>> 國(guó)盛證券-區(qū)塊鏈行業(yè)專(zhuān)題研究：并行的區(qū)塊鏈，技術(shù)路線、硬件新機(jī)遇-240623
| 上傳日期： |
2024/6/23 |
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| 格式： |
pdf 共18頁(yè) |
來(lái)源： |
國(guó)盛證券 |
| 評(píng)級(jí)： |
增持 |
作者： |
宋嘉吉,任鶴義 |
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早期區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制（尤其是交易的順序執(zhí)行特點(diǎn)）降低了擴(kuò)展性、限制了節(jié)點(diǎn)算力的發(fā)揮。區(qū)塊鏈并行執(zhí)行能夠顯著提升了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和擴(kuò)展性，目前已成為一個(gè)重要的發(fā)展方向。并行執(zhí)行下，如何處理交易沖突又產(chǎn)生了確定性并行和樂(lè)觀并行等技術(shù)方向；另外，交易執(zhí)行與共識(shí)解耦、流水線模型以及鏈下計(jì)算都在挖掘并行執(zhí)行的效能，使得單節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的算力性能得到了發(fā)揮的空間。這些努力，又進(jìn)一步使得硬件性能（如GPU的優(yōu)秀并行處理能力）成為區(qū)塊鏈發(fā)展的又一推動(dòng)力。
并行執(zhí)行的好處是顯而易見(jiàn)的，核心是如何確保并行執(zhí)行不會(huì)降低系統(tǒng)共識(shí)。一旦同時(shí)執(zhí)行的兩筆或多筆交易是互相沖突的，那需要重新處理這些交易，這是區(qū)塊鏈并行執(zhí)行面臨最重要的問(wèn)題。如何處理交易沖突又產(chǎn)生了確定性并行（deterministic parallelism）和樂(lè)觀并行（optimistic parallelism）等技術(shù)方向。另外，交易執(zhí)行與共識(shí)解耦、流水線模型都在挖掘并行執(zhí)行的效能。鏈下計(jì)算的思路又進(jìn)一步釋放了限制，使得單節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的算力性能得到了發(fā)揮的空間。這些努力，也許會(huì)使得算力性能成為區(qū)塊鏈發(fā)展的又一推動(dòng)力。
Move語(yǔ)音生態(tài)、Monad、Nervos等在不同技術(shù)路線和框架下進(jìn)行了并行執(zhí)行的探索。在交易執(zhí)行方面，Move的并行處理相較Solidity（以太坊的編程語(yǔ)言）帶來(lái)區(qū)塊鏈擴(kuò)展性的極大提升。并行執(zhí)行（PE）通過(guò)識(shí)別獨(dú)立交易并同時(shí)執(zhí)行，這極大提升了區(qū)塊鏈的擴(kuò)展性。Monad采用流水線模型來(lái)提升并行執(zhí)行的性能，流水線模型——顧名思義，是一種將任務(wù)分解為幾個(gè)小任務(wù)，然后在這些小任務(wù)間實(shí)現(xiàn)并行處理——這像極了流水線。AO是構(gòu)建于AR上的一臺(tái)“超并行計(jì)算機(jī)”，提供去中心化信任的的協(xié)作計(jì)算范式，更為關(guān)鍵的是，由于上面提到的類(lèi)似SCP的計(jì)算模式，AO的計(jì)算性能不受任何實(shí)際規(guī)模限制——相對(duì)于一致共識(shí)的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，從另外一個(gè)角度打破了不可能三角。它將區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的去中心化信任的優(yōu)勢(shì)與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的高性能和可擴(kuò)展性相結(jié)合，相當(dāng)于解放了每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的算力。Nervos CKB繼承了比特幣UTXO的架構(gòu)并創(chuàng)建了Cell Model（細(xì)胞模型），這是一種作為狀態(tài)存儲(chǔ)的通用UTXO模型，保持了UTXO的簡(jiǎn)單性和一致性。在CKB中，所有狀態(tài)都存儲(chǔ)在Cell中，計(jì)算在鏈下完成，由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交易驗(yàn)證、上鏈。
區(qū)塊鏈并行執(zhí)行將算力和共識(shí)解耦，解放了算力的應(yīng)用場(chǎng)景，推動(dòng)了區(qū)塊鏈與AI的融合，因此其對(duì)硬件的新需求是一個(gè)新的焦點(diǎn)。GatlingX團(tuán)隊(duì)推出GPU-EVM，利用圖形處理單元（GPU）的強(qiáng)大功能并行運(yùn)行以太坊虛擬機(jī)。利用現(xiàn)代GPU在并行處理和通用計(jì)算方面卓越的能力，GPU-EVM并不是如之前那樣按照交易內(nèi)存池一個(gè)一個(gè)地順序地執(zhí)行任務(wù)，而是可以同時(shí)處理許多任務(wù)，提升交易速度和擴(kuò)展性。借助GPU-EVM強(qiáng)大的能力，用于訓(xùn)練與EVM交互的AI模型，對(duì)區(qū)塊鏈擴(kuò)展（包括L1和L2層）有著突破性的意義。Apus Network使用類(lèi)似于樂(lè)觀匯總系統(tǒng)的交互式欺詐證明協(xié)議，使區(qū)塊鏈系統(tǒng)能夠執(zhí)行AI模型推理?；贏O和Arweave的架構(gòu)，可以很容易地實(shí)現(xiàn)樂(lè)觀匯總系統(tǒng)下的交互式欺詐證明協(xié)議，它可以在AO上實(shí)現(xiàn)Trustless AI模型訓(xùn)練。由于Apus Network并非專(zhuān)門(mén)為智能合約設(shè)計(jì)，因此它不需要被WebAssembly（Wasm）的設(shè)計(jì)限制用于AI推理，在AO上實(shí)現(xiàn)Trustless AI的目標(biāo)。
風(fēng)險(xiǎn)提示：區(qū)塊鏈技術(shù)研發(fā)不及預(yù)期；監(jiān)管政策的不確定性；Web3.0商業(yè)模式落地不及預(yù)期
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