіріум грін Пепес. Ефіріум колись був одним з найпроцвітаючіших світів, місцем, де висока децентралізація і потужна безпека створили процвітаючу економіку.

Керуючись цими принципами, селяни проводили регулярні вибори відповідно до своїх ставок, призначаючи лідерів для нагляду за блоками записів транзакцій, створеними кожні дванадцять секунд. Завдяки цьому вони старанно керували жвавим господарством села.

Проте зараз колишня слава Ethereum випала, і чума мем-вірусів пройшла через село, висмоктуючи силу села. Тіні висіли над вулицями, коли зелені Пепе безцільно блукали туди і сюди в тому, що стало пустелюючим, похмурим селом.

Але залишилися кілька зелених Пепе, які прагнули відновити втрачену велич Ethereum. Вони підтримували «L2 Reform», рух, спрямований на оживлення села. Завдяки їхнім зусиллям Ethereum знову почав розквітати, дозволяючи масштабу діяльності, колись вважаному неможливим. Пепе знову отримали частину жвавості, яка колись наповнювала їхні життя.

Тим не менш, Реформа L2 зіткнулася зі своїми межами. Недалекі села, такі як Солана і Суі, хоч і молоді та іноді напружені нестабільністю, стрімко розвивалися завдяки безпрецедентним науковим революціям. Їхні інновації зробили складні фінансові транзакції безперешкодними, тоді як Ethereum боровся незважаючи на реформи. Таким чином, чутки розповсюджувалися серед Пепес про можливість переїзду в ці сусідні села.

Отже, в один доленосний день в селі Ethereum з'явився фіолетовий чарівник Pepe.

2. Прихід фіолетового чарівника Пепе

Фіолетовий Pepe відьма, сумно дивлячись на втрачену славу села Ethereum, вирішив побудувати нову реальність під назвою Monad.

Одного дня він з'явився перед зеленими Пепесами, оголошуючи свій амбітний план заснувати село Монада. Збираючи їх на центральному майдані, він відкривав можливість вислухати їхні думки та мрії.

Зелений Пепе 1 виступив: "Сподіваюся, що життя в Монаді буде таким самим, як в Ethereum. Навіть якщо Ethereum не має масштабовності Solana або Sui, я ніколи не розглядав виїзд, тому що їхня культура відчувалася настільки різною від нашої."

Додано Зеленого Пепе 2, «Важливо зберігати такий самий спосіб життя і культуру, але мені також потрібна система, що така ж ефективна, як у інших селах. Хоча Ethereum є безпечним, воно не відповідає вимогам проектів, які вимагають швидкості та спритності».

Прийнявши близько до серця їхні бажання, чарівник пообіцяв створити Monad з багатою культурою Ethereum і масштабованістю Solana і Sui. Він розмірковував про потужні заклинання, необхідні для досягнення обох мрій, села, де сумісність із традиціями Ethereum відповідатиме ефективності досягнень нового часу.

Потім він поділився своєю візією з нетерплячими Пепесами, надихаючи надію на місце, яке здійснює все найкраще з обох світів.

3. Секретне заклинання 1: Відкладене виконання

Однією з обмежень, які обмежують масштабованість селища Ethereum, є обробка кожної транзакції під час процесу консенсусу, необхідний крок для генерації кожного нового блоку.

У цьому селі лідер, який пропонує блок, повинен обчислити всі транзакції всередині нього перед тим, як запропонувати його, забезпечивши результат кожної з них. Крім того, перевіряючі вузли, які отримують цей блок, також повинні обчислити всі транзакції для перевірки законності блоку та висловлювати свої голоси.

Оскільки процес згоди передбачає як обчислення, так і комунікацію між селянами, бюджет часу, виділений для обробки транзакцій, досить низький, що в результаті призводить до обмеженої масштабованості.

Щоб вирішити це, фіолетовий чарівник Pepe представив нове заклинання під назвою «Відкладена виконавча функція». Це заклинання розділяє процес «Узгодження», який впорядковує транзакції мешканців, від процесу «Виконання», який обчислює результати цих транзакцій.

У простіших термінах, замість одночасного виконання згоди та виконання для кожного блоку, згода для N-го блоку проводиться, тоді як виконання виконується для N-1-го блоку, чий порядок транзакцій вже встановлено.

Дозволяючи повний час виконання блоку, цей підхід значно збільшує кількість транзакцій, які можна обробити протягом того ж часу.

Розширене заклинання: Затримані корені Меркла

У селі Ethereum ноди виконують обчислення до досягнення консенсусу, що забезпечує валідність блоку. Однак у системі відкладеного виконання Монада консенсус і виконання розділені. Це відкриває можливість для шкідливих вузлів ігнорувати раніше узгоджені транзакції або вільно змінювати обчислюваний стан.

Щоб запобігти цьому, Монад вбудовує корінь Меркла, що представляє обчислені результати з N-10-го блоку, в пропозицію для N-го блоку. Якщо більше двох третин вузлів досягають консенсусу щодо N-го блоку, це означає згоду щодо обчислень N-10-го блоку.

Якщо обчислення будь-якого вузла з блоком N-10 не відповідають кореню Меркла, включеному в блок N, цей вузол видаляється з консенсусу, починаючи з блоку N. Ця затримка в десять блоків для кореня Меркла забезпечує виявлення будь-яких обчислювальних помилок вчасно.

На відмітку, час блоку в Monad становить 1 секунду, проте це не означає, що кінцевість Monad займає 10 секунд. Завдяки унікальній системі MonadBFT, можливо досягти кінцевості в одне слот, забезпечуючи кінцевість протягом 1 секунди.

4. Секретне заклинання 2: Хешування транзакції

Мудрий фіолетовий чарівник Пепе роздумував, як лідер у селі може швидко поширити блок пропозицію до інших вузлів.

У селі Ethereum було звичайно упаковувати всю пропозицію блока, включаючи всі транзакції, і надсилати її як один величезний пакет по всій мережі.

Однак маг зрозумів, що якщо село Monad прийме цей метод, трансляція такої великої пропозиції блоку, повного безлічі транзакцій, буде важкою і вимогливою задачею.

Для вирішення цього фіолетовий чарівник Пепе ввів поняття «хешування транзакцій». Оскільки всі подані транзакції мешканців вже розповсюджуються по мережі, кожен вузол зберігає записи про транзакції села Монад у своєму власному мемпулі.

Цей уявлення означало, що лідеру більше не потрібно було передавати повний список транзакцій в кожну пропозицію блоку. Замість цього лідер міг просто посилатися на транзакції, відправляючи лише хеші.

Таким чином, пропозиції блоків Monad залишилися компактними, містять лише хешовані значення кожної транзакції. Отримавши їх, інші вузли могли легко порівняти хеші зі своїми власними записами та ідентифікувати зазначені транзакції.

5. Секретне заклинання 3: MonadBFT

У селі Монад, порядок транзакцій у кожному блоку та згода на створення блоку контролювалися MonadBFT, високопродуктивним механізмом згоди, заснованим на HotStuff. Цей двофазний алгоритм BFT (Byzantine Fault Tolerance) дозволяв досягти згоди за два кроки.

Роль лідера блоку ймовірнісно обирається на основі внесеного кожним учасником внеску. У Монаді блоки виготовлялися ефективніше, ніж у селі Ethereum, оскільки кожен пропозиція блоку N передавалася разом із Свідоцтвом Кворуму (QC) для попереднього блоку N-1, що свідчило про те, що понад дві треті частини вузлів підтвердили блок.

Ось як розгорнулася послідовність:

• Лідер N запропонував блок N, супроводжуваний QC для блоку N-1.
• Перевірники потім перевірили блок N і відправили свої голоси лідеру N+1.
• Лідер N+1 поділився пропозицією для блоку N+1 разом з QC для блоку N.
• Однак, навіть з QC N, валідатори не могли миттєво завершити блок N, оскільки природа блокчейну не забезпечувала синхронну онлайн-присутність всіх учасників.
• Щоб повністю захистити блок N, валідатори повинні були відправити свої «так» голоси за блок N+1, що містить QC N, лідеру N+2. Коли Лідер N+2 згенерував QC N+1, це підтвердило успішне завершення раунду N+1, що в свою чергу ретроспективно завершило блок N.

Таким чином, зі спритною чарівністю та далекоглядністю, фіолетовий чарівник Пепе привів село Монад у нову еру, де кожен блок був створений і закріплений не тільки швидко, але й з елегантністю, що відповідає баченню справді масштабованого та кооперативного села.

6. Таємне заклинання 4: Паралельне виконання

У царстві Монада, щоб впоратися з великим потоком транзакцій мешканців, фіолетовий чарівник Пепе придумав нове заклинання, яке дозволяло обробляти транзакції не послідовно, як у селі Ethereum, а в потужних паралельних потоках.

З закляттям відкладеної виконавчої дії виконання розпочнеться лише після досягнення консенсусу щодо порядку операцій блоку. Село Монада, населене великою кількістю кваліфікованих виконавців, кожен з яких бере на себе транзакції, обчислюючи їх вхідні та вихідні дані незалежно та створюючи списки очікування.

Ці входи та виходи не негайно змінили стан села, а замість цього зачекали в призупиненій магії, готові були бути виконані в порядку, визначеному консенсусом. Ця зобов'язаність включала поступове об'єднання виходів один за одним у поточний стан, схоже на магічні нитки, що плетуть килим з безшовного порядку.

Але була одна непередбачена ситуація. Паралельна обробка внесла можливість конфліктів у операціях - рідкість у організованому сільському господарстві Ethereum, але новий виклик тут.

Наприклад, якщо одна транзакція (tx b) показує, що житель A подарував 1 ETH жителю B, а інша (tx c) показує, що B витратив цей ETH в готелі села, їх порядок був вирішальним. Якщо tx c спробує виконатись перед tx b, транзакція буде неуспішною. У таких випадках суперечливі транзакції були переплановані, з tx c, що очікує завершення tx b перед повторним виконанням.

Таким чином, у Monad основою паралельного виконання була послідовність: результати обчислювалися паралельно, але оновлення стану злиті у точному порядку, необхідному.

7. Секретне заклинання 5: MonadDb

Фіолетовий чарівник Пепе не зупинився на цьому. Він створив MonadDb, спеціальну базу даних, унікальну для села Monad, призначену для зберігання стану блокчейну. Де Ethereum покладалася на складну структуру Merkle Patricia Trie, відому своєю стійкістю, але також і своєю неефективністю з-поміж зарубіжних клієнтів, MonadDb прийняла її в нативному вигляді, використовуючи всю її потужність і ефективність.

MonadDb була створена з урахуванням паралельного виконання в селі, підтримуючи одночасне виконання кількох читань та записів з достойною точністю. На відміну від традиційних баз даних, які вимагали завершення кожного завдання перед переходом до наступного, MonadDb володіла асинхронним магічним вводом-виводом, дозволяючи завданням перекриватись безперешкодно, відкриваючи ворота для справжньої паралельної обробки транзакцій.

8. Приходьте в гості до села Монад!

Через симфонію дивовижних заклять та складних чарів фіолетовий чарівник Пепе створив село Монада - місце, де надійні рахунки Ethereum, криптографія, формати транзакцій, мови та гаманці змішувалися беззастережно з неймовірною масштабованістю Solana та Sui. Тепер Монада розквітає мріями про досягнення 10 000 транзакцій на секунду та досягнення фінальності за 1 секунду.

Чи зможе село Монада, народжене блиском і надією, врятувати світ, що опинився в пастці мемного вірусу, і, можливо, допомогти повернути славу Ethereum як гідного спутника? Час покаже.

Відмова від відповідальності:

1. Ця стаття є перевиданням з [100y.eth]. Усі авторські права належать оригінальному автору [100y.eth]. Якщо є зауваження до цього передрук, будь ласка, зв'яжіться з Гейт Вивчайтекоманда, і вони оперативно цим займуться.
2. Відповідальність за відмову: Погляди та думки, висловлені в цій статті, належать виключно автору і не становлять жодної інвестиційної поради.
3. Переклади статті на інші мови виконуються командою вивчення воріт. Якщо не зазначено, копіювання, поширення або плагіатування перекладених статей заборонені.