Monad Overview

Monad es una nueva cadena de bloques de capa 1 que emplea un mecanismo Proof-of-Stake (PoS) y es compatible con el Máquina virtual de Ethereum (EVM). Su objetivo es elevar el rendimiento y la descentralización de todo el ecosistema Ethereum.

Los objetivos de diseño de Monad son lograr un rendimiento varias veces mayor que las cadenas de bloques de contratos inteligentes existentes mediante la optimización de la máquina virtual y el refinamiento de los algoritmos del mecanismo de consenso de tolerancia a la falla bizantina (BFT). Como plataforma informática descentralizada, Monad se esfuerza por proporcionar a los usuarios una infraestructura blockchain eficiente, segura y escalable.

Con Monad, los usuarios pueden anticipar un alto rendimiento de hasta 10,000 transacciones de contratos inteligentes (TPS) por segundo. Esta mejora traerá enormes oportunidades de crecimiento e innovación al ecosistema de Ethereum, ofreciendo a los desarrolladores y usuarios una gama más amplia de casos de uso y una experiencia de usuario mejorada.

Desde la perspectiva del usuario, el comportamiento de Monad se parece mucho a Ethereum. Los usuarios pueden utilizar las mismas billeteras (por ejemplo, MetaMask) o exploradores de bloques (por ejemplo, Etherscan) para firmar o ver transacciones. Las aplicaciones existentes creadas para Ethereum se pueden portar a Monad sin modificaciones de código, por lo que se espera que los usuarios puedan utilizar muchas aplicaciones de Ethereum en Monad. Las direcciones de Monad son idénticas a las direcciones de Ethereum, lo que permite a los usuarios reutilizar las claves existentes.

Además, similar a Ethereum, Monad presenta bloques lineales y ordenación lineal de transacciones dentro de bloques. Al mismo tiempo, Monad es una red Proof-of-Stake mantenida por un conjunto de validadores descentralizados. Cualquiera puede operar un nodo para verificar de forma independiente la ejecución de las transacciones, y se han realizado esfuerzos sustanciales para minimizar los requisitos de hardware.

Monad Background

Monad fue fundada por Keone Hon en abril de 2022. Hon, graduado de MIT, es el jefe de investigación en el gigante de creación de mercado Jump Trading. El CTO de Monad, James Hunsaker, es un ingeniero de software senior en Jump Trading y un mantenedor central de Pyth Network.

Fuente: Linkedin

Monad ha recibido un reconocimiento significativo de los inversores, con impresionantes cantidades de financiación e instituciones. El 14 de febrero de 2023, completó una ronda de financiación semilla liderada por Dragonfly Capital, con la participación de otros inversores, incluidos Placeholder Capital, Lemniscap, Shima Capital, Finality Capital y otros 70. El 9 de abril de 2024, recaudó $ 225 millones adicionales en una ronda de financiación liderada por Paradigm y seguida por Coinbase Ventures.

Estructura técnica de Monad

Parallel EVM y Superscalar Pipeline

Parallel EVM se refiere a la introducción por parte de Monad de la tecnología de ejecución paralela para optimizar el funcionamiento del Máquina virtual de Ethereum (EVM).

En términos simples, la máquina virtual de Ethereum (EVM) es el entorno responsable de ejecutar el código del contrato inteligente. Tradicionalmente, cada transacción se ejecuta secuencialmente, lo que resulta en velocidades de procesamiento más lentas. Monad introduce la tecnología de ejecución paralela, lo que permite procesar múltiples transacciones simultáneamente, mejorando así la eficiencia general de la ejecución del sistema.

Imagínese esperar en la fila de una montaña rusa en un parque de diversiones. Tradicionalmente, todo el mundo debe hacer cola, esperando a que la persona que va delante termine antes de tomar su turno. Sin embargo, si el parque de diversiones agrega más montañas rusas, más personas pueden jugar simultáneamente, lo que acelera el proceso de cola. Esto es análogo a la EVM paralela de Monad, que permite que la máquina virtual maneje múltiples transacciones simultáneamente, acelerando la velocidad de ejecución de transacciones.

En general, el EVM paralelo de Monad, a diferencia del Rollup comúnmente utilizado por Ethereum Capa 2, mejora fundamentalmente el rendimiento de la red Ethereum mediante la utilización de tecnologías multinúcleo y multihilo. Esto acelera el procesamiento de transacciones y el consenso alcanza la velocidad, lo que permite que la red blockchain procese transacciones de manera más eficiente y mejore la eficiencia y escalabilidad del sistema.

La canalización superescalar es un método eficiente de procesamiento de tareas que divide las tareas en varias etapas y las ejecuta simultáneamente, mejorando la eficiencia de todo el proceso de procesamiento.

Por ejemplo, al ejecutar una transacción, se puede dividir en varias etapas, como el análisis de la transacción, la verificación de la firma y la ejecución del código. En el modo de canalización superescalar, estas fases se pueden realizar simultáneamente en lugar de secuencialmente. Esto es similar a establecer diferentes etapas de producción en una fábrica, lo que permite que los productos se procesen en diferentes etapas simultáneamente. Por ejemplo, la confección de ropa se puede dividir en etapas como cortar, coser y bordear. Diferentes trabajadores pueden realizar diferentes procesos simultáneamente, completando en última instancia una prenda terminada.

Fuente: Mónada

Optimización técnica de Monad

Monad implementa optimizaciones técnicas en cuatro áreas: Ejecución Paralela y MonadDb en el aspecto de ejecución, y MonadBFT y Ejecución Diferida en el aspecto de consenso.

La Ejecución Paralela se refiere a la adopción por parte de Monad de la Ejecución Optimista en la capa base. En la cadena de bloques, la ejecución de transacciones comienza antes de la validación real, lo que reduce el número de transacciones que deben volver a ejecutarse debido a fallas de validación.

Por ejemplo, considere dos transacciones, A y B, que intentan modificar el saldo de la misma cuenta. En la ejecución pesimista tradicional, el sistema ejecuta estas transacciones secuencialmente, verificando el saldo de la cuenta antes de la ejecución. Si la transacción A encuentra fondos insuficientes, se produce un error y el sistema revierte la transacción A y ejecuta la transacción B. Esto hace que ambas transacciones se vuelvan a ejecutar, lo que aumenta la sobrecarga del sistema.

La ejecución optimista de Monad difiere. Asume que las transacciones A y B se realizarán correctamente y las ejecuta en paralelo. El sistema no verifica los saldos de las cuentas hasta la validación real. Si una transacción falla (por ejemplo, fondos insuficientes), el sistema devuelve todas las transacciones y vuelve a ejecutar la fallida. Si todas las transacciones tienen éxito, se fusionan directamente en el bloque, lo que reduce la repetición de la ejecución y mejora la eficiencia.

MonadDb es una base de datos personalizada diseñada para almacenar estados de la cadena de bloques. Aborda aspectos subóptimos de las bases de datos existentes utilizando estructuras de datos B-Tree o LSM-Tree. MonadDb implementa directamente Patricia Trie en memoria y disco utilizando estructuras de datos Merkle Patricia Trie (MPT), lo que mejora la eficiencia del almacenamiento de estado. Además, MonadDb utiliza las últimas técnicas de E/S asíncronas y otras optimizaciones para mejorar la eficiencia y el rendimiento. Por ejemplo, cuando una transacción necesita leer un estado del disco, no bloquea la espera de finalización, sino que inicia una operación de E/S asíncrona, indicando al sistema que realice la operación de E/S y permitiendo que el programa continúe sin esperar.

Fuente:CSDN

MonadBFT es un mecanismo de consenso de alto rendimiento para llegar a un acuerdo sobre el orden de las transacciones en condiciones de sincronización parcial entre los participantes bizantinos. Se basa en HotStuff e incorpora mejoras de Jolteon / DiemBFT / Fast-HotStuff, particularmente utilizando la complejidad de la comunicación cuadrática para reducir la comunicación de tres rondas a dos en caso de tiempos de espera del líder.

En pocas palabras, imagina a un grupo decidiendo la siguiente tarea a realizar. Cada persona puede proponer una tarea, pero requiere el soporte de otros para su finalización. Se elige un líder para proponer tareas y organizar discusiones. En cada ronda, el líder propone una tarea (por ejemplo, el orden de la transacción) y otros proporcionan comentarios. Si la mayoría está de acuerdo, la tarea se confirma y se ejecuta.

La ejecución diferida en Monad retrasa la ejecución de las transacciones hasta después de que se hayan incluido en el proceso de consenso durante un período determinado. Esto desacopla el consenso y la ejecución, lo que permite a los nodos validadores una mayor flexibilidad en la ejecución de transacciones. En Monad, el proceso de consenso determina el orden de las transacciones, pero la ejecución puede ocurrir más tarde. Por ejemplo, el proceso de consenso determina qué transacciones deben incluirse en un bloque y sus órdenes, pero la ejecución de estas transacciones puede retrasarse y no es necesario que ocurra inmediatamente durante el consenso.

Para poner la ejecución diferida en términos sencillos, A y B acuerdan ver una película, pero posponen la decisión de la hora y el lugar específicos para más tarde. Esto les permite planificar la actividad de manera amplia y luego finalizar los detalles en función de la situación, lo que brinda flexibilidad y conveniencia. Del mismo modo, la ejecución diferida en Monad mejora la eficiencia y la flexibilidad del sistema. Los nodos validadores pueden ejecutar transacciones de forma más oportunista, adaptándose mejor a diferentes entornos de red y cargas de trabajo.

Conclusión

Con el exitoso lanzamiento de la red de prueba interna de Monad, Devnet, y su demostración de lograr 10,000 TPS en EVM, Monad está progresando constantemente hacia el lanzamiento de su red principal. Se espera que la red principal se lance en el cuarto trimestre de este año, brindando nuevas oportunidades de crecimiento e innovación a la cadena pública. Como plataforma informática descentralizada compatible con EVM, Monad proporciona a los desarrolladores y usuarios una infraestructura blockchain más eficiente, segura y escalable y abre más posibilidades y perspectivas de desarrollo para toda la industria blockchain.

Vemos una nueva posibilidad a través de la innovación tecnológica de Monad: lograr una red blockchain más eficiente sin comprometer la seguridad y la descentralización. Los usuarios y desarrolladores pueden continuar usando herramientas y billeteras familiares (como MetaMask) y migrar fácilmente las dApps existentes de Ethereum a la plataforma Monad, disfrutando de un procesamiento de transacciones más rápido y tarifas más bajas. Esta compatibilidad garantiza que Monad pueda atraer nuevos usuarios y retener y soportar las Dapps de Ethereum existentes.

En resumen, las mejoras de Monad sobre Ethereum han provocado importantes avances técnicos e inyectado nueva vitalidad en todo el ecosistema blockchain. Esperamos que Monad siga impulsando la innovación de la tecnología blockchain en el futuro y cree una nueva era de blockchain que sea más eficiente, descentralizada y ampliamente aplicable.