1. Das gefallene Ethereum-Dorf

Es war einmal in dem Dorf Ethereum eine Gemeinschaft von grünen Pepes. Ethereum war einst eine der blühendsten Reiche, ein Ort, an dem hohe Dezentralisierung und eine beeindruckende Sicherheit zu einer blühenden Wirtschaft geführt hatten.

Geleitet von diesen Prinzipien, hielten die Dorfbewohner regelmäßige Wahlen ab, bei denen sie ihre Anteile berücksichtigten und Führer ernannten, um die Blöcke von Transaktionsaufzeichnungen zu überwachen, die alle zwölf Sekunden erstellt wurden. Auf diese Weise verwalteten sie gewissenhaft die belebte Wirtschaft des Dorfes.

Aber jetzt hatte Ethereum seinen früheren Ruhm verloren, und eine Plage von Meme-Viren zog über das Dorf und schwächte seine Kraft. Schatten hingen über den Straßen, während die grünen Pepes ziellos durch das geworden waren, was ein verlassenes, düsteres Dorf geworden war.

Dennoch gab es noch ein paar grüne Pepes, die sich danach sehnten, Ethereum's verlorene Pracht wiederherzustellen. Sie unterstützten die „L2-Reform“, eine Bewegung, die darauf abzielte, das Dorf wiederzubeleben. Mit ihren Bemühungen begann Ethereum wieder zu erblühen und ermöglichte eine Aktivitätsstufe, die einst für unmöglich gehalten wurde. Die Pepes erlangten wieder etwas von der Lebendigkeit, die einst ihr Leben erfüllte.

Dennoch stieß die L2-Reform an ihre Grenzen. In der Nähe gelegene Dörfer wie Solana und Sui, obwohl jung und manchmal von Instabilität geprägt, entwickelten sich durch beispiellose wissenschaftliche Revolutionen schnell weiter. Ihre Innovationen machten komplexe Finanztransaktionen nahtlos, während Ethereum trotz der Reformen kämpfte. So verbreiteten sich Gerüchte unter den Pepes über die Möglichkeit, in diese benachbarten Dörfer zu ziehen.

An einem schicksalhaften Tag erschien ein lila Pepe-Zauberer im Dorf Ethereum.

2. Die Ankunft des lila Pepe-Zauberers

Ein lila-gekleideter Pepe-Zauberer, der traurig auf die verlorene Pracht des Ethereum-Dorfes blickt, beschloss, ein neues Reich namens Monad zu errichten.

Eines Tages trat er vor die grünen Pepes und verkündete seinen ehrgeizigen Plan, das Dorf Monad zu gründen. Er versammelte sie auf dem zentralen Platz und eröffnete die Diskussion, um ihre Gedanken und Träume zu hören.

Green Pepe 1 meldete sich zu Wort: "Ich hoffe, dass sich das Leben in Monad genauso anfühlen wird wie Ethereum. Auch wenn Ethereum nicht die Skalierbarkeit von Solana oder Sui hat, habe ich nie darüber nachgedacht, zu gehen, weil sich ihre Kulturen so anders anfühlten als unsere."

Green Pepe 2 sagte: „Es ist wichtig, den gleichen Lebensstil und die gleiche Kultur beizubehalten, aber ich möchte auch ein System, das genauso effizient ist wie in anderen Dörfern. Während Ethereum sicher ist, reicht es für Unternehmen, die Geschwindigkeit und Agilität erfordern, nicht aus.“

In dem Bemühen, ihren Wünschen gerecht zu werden, versprach der Zauberer, Monad mit der reichen Kultur von Ethereum und der Skalierbarkeit von Solana und Sui zu schaffen. Er erwog die starken Zauber, die notwendig wären, um beide Träume zu verwirklichen, ein Dorf, in dem die Kompatibilität mit den Traditionen von Ethereum auf die Effizienz der Fortschritte des neuen Zeitalters treffen würde.

Dann teilte er seine Vision mit den eifrigen Pepes und weckte Hoffnung auf einen Ort, der wirklich das Beste aus beiden Welten bieten könnte.

3. Geheimer Zauber 1: Ausführung verzögert

Eine der Einschränkungen, die die Skalierbarkeit des Ethereum-Dorfes einschränkt, liegt in der Verarbeitung jeder Transaktion während des Konsensprozesses, einem notwendigen Schritt zur Generierung jedes neuen Blocks.

In diesem Dorf muss der Anführer, der einen Block vorschlägt, alle darin enthaltenen Transaktionen berechnen, bevor er ihn vorschlägt, um das Ergebnis jeder Transaktion sicherzustellen. Zusätzlich müssen die validierenden Knoten, die diesen Block erhalten, ebenfalls alle Transaktionen berechnen, um die Legitimität des Blocks zu überprüfen und ihre Stimmen abzugeben.

Da der Konsensprozess sowohl Berechnungen als auch Kommunikation zwischen den Dorfbewohnern umfasst, ist das für die Verarbeitung von Transaktionen bereitgestellte Zeitbudget recht gering, was letztendlich zu einer begrenzten Skalierbarkeit führt.

Um dies zu lösen, führte der lila Pepe-Zauberer einen neuen Zauber namens „Deferred Execution“ ein. Dieser Zauber trennt den „Konsens“-Prozess, der die Transaktionen der Dorfbewohner ordnet, vom „Ausführungs“-Prozess, der die Ergebnisse dieser Transaktionen berechnet.

Einfacher ausgedrückt wird die Konsensbildung für den N-ten Block durchgeführt, während die Ausführung für den N-1-ten Block erfolgt, dessen Transaktionsreihenfolge bereits festgelegt wurde, anstatt Konsensbildung und Ausführung gleichzeitig für jeden Block durchzuführen.

Durch die Zulassung einer vollen Blockzeit für die Ausführung erhöht dieser Ansatz deutlich die Anzahl der Transaktionen, die innerhalb des gleichen Zeitrahmens verarbeitet werden können.

Erweiterte Formel: Verzögerte Merkle-Wurzeln

Im Ethereum-Dorf führen Knoten Berechnungen durch, bevor sie Konsens erreichen, was die Gültigkeit des Blocks gewährleistet. Bei Monad's Deferred Execution System sind Konsens und Ausführung jedoch getrennt. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass bösartige Knoten zuvor vereinbarte Transaktionen ignorieren oder den berechneten Zustand frei ändern.

Um dies zu verhindern, embeds Monad einen Merkle-Wurzel - der die berechneten Ergebnisse aus dem N-10. Block darstellt - in den Vorschlag für den N. Block. Wenn mehr als zwei Drittel der Knoten Konsens über den N. Block erzielen, impliziert dies eine Einigung über die Berechnungen des N-10. Blocks.

Wenn die Berechnungen eines Knotens aus dem N-10. Block nicht mit dem Merkle-Wurzel übereinstimmen, die im N. Block enthalten ist, wird dieser Knoten ab dem N. Block aus dem Konsens entfernt. Diese zehn-Block-Verzögerung für die Merkle-Wurzel stellt sicher, dass etwaige Berechnungsfehler rechtzeitig erkannt werden.

Bemerkenswert ist, dass die Blockzeit in Monad 1 Sekunde beträgt, was jedoch nicht bedeutet, dass die Endgültigkeit von Monad 10 Sekunden dauert. Dank des einzigartigen MonadBFT-Systems von Monad kann eine Endgültigkeit in einem einzigen Slot erreicht werden und somit innerhalb von 1 Sekunde gewährt werden.

4. Geheimer Zauber 2: Transaktions-Hashing

Der weise lila Pepe-Zauberer überlegte, wie ein Anführer im Dorf einen Blockvorschlag schnell an die anderen Knotenpunkte verbreiten könnte.

Im Ethereum-Dorf war es üblich, einen gesamten Blockvorschlag, einschließlich aller Transaktionen, zu verpacken und als ein riesiges Bündel über das Netzwerk zu senden.

Der Zauberer erkannte jedoch, dass es für das Dorf Monad eine mühsame und mühsame Aufgabe wäre, einen so großen Blockvorschlag mit unzähligen Transaktionen zu senden, wenn diese Methode angewendet würde.

Um dies zu lösen, führte der lila Pepe-Zauberer das Konzept des "Transaktions-Hashings" ein. Da alle eingereichten Transaktionen der Dorfbewohner bereits im Netzwerk verbreitet sind, führt jeder Knoten eine Aufzeichnung über die Transaktionen des Monad-Dorfes in seinem eigenen Mempool.

Diese Erkenntnis bedeutete, dass der Anführer nicht mehr die vollständige Transaktionsliste bei jedem Blockvorschlag übertragen musste. Stattdessen konnte der Anführer einfach auf die Transaktionen verweisen und nur die Hashes senden.

Auf diese Weise blieben die Blockvorschläge von Monad kompakt und enthielten nur die gehashten Werte jeder Transaktion. Nachdem sie diese erhalten hatten, konnten die anderen Knoten die Hashwerte leicht mit ihren eigenen Aufzeichnungen vergleichen und die referenzierten Transaktionen identifizieren.

5. Geheimer Zauber 3: MonadBFT

Im Dorf Monad wurde die Reihenfolge der Transaktionen innerhalb jedes Blocks und der Konsens über die Blockerstellung durch MonadBFT geregelt, einen leistungsstarken Konsensmechanismus basierend auf HotStuff. Dieser zweiphasige BFT (Byzantine Fault Tolerance) Algorithmus ermöglichte es, in zwei Schritten einen Konsens zu erreichen.

Die Rolle des Blockführers wurde probabilistisch auf der Grundlage des eingesetzten Anteils jedes Teilnehmers ausgewählt. In Monad wurden Blöcke effizienter als im Ethereum-Dorf erstellt, da jeder Block N-Vorschlag zusammen mit dem Quorum-Zertifikat (QC) für den vorherigen Block N-1 übertragen wurde, was darauf hinweist, dass über zwei Drittel der Knoten den Block validiert hatten.

Hier ist, wie sich die Sequenz entfaltet hat:

• [ ] Leader N verbreitet einen Vorschlag für Block N, begleitet von der QC für Block N-1.
• [ ] Validators haben dann Block N überprüft und ihre Stimmen an Leader N+1 gesendet.
• [ ] Leader N+1 hat einen Vorschlag für Block N+1 geteilt, zusammen mit dem QC für Block N.
• Allerdings konnten auch mit QC N die Validatoren den Block N nicht sofort finalisieren, da die Natur der Blockchain nicht sicherstellen konnte, dass alle Teilnehmer synchron online waren.
• Um den Block N vollständig zu sichern, mussten die Validatoren ihre "Ja"-Stimmen für Block N+1, der QC N enthielt, an Leader N+2 senden. Als Leader N+2 QC N+1 generierte, bestätigte es den erfolgreichen Abschluss der Runde N+1, was wiederum den Block N rückwirkend finalisierte.

So führte der geschickte Zauberer Pepe mit Weitblick das Dorf Monad in eine neue Ära, in der jeder Block nicht nur schnell, sondern auch mit einer Eleganz, die der Vision eines wirklich skalierbaren und kooperativen Dorfes entspricht, erstellt und gesichert wurde.

6. Geheimer Zauber 4: Parallele Ausführung

Im Reich des Monaden, um einen großen Zustrom von Dorfbewohnertransaktionen zu bewältigen, ersann der lila Pepe-Zauberer einen neuen Zauber, der es ermöglichte, Transaktionen nicht in der seriellen Weise des Ethereum-Dorfes, sondern in kraftvollen, parallelen Strömen zu verarbeiten.

Mit dem Zauber der verzögerten Ausführung würde die Ausführung erst beginnen, nachdem die Transaktionsreihenfolge eines Blocks Konsens erreicht hatte. Das Dorf Monad, bevölkert von einer Vielzahl von erfahrenen Ausführenden, übernahm jeweils Transaktionen, berechnete ihre Eingaben und Ausgaben unabhängig voneinander und erstellte ausstehende Listen.

Diese Eingaben und Ausgaben haben den Zustand des Dorfes nicht sofort verändert, sondern warteten stattdessen in suspendierter Magie, bereit, in der Reihenfolge, die durch Konsens bestimmt wurde, verpflichtet zu werden. Dieses Engagement beinhaltete das schrittweise Zusammenführen der Ausgaben in den aktuellen Zustand, wie magische Fäden, die ein nahtloses Ordnungsgewebe weben.

Doch es gab einen Kniff. Die parallele Verarbeitung führte zur Möglichkeit von Transaktionskonflikten - eine Seltenheit im geordneten Ethereum-Dorf, aber hier eine neue Herausforderung.

Wenn zum Beispiel eine Transaktion (tx b) zeigte, dass Dorfbewohner A Dorfbewohner B 1 ETH schenkte, und eine andere (tx c) zeigte, dass B diese ETH in der Dorfgaststätte ausgab, war ihre Reihenfolge entscheidend. Wenn tx c versuchen würde, vor tx b ausgeführt zu werden, würde die Transaktion fehlschlagen. In solchen Fällen wurden sich widersprechende Transaktionen neu geplant, wobei tx c auf die Fertigstellung von tx b wartete, bevor sie erneut ausgeführt wurden.

Daher lag bei Monad das Herz der parallelen Ausführung in der Sequenz: Ergebnisse wurden parallel berechnet, aber Zustandsaktualisierungen wurden in der genauen Reihenfolge zusammengeführt, die benötigt wurde.

7. Geheimzauber 5: MonadDb

Der lila Pepe-Zauberer hörte nicht auf. Er beschwor MonadDb, eine maßgeschneiderte Datenbank, die einzigartig für das Dorf Monad ist und darauf ausgelegt ist, den Zustand der Blockchain zu speichern. Während Ethereum auf dem komplexen Merkle Patricia Trie angewiesen war, einer Struktur, die für ihre Widerstandsfähigkeit, aber auch für ihre Ineffizienz bei ausländischen Clients bekannt ist, hat MonadDb es nativ übernommen und seine volle Leistungsfähigkeit und Effizienz genutzt.

MonadDb wurde mit der parallelen Ausführung des Dorfes im Hinterkopf entwickelt und unterstützt mehrere gleichzeitige Lese- und Schreibvorgänge mit eleganter Präzision. Im Gegensatz zu traditionellen Datenbanken, bei denen jede Aufgabe abgeschlossen sein musste, bevor sie zur nächsten wechselte, setzte MonadDb auf asynchronen I/O-Zauber, der es ermöglichte, Aufgaben nahtlos zu überlappen und die Tore für eine echte parallele Transaktionsverarbeitung zu öffnen.

8. Besuchen Sie das Gate-Dorf!

Durch eine Symphonie wunderbarer Zauber und komplexer Verzauberungen schuf der lila Pepe-Magier das Dorf Monad - einen Ort, an dem Ethereum-Konten, Kryptografie, Transaktionsformate, Sprachen und Geldbörsen mühelos mit der unglaublichen Skalierbarkeit von Solana und Sui verschmelzen. Nun erblühte Monad mit Träumen, 10.000 Transaktionen pro Sekunde zu erreichen und eine Ein-Sekunden-Endgültigkeit zu erlangen.

Würde das Dorf Monad, geboren aus Glanz und Hoffnung, es schaffen, eine Welt zu retten, die vom Meme-Virus gefangen ist und vielleicht dazu beitragen, Ethereums Ruhm als würdiger Begleiter zurückzubringen? Nur die Zeit würde es zeigen.

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