區(qū)塊鏈智能合約中的并發(fā)性和并行性
以太坊很慢——極其緩慢。
最近做一個簡單的USDC審批交易，大概花了3個小時進(jìn)行驗(yàn)證。
這里有一個更有啟發(fā)性的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：以太坊平均每10~20秒發(fā)布一個區(qū)塊。每個區(qū)塊包含少于350個交易。所有這些大致轉(zhuǎn)換為每秒30個交易。
當(dāng)批評以太坊的緩慢時，Visa的2000 tps經(jīng)常被提起。也許這是一個不公平的比較，因?yàn)橐蕴蝗蕴幱陂_發(fā)階段。
然而，以太坊似乎不太可能在短期內(nèi)主宰數(shù)字金融。
以太坊的低吞吐量是一個基礎(chǔ)性問題。
以太坊是一個基于賬戶的區(qū)塊鏈：賬本狀態(tài)被定義為一個從賬戶地址到一段數(shù)據(jù)的鍵值映射。
簡單的ETH交易(價值轉(zhuǎn)移)可以實(shí)現(xiàn)賬戶對ETH余額數(shù)據(jù)的增減。同樣，更復(fù)雜的交易(合約調(diào)用)將改變指定帳戶的數(shù)據(jù)。
在這種情況下，以太坊交易是全球賬本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換函數(shù)。這就是讓以太坊虛擬機(jī)(EVM)圖靈完成并允許智能合約成為可能的原因；以太坊智能合約本質(zhì)上是一個可交互的賬戶數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在讓我們看看EVM如何處理或驗(yàn)證這些交易。并行處理所有交易是不合理的。按照設(shè)計(jì)，所有交易都試圖改變整個全局狀態(tài)。
如果交易并行運(yùn)行，EVM將偏向于競態(tài)條件：兩個程序(在本例中是交易)嘗試并行地增加uint變量。因?yàn)閮蓚€程序同時訪問變量，所以變量只增加一次而不是兩次。
為了解決此類并發(fā)bug，以太坊選擇逐個處理交易。換句話說，EVM是一個單線程狀態(tài)機(jī)。
因此，以太坊實(shí)現(xiàn)了Concurrency（并發(fā)），而不是Parallelism（并行）。
以太坊類似于只有一個出納員的票務(wù)隊(duì)列，其處理時間不一致。排隊(duì)的人是等待驗(yàn)證的交易，唯一的出納員是虛擬機(jī)。當(dāng)我們考慮到gas費(fèi)用時，事情就變得更加復(fù)雜了?，F(xiàn)在，任何人都可以額外付費(fèi)插隊(duì)。超長的隊(duì)伍意味著那些不能花錢買到更好位置的人將不得不等待過多的時間來處理他們的票。
以太坊的低吞吐量是個問題，尤其是從web3.0的角度來看。以太坊確實(shí)成為了所有web應(yīng)用程序的媒介。如果它目前的吞吐量持續(xù)下去，像為Reddit上的一篇帖子加贊這樣微不足道的任務(wù)可能需要超過兩個小時的時間來處理。我們生活在一個速度決定一切的時代，以太坊太慢了。
可能會問，為什么不選擇性地應(yīng)用并發(fā)性呢?
更詳細(xì)地說，為什么不將并發(fā)應(yīng)用到?jīng)_突的交易上——例如，將價值轉(zhuǎn)移到同一個帳戶上——并并行處理其余的交易。不幸的是，Saraph和Herlihy已經(jīng)向我們表明，所實(shí)現(xiàn)的加速充其量是適度的。
已經(jīng)提出了許多加速以太坊并提高其可擴(kuò)展性的解決方案。最近的EIP-1559——倫敦硬分叉——并不直接影響以太坊的交易速度，但理論上應(yīng)該通過減少普通用戶在交易處理前必須等待的潛在區(qū)塊數(shù)量來穩(wěn)定其在大規(guī)模交易峰值上的波動。然后是L2的rollup，這應(yīng)該會直接影響以太坊的吞吐量，而不會破壞區(qū)塊鏈寶貴的去信任。
與此同時，其他模擬通用虛擬機(jī)的區(qū)塊鏈也在積極開發(fā)中。有些已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了并行，承諾吞吐量遠(yuǎn)高于以太坊的30 tps。特別關(guān)注Algorand、Solana和Cardano，以及他們在智能合約中實(shí)現(xiàn)并行化的獨(dú)特方法。
以上就是區(qū)塊鏈智能合約中的并發(fā)性和并行性的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于智能合約中的并發(fā)性和并行性的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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