詳解L1并行執行：Aptos、Sui、Linera如何實現？_TOS:FUEL

當我們重新審視區塊鏈技術的演變時，可以看到一個強勁的趨勢正在顯現，即新的L1注重并行執行

這并不是什么新鮮技術，目前Solana就在Sealevel的執行環境中使用。

然而，在過去的牛市中，DeFi和NFT令人印象深刻的表現也讓人們意識到，技術迫切需要改進

在下輪市場中，一些采用并行執行理念的著名項目即將出現，這些項目的名單是Aptos、Sui、Linera和Fuel

本文將會討論這些項目的異同，以及它們所面臨的挑戰

Aptos

Aptos建立在Diem的Move語言和MoveVM的基礎上，創建了一個高吞吐量的鏈，實現了并行執行

Aptos的方法是檢測關聯關系，同時對用戶/開發者透明，也就是說，不要求交易明確聲明它們使用哪一部分狀態

Aptos使用的是SoftwareTransactionalMemory的修改版，稱為Block-STM

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在Block-STM中，交易在塊內被預先排序，并在處理器線程之間進行劃分，以便被執行

在過程中，交易的執行都是假定沒有關聯關系。被交易修改的內存位置被記錄下來，執行后，所有交易的結果都被驗證。在驗證過程中，如果一個交易被發現訪問了被前面的交易修改過的內存位置，這個交易就會被廢止。該交易的結果被刷新，然后重新執行

這個過程不斷重復，直到塊中的所有事務都被執行

當使用多個處理器核心時，Block-STM會加快執行速度，加速的多少來自于交易的相互關聯程度

Aptos團隊的結果表明，使用32個內核可以將高相互關聯性能提高8倍//加威信JQSH996//將低相互關聯性能提高16倍。如果一個區塊中的所有交易都是相互依賴的，那么與順序執行相比，Block-STM會導致性能上的輕微損失。Aptos聲稱，這種方法可以實現160,000TPS的吞吐量

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Sui

另一種PE方法是要求交易明確聲明他們所修改的鏈狀態部分，這種方法目前被Solana和Sui使用

Solana將內存單元稱為賬戶，而交易必須說明它修改了哪些賬戶。Sui也使用了類似的方法

Sui也通過使用MoveVM建立在Diem的技術之上。然而，Sui使用不同版本的Move語言

SuiMove的實現改變了Diem的核心存儲模型和資產權限，這代表了與使用核心DiemMove的Aptos的重大區別

SuiMove定義了一個狀態存儲模型，允許更容易識別獨li交易

在Sui中，狀態存儲被定義為Objects。Objects通常代表資產，并且可以共享，這意味著多個用戶可以修改該對象。每個Objects在Sui執行環境中都有一個唯一的ID，并有指向所有者地址的內部指針。通過使用這些概念，很容易通過檢查交易是否使用相同的Objects來識別關聯

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通過將聲明關聯關系的工作轉移給開發者，使執行引擎的實施變得更容易，這意味著理論上它可以有更好的性能和可擴展性。然而，這是以不太理想的開發者體驗為代價的

Sui還沒有啟動，最近剛剛推出了測試網

Sui的創始人聲稱，并行執行的實施以及使用Narwhal和Tusk共識機制導致吞吐量超過100,000tx/秒。這個吞吐量，如果是真的，那么它可能比Solana當前的約2400tx/秒的吞吐量有很大的提升，并且將超過Visa和Mastercard的吞吐量

Linera

Linera是并行處理領域的最新成員，最近宣布了他們的第一輪融資，由a16z領投。關于項目實施的細節不多。然而，根據他們的融資公告帖子，我們知道它是基于同樣在Facebook開發的FastPay協議

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Fastpay是基于一種叫做ByzantineConsistentBroadcast的技術，這項技術專注于加速獨li的支付，例如發生在銷售點網絡中的支付。它允許一組驗證者確保付款的完整性，只要超過三分之二的驗證者是誠實的。快速支付是實時毛額結算系統的一個變種，用于銀行和金融機構之間的網絡

在FastPay的基礎上，Linera正計劃建立一個區塊鏈，通過并行執行支付交易，專注于快速結算和低延遲。值得注意的是，Sui也使用ByzantineConsistentBroadcast的方式進行簡單的支付。對于其他交易，Sui自己的共識機制Narwhal和Tusk被用于高效處理DeFi交易等更復雜的和有關系性的交易

Fuel

Fuel專注于成為模塊化區塊鏈中的執行層，這意味著Fuel不實施共識或將區塊鏈的數據存儲在Fuel鏈上。對于功能性區塊鏈，Fuel與其他鏈交互以達成共識和數據可用性，例如Ethereum或Celestia

知情人士：Celsius現有投資者不太可能為其重組提供更多資金:6月17日消息，加密借貸平臺Celsius現有投資者不太可能提供更多融資來救助Celsius。現有投資者包括加拿大大型養老基金CDPQ和總部位于紐約的WestCapGroup等。據另一位知情人士透露，這些投資者愿意做出讓步，讓另一家公司嘗試收購Celsius，或者重組業務。

此前報道，6月16日，Celsius已聘請花旗集團針對財務危機提供可行的解決方案。其中一位知情人士表示，花旗正在就潛在融資的可能性向Celsius提供建議，并幫助其評估來自Nexo等競爭對手的收購要約。（華爾街日報）[2022/6/17 4:35:28]

Fuel使用UTXO來創建嚴格的訪問列表，即用一個列表來控制對同一片狀態的訪問。這個模型建立在規范交易排序的概念之上。在這個方案中，區塊中的交易排序導致了檢測交易之間的關聯關系的顯著簡化。為了實現這個架構，Fuel公司建立了一個新的虛擬機，稱為FuelVM和一種新的語言，稱為Sway

FuelVM是對EVM的一種兼容和簡化的表現，可以有效地讓開發者加入到Fuel的生態系統中

此外，由于Fuel專注于模塊化區塊鏈，FuelSC的執行可以在以太坊主網上解決。這種方法與合并后以太坊的愿景一致，即作為以Rollup為中心的結算和數據可用性層。在這種架構中，Fuel可以實現在以太坊上批量和結算的高吞吐量執行

為了驗證該概念，Fuel團隊已經創建了一個名為SwaySwap的AMM，類似于Uniswap，并在測試網上運行。目的是證明FuelVM與EVM相比性能更高。

并行執行方法的挑戰

網絡的中心化

在高吞吐量的網絡中，網絡每秒可以處理數以萬計的交易

驗證節點受到費用和網絡獎勵的激勵來處理這些交易，并投資于專用服務器或可擴展的云架構來處理這些交易。而對于使用鏈并需要運行完整節點與鏈交互的公司或個人，情況并非如此。這些實體無法負擔復雜的服務器來處理這種大規模的交易負載。這將推動鏈上用戶依賴專門的RPC節點供應商，例如Infura，從而導致更多的中心化

如果不選擇使用消費級硬件來運行完整節點，高吞吐量的鏈可能會變成一個封閉的系統，一小部分實體擁有對網絡的絕對權力。在這種情況下，這些實體可以協調審查交易、實體甚至應用程序，例如TornadoCash，它們可以將這些鏈轉變為與Web2沒有什么不同的許可系統

目前，在Sui測試網上運營一個完整節點的要求低于Aptos測試網節點的要求。然而，我們預計當主網啟動和應用程序開始在鏈上出現時，這些需求將發生重大變化

去中心化的倡導者們一直在提出解決方案來解決這些預期的問題。這些解決方案包括使用輕型節點，通過使用ZK有效性證明或欺詐證明來驗證區塊的正確性

Fuel團隊在這方面很積極，與以太坊社區關于去中心化重要性的精神相一致。并不清楚Aptos和Sui團隊是否優先實施這些方法或其他促進去中心化。Linera團隊在他們的介紹帖子中簡要地討論了這些問題，但協議實施尚未確認這一承諾

總結

并行執行引擎是提高智能合約平臺吞吐量的有前途的解決方案

結合共識機制的創新，交易的并行執行可以使鏈的吞吐量接近或超過10萬TPS，這樣的性能可以與Visa和Mastercard相媲美，可以實現當今最具挑戰性的幾個用例，例如完全的鏈上游戲和去中心化小額支付

這些令人印象深刻的吞吐量改進并不是沒有挑戰，即關于如何確保去中心化，我們期待致力于解決這些問題的創始人

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