Ringkasan Monad

Monad adalah blockchain layer-1 baru yang menggunakan mekanisme Proof-of-Stake (PoS) dan kompatibel dengan Ethereum Virtual Machine (EVM). Ini bertujuan untuk meningkatkan kinerja dan desentralisasi seluruh ekosistem Ethereum.

Tujuan desain Monad adalah untuk mencapai throughput beberapa kali lebih tinggi daripada blockchain kontrak pintar yang ada dengan mengoptimalkan mesin virtual dan menyempurnakan algoritma mekanisme konsensus Byzantine Fault Tolerance (BFT). Sebagai platform komputasi terdesentralisasi, Monad berusaha untuk menyediakan pengguna dengan infrastruktur blockchain yang efisien, aman, dan terukur.

Dengan Monad, pengguna dapat mengantisipasi throughput tinggi hingga 10.000 transaksi kontrak pintar (TPS) per detik. Peningkatan ini akan membawa peluang pertumbuhan dan inovasi yang luar biasa ke ekosistem Ethereum, menawarkan pengembang dan pengguna berbagai kasus penggunaan yang lebih luas dan pengalaman pengguna yang ditingkatkan.

Dari sudut pandang pengguna, perilaku Monad sangat mirip dengan Ethereum. Pengguna dapat menggunakan dompet yang sama (misalnya, MetaMask) atau block explorer (misalnya, Etherscan) untuk menandatangani atau melihat transaksi. Aplikasi yang ada yang dibangun untuk Ethereum dapat diporting ke Monad tanpa modifikasi kode, sehingga pengguna diharapkan dapat memanfaatkan banyak aplikasi Ethereum di Monad. Alamat Monad identik dengan alamat Ethereum, memungkinkan pengguna untuk menggunakan kembali kunci yang ada.

Selain itu, mirip dengan Ethereum, Monad menampilkan blok linier dan pemesanan linier transaksi dalam blok. Secara bersamaan, Monad adalah jaringan Proof-of-Stake yang dikelola oleh satu set validator terdesentralisasi. Siapa pun dapat mengoperasikan node untuk memverifikasi pelaksanaan transaksi secara independen, dan upaya substansial telah dilakukan untuk meminimalkan persyaratan perangkat keras.

Latar Belakang Monad

Monad didirikan oleh Keone Hon pada April 2022. Hon, lulusan MIT, adalah kepala penelitian di raksasa pembuat pasar Jump Trading. CTO Monad, James Hunsaker, adalah insinyur perangkat lunak senior di Jump Trading dan pengelola inti Pyth Network.

Sumber: Linkedin

Monad telah menerima pengakuan yang signifikan dari investor, membanggakan jumlah funding dan institusi yang mengesankan. Pada 14 Februari 2023, ia menyelesaikan putaran funding unggulan yang dipimpin oleh Dragonfly Capital, dengan partisipasi dari investor lain termasuk Placeholder Capital, Lemniscap, Shima Capital, Finality Capital, dan 70 lainnya. Pada 9 April 2024, ia mengumpulkan tambahan $225 juta dalam putaran funding yang dipimpin oleh Paradigm dan diikuti oleh Coinbase Ventures.

Technical Structure of Monad

Parallel EVM dan Superscalar Pipeline

Parallel EVM mengacu pada pengenalan teknologi eksekusi paralel Monad untuk mengoptimalkan operasi Ethereum Virtual Machine (EVM).

Secara sederhana, Ethereum Virtual Machine (EVM) adalah lingkungan yang bertanggung jawab untuk mengeksekusi kode kontrak pintar. Secara tradisional, setiap transaksi dijalankan secara berurutan, menghasilkan kecepatan pemrosesan yang lebih lambat. Monad memperkenalkan teknologi eksekusi paralel, yang memungkinkan beberapa transaksi diproses secara bersamaan, sehingga meningkatkan efisiensi eksekusi sistem secara keseluruhan.

Bayangkan mengantri untuk roller coaster di taman hiburan. Secara tradisional, setiap orang harus mengantri, menunggu orang di depan selesai sebelum mengambil giliran. Namun, jika taman hiburan menambahkan lebih banyak roller coaster, lebih banyak orang dapat bermain secara bersamaan, mempercepat proses antrian. Ini analog dengan EVM paralel Monad, memungkinkan mesin virtual untuk menangani beberapa transaksi secara bersamaan, mempercepat kecepatan eksekusi transaksi.

Secara keseluruhan, EVM paralel Monad, tidak seperti Rollup yang biasa digunakan oleh Ethereum Layer 2, secara fundamental meningkatkan kinerja jaringan Ethereum dengan memanfaatkan teknologi multi-core dan multi-threading. Ini mempercepat pemrosesan transaksi dan kecepatan mencapai konsensus, memungkinkan jaringan blockchain untuk memproses transaksi lebih efisien dan meningkatkan efisiensi dan skalabilitas sistem.

Superscalar pipelining adalah metode pemrosesan tugas yang efisien yang membagi tugas menjadi beberapa tahap dan melaksanakannya secara bersamaan, meningkatkan efisiensi seluruh proses pemrosesan.

Misalnya, ketika melakukan transaksi, dapat dibagi menjadi beberapa tahap, seperti parsing transaksi, memverifikasi tanda tangan, dan mengeksekusi kode. Dalam mode pipa superskalar, tahap-tahap ini dapat dilakukan secara bersamaan, bukan secara berurutan. Ini mirip dengan menyiapkan tahap produksi yang berbeda di pabrik, memungkinkan produk untuk menjalani pemrosesan dalam tahap yang berbeda secara bersamaan. Misalnya, membuat pakaian dapat dibagi menjadi beberapa tahap seperti memotong, menjahit, dan merayap. Pekerja yang berbeda dapat melakukan proses yang berbeda secara bersamaan, akhirnya menyelesaikan pakaian jadi.

Sumber: Monad

Optimasi Teknis Monad

Monad menerapkan optimasi teknis di empat bidang: Eksekusi Paralel dan MonadDb dalam aspek eksekusi, dan MonadBFT dan Eksekusi yang Ditangguhkan dalam aspek konsensus.

Eksekusi Paralel mengacu pada adopsi Monad dari Eksekusi Optimis di lapisan dasar. Di blockchain, eksekusi transaksi dimulai sebelum validasi aktual, mengurangi jumlah transaksi yang perlu dieksekusi ulang karena kegagalan validasi.

Misalnya, pertimbangkan dua transaksi, A dan B, mencoba mengubah saldo akun yang sama. Dalam eksekusi pesimistis tradisional, sistem mengeksekusi transaksi ini secara berurutan, memeriksa saldo akun sebelum eksekusi. Jika transaksi A menemukan dana yang tidak mencukupi, gagal, dan sistem memutar kembali transaksi A, mengeksekusi transaksi B. Hal ini menyebabkan kedua transaksi dieksekusi ulang, meningkatkan overhead sistem.

Eksekusi optimis Monad berbeda. Ini mengasumsikan kedua transaksi A dan B akan berhasil dan mengeksekusinya secara paralel. Sistem tidak memeriksa saldo akun sampai validasi aktual. Jika transaksi gagal (misalnya, dana tidak mencukupi), sistem mengembalikan semua transaksi dan mengeksekusi ulang yang gagal. Jika semua transaksi berhasil, mereka langsung digabungkan ke dalam blok, mengurangi eksekusi ulang dan meningkatkan efisiensi.

MonadDb adalah database khusus yang dirancang untuk menyimpan status blockchain. Ini membahas aspek sub-optimal dari database yang ada menggunakan struktur data B-Tree atau LSM-Tree. MonadDb secara langsung mengimplementasikan Patricia Trie dalam memori dan disk menggunakan struktur data Merkle Patricia Trie (MPT), meningkatkan efisiensi penyimpanan negara. Selain itu, MonadDb menggunakan teknik I/O asinkron terbaru dan pengoptimalan lainnya untuk meningkatkan efisiensi dan kinerja. Misalnya, ketika transaksi perlu membaca status dari disk, itu tidak memblokir menunggu penyelesaian tetapi memulai operasi I / O asinkron, menginstruksikan sistem untuk melakukan operasi I / O dan memungkinkan program untuk melanjutkan tanpa menunggu.

Sumber:CSDN

MonadBFT adalah mekanisme konsensus berkinerja tinggi untuk mencapai kesepakatan tentang pemesanan transaksi dalam kondisi sinkronisasi parsial di antara peserta Bizantium. Ini dibangun di atas HotStuff dan menggabungkan peningkatan dari Jolteon / DiemBFT / Fast-HotStuff, terutama memanfaatkan kompleksitas komunikasi kuadrat untuk mengurangi komunikasi tiga putaran menjadi dua jika terjadi pemimpin timeout.

Sederhananya, bayangkan sebuah kelompok memutuskan tugas berikutnya untuk dilakukan. Setiap orang dapat mengusulkan tugas tetapi membutuhkan dukungan orang lain untuk finalisasi. Seorang pemimpin dipilih untuk mengusulkan tugas dan mengatur diskusi. Di setiap putaran, pemimpin mengusulkan tugas (misalnya, pesanan transaksi), dan yang lainnya memberikan umpan balik. Jika sebagian besar setuju, tugas dikonfirmasi dan dijalankan.

Eksekusi yang Ditangguhkan di Monad menunda eksekusi transaksi sampai setelah mereka dimasukkan dalam proses konsensus untuk jangka waktu tertentu. Ini memisahkan konsensus dan eksekusi, memungkinkan node validator lebih fleksibel dalam mengeksekusi transaksi. Di Monad, proses konsensus menentukan pesanan transaksi, tetapi eksekusi dapat terjadi kemudian. Misalnya, proses konsensus menentukan transaksi mana yang harus dimasukkan dalam blok dan pesanan mereka, tetapi mengeksekusi transaksi ini dapat ditunda dan tidak perlu terjadi segera selama konsensus.

Untuk menempatkan eksekusi yang ditangguhkan dalam istilah awam, A dan B setuju untuk menonton film tetapi menunda memutuskan waktu dan lokasi tertentu sampai nanti. Hal ini memungkinkan mereka untuk merencanakan kegiatan secara luas dan kemudian menyelesaikan rincian berdasarkan situasi, memberikan fleksibilitas dan kenyamanan. Demikian pula, eksekusi yang ditangguhkan di Monad meningkatkan efisiensi dan fleksibilitas sistem. Node validator dapat mengeksekusi transaksi secara lebih oportunistik, beradaptasi lebih baik dengan lingkungan jaringan dan beban kerja yang berbeda.

Kesimpulan

Dengan keberhasilan peluncuran Devnet testnet internal Monad dan demonstrasinya mencapai 10.000 TPS pada EVM, Monad terus maju menuju rilis mainnet-nya. Jaringan utama diharapkan akan diluncurkan pada Q4 tahun ini, membawa peluang pertumbuhan dan inovasi baru ke rantai publik. Sebagai platform komputasi terdesentralisasi yang kompatibel dengan EVM, Monad menyediakan pengembang dan pengguna dengan infrastruktur blockchain yang lebih efisien, aman, dan terukur dan membuka lebih banyak kemungkinan dan prospek pengembangan untuk seluruh industri blockchain.

Kami melihat kemungkinan baru melalui inovasi teknologi Monad: mencapai jaringan blockchain yang lebih efisien tanpa mengorbankan keamanan dan desentralisasi. Pengguna dan pengembang dapat terus menggunakan alat dan dompet yang sudah dikenal (seperti MetaMask) dan dengan mudah memigrasikan Ethereum dApps yang ada ke platform Monad, menikmati pemrosesan transaksi yang lebih cepat dan biaya yang lebih rendah. Kompatibilitas ini memastikan bahwa Monad dapat menarik pengguna baru dan mempertahankan serta dukungan Ethereum Dapps yang ada.

Singkatnya, peningkatan Monad selama Ethereum telah membawa terobosan teknis yang signifikan dan menyuntikkan vitalitas baru ke seluruh ekosistem blockchain. Kami menantikan Monad untuk lebih mendorong inovasi teknologi blockchain di masa depan dan menciptakan era baru blockchain yang lebih efisien, terdesentralisasi, dan dapat diterapkan secara luas.