Tổng quan về Monad

Monad là một blockchain lớp 1 hoàn toàn mới sử dụng cơ chế Proof-of-Stake (PoS) và tương thích với Máy ảo Ethereum (EVM). Nó nhằm mục đích nâng cao hiệu suất và phân cấp của toàn bộ hệ sinh thái Ethereum

Mục tiêu thiết kế của Monad là đạt được thông lượng cao hơn nhiều lần so với các blockchain hợp đồng thông minh hiện có bằng cách tối ưu hóa máy ảo và tinh chỉnh các thuật toán cơ chế đồng thuận Đứt gãy Byzantine Tolerance (BFT). Là một nền tảng điện toán phi tập trung, Monad cố gắng cung cấp cho người dùng cơ sở hạ tầng blockchain hiệu quả, an toàn và có thể mở rộng.

Với Monad, người dùng có thể dự đoán thông lượng cao lên tới 10.000 giao dịch hợp đồng thông minh (TPS) mỗi giây. Cải tiến này sẽ mang lại cơ hội tăng trưởng và đổi mới to lớn cho hệ sinh thái Ethereum, cung cấp cho các nhà phát triển và người dùng nhiều trường hợp sử dụng hơn và trải nghiệm người dùng nâng cao.

Từ góc độ người dùng, hành vi của Monad gần giống với Ethereum. Người dùng có thể sử dụng cùng một ví (ví dụ: MetaMask) hoặc trình khám phá khối (ví dụ: Etherscan) để ký hoặc xem các giao dịch. Các ứng dụng hiện có được xây dựng cho Ethereum có thể được chuyển sang Monad mà không cần sửa đổi mã, do đó người dùng dự kiến có thể sử dụng nhiều ứng dụng Ethereum trên Monad. Địa chỉ của Monad giống hệt với địa chỉ Ethereum, cho phép người dùng sử dụng lại các khóa hiện có.

Hơn nữa, tương tự như Ethereum, Monad có các khối tuyến tính và thứ tự tuyến tính của các giao dịch trong các khối. Đồng thời, Monad là một mạng lưới Proof-of-Stake được duy trì bởi một tập hợp các Người xác thực phi tập trung. Bất cứ ai cũng có thể vận hành một nút để xác minh độc lập việc thực hiện các giao dịch và những nỗ lực đáng kể đã được thực hiện để giảm thiểu các yêu cầu phần cứng.

Monad Background

Monad được thành lập bởi Keone Hon vào tháng 4/2022. Hon, tốt nghiệp ngành MIT, là người đứng đầu nghiên cứu tại gã khổng lồ tạo lập thị trường Jump Trading. CTO của Monad, James Hunsaker, là kỹ sư phần mềm cao cấp tại Jump Trading và là người bảo trì cốt lõi của Pyth Network.

Nguồn: Linkedin

Monad đã nhận được sự công nhận đáng kể từ các nhà đầu tư, tự hào với số tiền và tổ chức phí funding ấn tượng. Vào ngày 14 tháng 2 năm 2023, nó đã hoàn thành vòng phí funding hạt giống do Dragonfly Capital dẫn đầu, với sự tham gia của các nhà đầu tư khác bao gồm Placeholder Capital, Lemniscap, Shima Capital, Finality Capital và 70 nhà đầu tư khác. Vào ngày 9 tháng 4 năm 2024, nó đã huy động thêm 225 triệu đô la trong vòng phí funding do Paradigm dẫn đầu và tiếp theo là Coinbase Ventures.

Cấu trúc kỹ thuật của Monad

Parallel EVM và Superscalar Pipeline

Parallel EVM đề cập đến việc Monad giới thiệu công nghệ thực thi song song để tối ưu hóa hoạt động của Máy ảo Ethereum (EVM).

Nói một cách đơn giản, Máy ảo Ethereum (EVM) là môi trường chịu trách nhiệm thực thi mã hợp đồng thông minh. Theo truyền thống, mỗi giao dịch được thực hiện tuần tự, dẫn đến tốc độ xử lý chậm hơn. Monad giới thiệu công nghệ khớp lệnh song song, cho phép nhiều giao dịch được xử lý đồng thời, do đó nâng cao hiệu quả thực thi tổng thể của hệ thống.

Hãy tưởng tượng bạn đang xếp hàng chờ tàu lượn siêu tốc tại một công viên giải trí. Theo truyền thống, mọi người phải xếp hàng, chờ người phía trước kết thúc trước khi đến lượt. Tuy nhiên, nếu công viên giải trí bổ sung thêm tàu lượn siêu tốc, nhiều người có thể chơi đồng thời, đẩy nhanh quá trình xếp hàng. Điều này tương tự như EVM song song của Monad, cho phép máy ảo xử lý đồng thời nhiều giao dịch, đẩy nhanh tốc độ thực hiện giao dịch.

Nhìn chung, EVM song song của Monad, không giống như Rollup thường được sử dụng bởi Ethereum Layer 2, về cơ bản cải thiện hiệu suất của mạng Ethereum bằng cách sử dụng các công nghệ đa lõi và đa luồng. Điều này tăng tốc độ xử lý giao dịch và đạt được sự đồng thuận, cho phép mạng blockchain xử lý các giao dịch hiệu quả hơn và nâng cao hiệu quả và khả năng mở rộng của hệ thống.

Superscalar pipelining là một phương pháp xử lý tác vụ hiệu quả, phân chia nhiệm vụ thành nhiều giai đoạn và thực hiện chúng đồng thời, nâng cao hiệu quả của toàn bộ quá trình xử lý.

Ví dụ, khi thực hiện một giao dịch, nó có thể được chia thành nhiều giai đoạn, chẳng hạn như phân tích cú pháp giao dịch, xác minh chữ ký và thực thi mã. Trong chế độ đường ống siêu vô hướng, các giai đoạn này có thể được thực hiện đồng thời thay vì tuần tự. Điều này tương tự như thiết lập các giai đoạn sản xuất khác nhau trong một nhà máy, cho phép sản phẩm trải qua quá trình chế biến trong các giai đoạn khác nhau cùng một lúc. Ví dụ, làm quần áo có thể được chia thành các giai đoạn như cắt, may và viền. Các công nhân khác nhau có thể thực hiện các quy trình khác nhau cùng một lúc, cuối cùng hoàn thành một bộ quần áo thành phẩm.

Nguồn: Monad

Tối ưu hóa kỹ thuật của Monad

Monad thực hiện tối ưu hóa kỹ thuật trong bốn lĩnh vực: Thực thi song song và MonadDb trong khía cạnh thực thi, và MonadBFT và Thực hiện hoãn lại ở khía cạnh đồng thuận.

Thực thi song song đề cập đến việc Monad áp dụng Thực thi lạc quan ở lớp cơ sở. Trong blockchain, việc thực hiện giao dịch bắt đầu trước khi xác thực thực tế, giảm số lượng giao dịch cần được thực hiện lại do lỗi xác thực.

Ví dụ: hãy xem xét hai giao dịch, A và B, cố gắng sửa đổi số dư của cùng một tài khoản. Trong thực thi bi quan truyền thống, hệ thống thực hiện các giao dịch này một cách tuần tự, kiểm tra số dư tài khoản trước khi thực hiện. Nếu giao dịch A gặp không đủ tiền thì không thành công và hệ thống sẽ khôi phục giao dịch A, thực hiện giao dịch B. Điều này dẫn đến cả hai giao dịch đều được thực hiện lại, làm tăng chi phí hệ thống.

Cách thực hiện lạc quan của Monad khác nhau. Nó giả định cả hai giao dịch A và B sẽ thành công và thực hiện chúng song song. Hệ thống không kiểm tra số dư tài khoản cho đến khi xác nhận thực tế. Nếu một giao dịch không thành công (ví dụ: không đủ tiền), hệ thống sẽ trả về tất cả các giao dịch và thực hiện lại giao dịch không thành công. Nếu tất cả các giao dịch thành công, chúng được hợp nhất trực tiếp vào khối, làm giảm việc thực hiện lại và nâng cao hiệu quả.

MonadDb là một cơ sở dữ liệu tùy chỉnh được thiết kế để lưu trữ các trạng thái blockchain. Nó giải quyết các khía cạnh dưới mức tối ưu của cơ sở dữ liệu hiện có bằng cách sử dụng cấu trúc dữ liệu B-Tree hoặc LSM-Tree. MonadDb trực tiếp triển khai Patricia Trie trong bộ nhớ và đĩa bằng cách sử dụng cấu trúc dữ liệu Merkle Patricia Trie (MPT), nâng cao hiệu quả lưu trữ trạng thái. Ngoài ra, MonadDb sử dụng các kỹ thuật I / O không đồng bộ mới nhất và các tối ưu hóa khác để cải thiện hiệu quả và hiệu suất. Ví dụ: khi một giao dịch cần đọc trạng thái từ đĩa, nó không chặn chờ hoàn thành mà bắt đầu thao tác I / O không đồng bộ, hướng dẫn hệ thống thực hiện thao tác I / O và cho phép chương trình tiếp tục mà không cần chờ đợi.

Nguồn:CSDN

MonadBFT là một cơ chế đồng thuận hiệu suất cao để đạt được thỏa thuận về đặt hàng giao dịch trong điều kiện đồng bộ hóa một phần giữa những người tham gia Byzantine. Nó được xây dựng dựa trên HotStuff và kết hợp các cải tiến từ Jolteon / DiemBFT / Fast-HotStuff, đặc biệt là sử dụng độ phức tạp giao tiếp bậc hai để giảm giao tiếp ba vòng xuống còn hai trong trường hợp hết thời gian chờ lãnh đạo.

Nói một cách đơn giản, hãy tưởng tượng một nhóm quyết định nhiệm vụ tiếp theo để thực hiện. Mỗi người có thể đề xuất một nhiệm vụ nhưng cần hỗ trợ của người khác để hoàn thành. Một lãnh đạo được bầu để đề xuất nhiệm vụ và tổ chức thảo luận. Trong mỗi vòng, lãnh đạo đề xuất một nhiệm vụ (ví dụ: lệnh giao dịch) và những người khác cung cấp phản hồi. Nếu hầu hết đồng ý, nhiệm vụ được xác nhận và thực hiện.

Thực hiện hoãn lại trong Monad trì hoãn việc thực hiện giao dịch cho đến khi chúng đã được đưa vào quá trình đồng thuận trong một thời gian nhất định. Điều này tách rời sự đồng thuận và thực thi, cho phép các nút xác thực linh hoạt hơn trong việc thực hiện các giao dịch. Trong Monad, quá trình đồng thuận xác định lệnh giao dịch, nhưng việc thực hiện có thể xảy ra sau đó. Ví dụ: quá trình đồng thuận xác định giao dịch nào nên được đưa vào khối và lệnh của chúng, nhưng việc thực hiện các giao dịch này có thể bị trì hoãn và không cần phải xảy ra ngay lập tức trong quá trình đồng thuận.

Để đưa việc hoãn thi hành án vào điều khoản của giáo dân, A và B đồng ý xem phim nhưng hoãn quyết định thời gian và địa điểm cụ thể cho đến sau này. Điều này cho phép họ lập kế hoạch hoạt động rộng rãi và sau đó hoàn thiện các chi tiết dựa trên tình huống, mang lại sự linh hoạt và thuận tiện. Tương tự, việc thực hiện hoãn lại trong Monad giúp tăng cường hiệu quả và tính linh hoạt của hệ thống. Các nút xác thực có thể thực hiện các giao dịch cơ hội hơn, thích ứng tốt hơn với các môi trường mạng và khối lượng công việc khác nhau.

Kết luận

Với sự ra mắt thành công của testnet nội bộ Devnet của Monad và trình diễn đạt được 10.000 TPS trên EVM, Monad đang dần tiến tới việc phát hành mainnet. Mạng chính dự kiến sẽ ra mắt vào quý 4 năm nay, mang lại cơ hội tăng trưởng và đổi mới mới cho chuỗi công cộng. Là một nền tảng điện toán phi tập trung tương thích EVM, Monad cung cấp cho các nhà phát triển và người dùng cơ sở hạ tầng blockchain hiệu quả, an toàn và có thể mở rộng hơn và mở ra nhiều khả năng và triển vọng phát triển hơn cho toàn bộ ngành công nghiệp blockchain.

Chúng tôi thấy một khả năng mới thông qua đổi mới công nghệ của Monad: đạt được một mạng blockchain hiệu quả hơn mà không ảnh hưởng đến bảo mật và phân cấp. Người dùng và nhà phát triển có thể tiếp tục sử dụng các công cụ và ví quen thuộc (chẳng hạn như MetaMask) và dễ dàng di chuyển các dApp Ethereum hiện có sang nền tảng Monad, tận hưởng quá trình xử lý giao dịch nhanh hơn và phí thấp hơn. Khả năng tương thích này đảm bảo rằng Monad có thể thu hút người dùng mới và giữ chân và hỗ trợ Ethereum Dapps hiện có.

Tóm lại, những cải tiến của Monad so với Ethereum đã mang lại những đột phá kỹ thuật đáng kể và mang lại sức sống mới cho toàn bộ hệ sinh thái blockchain. Chúng tôi mong muốn Monad tiếp tục thúc đẩy đổi mới công nghệ blockchain trong tương lai và tạo ra một kỷ nguyên mới của blockchain hiệu quả hơn, phi tập trung và có thể áp dụng rộng rãi hơn.