Parallel EVM có phải là một ngôn ngữ hợp đồng thông minh mới không?

Không. Mục tiêu thường là thực thi bytecode EVM hiện có và hỗ trợ bộ công cụ Solidity, đồng thời thay đổi cách phần mềm node lập lịch và xác thực giao dịch bên trong trên các lõi vi xử lý.

Hai giao dịch cùng chạm đến một hợp đồng có thể chạy song song không?

Có thể, nếu chúng truy cập các vùng lưu trữ khác nhau và engine có thể chứng minh hoặc xác thực tính độc lập. Chỉ dùng chung một địa chỉ hợp đồng không phải lúc nào cũng tạo ra xung đột, nhưng dùng chung các state key thì thường là có.

Điều gì xảy ra khi các giao dịch song song xung đột?

Engine phát hiện sự phụ thuộc không hợp lệ, loại bỏ hoặc trì hoãn kết quả tạm thời bị ảnh hưởng, rồi thực thi lại dựa trên trạng thái trước đó chính xác. Một số hệ thống chuyển sang xử lý tuần tự khi mức độ tranh chấp cao.

Khả năng tương thích Parallel EVM có bảo đảm mức bảo mật tương đương Ethereum không?

Không. Tính tương thích liên quan đến hành vi thực thi. Đồng thuận, phân bố validator, lưu trữ trạng thái, cầu nối, quản trị, quyền nâng cấp, tính hoàn tất và khả năng sẵn có dữ liệu quyết định những phần riêng biệt trong mô hình bảo mật của một mạng.

Parallel EVM là gì và cơ chế thực thi song song hoạt động như thế nào?

Parallel EVM là một bản triển khai Máy ảo Ethereum hoặc một engine thực thi tương thích EVM, xử lý đồng thời các giao dịch độc lập trên nhiều lõi CPU. Các giao dịch vẫn có thứ tự xác định và phải tạo ra cùng trạng thái cuối cùng như khi thực thi EVM tuần tự hợp lệ. Việc song song hóa thay đổi cách các node tính toán kết quả bên trong, chứ không thay đổi ý nghĩa của hợp đồng Solidity hay trạng thái sổ cái có thứ tự mà người dùng quan sát.

Thiết kế này nhắm vào điểm nghẽn thực thi thường gặp trong xử lý đơn luồng truyền thống. Khi các giao dịch chạm đến những tài khoản hoặc slot lưu trữ không liên quan, một node có thể xử lý chúng cùng lúc. Khi chúng xung đột, engine phải phát hiện sự phụ thuộc, loại bỏ hoặc trì hoãn kết quả suy đoán không hợp lệ, rồi thực thi giao dịch bị ảnh hưởng dựa trên trạng thái trước đó chính xác. Vì vậy, hiệu năng phụ thuộc rất nhiều vào mức độ tranh chấp của khối lượng công việc và thiết kế lưu trữ.

Parallel EVM là gì?

Parallel EVM là một môi trường thực thi tương thích Ethereum, có thể xử lý nhiều giao dịch độc lập cùng lúc thay vì thực thi nghiêm ngặt từng giao dịch một. Mục tiêu là giữ nguyên các hợp đồng thông minh EVM quen thuộc, địa chỉ, định dạng giao dịch và công cụ dành cho nhà phát triển, đồng thời cải thiện thông lượng giao dịch.

Các bản triển khai Parallel EVM có thể dùng nhiều phương pháp khác nhau để xác định giao dịch nào có thể chạy cùng nhau một cách an toàn. Một số phát hiện xung đột trong quá trình thực thi, trong khi số khác phân tích những phần trạng thái blockchain mà mỗi giao dịch sẽ truy cập trước khi lập lịch cho chúng. Vì vậy, Parallel EVM mô tả một cách tiếp cận thực thi chứ không phải một tiêu chuẩn chung duy nhất, và các mạng vẫn có thể khác nhau về đồng thuận, phí, tính hoàn tất, yêu cầu phần cứng và mức độ tương thích với Ethereum.

Parallel EVM hoạt động như thế nào?

Parallel EVM hoạt động bằng cách phân chia các giao dịch trong một block có thứ tự cho nhiều worker và theo dõi trạng thái mà mỗi giao dịch đọc và ghi. Với cơ chế thực thi lạc quan, ban đầu các worker giả định rằng các giao dịch có thể chạy cùng nhau. Kết quả của chúng vẫn ở dạng tạm thời cho đến khi engine xác thực rằng một giao dịch trước đó không thay đổi đầu vào mà giao dịch phía sau sử dụng. Những kết quả không xung đột có thể được ghi nhận theo đúng thứ tự ban đầu của block.

Nếu một giao dịch phía sau đọc phải dữ liệu cũ hoặc ghi bị xung đột, kết quả tạm thời của nó sẽ bị loại bỏ và giao dịch được thực thi lại sau khi trạng thái trước đó cần thiết trở nên khả dụng. Một số engine có thể tái sử dụng chữ ký, bytecode đã giải mã, trạng thái đã cache hoặc các phần việc khác trong lần thực thi lại. Cơ chế dự phòng tuần tự giúp duy trì tiến độ khi mức độ tranh chấp cao. Mọi validator đều phải áp dụng các quy tắc xung đột và ghi nhận mang tính xác định, để việc lập lịch song song không thể tạo ra những state root khác nhau.

Những lợi ích chính và trường hợp ứng dụng của Parallel EVM là gì?

Các thiết kế Parallel EVM phát huy hiệu quả nhất khi một block chứa nhiều giao dịch tác động lên những phần trạng thái riêng biệt. Chúng hướng tới việc tăng năng lực thực thi của node mà không buộc nhà phát triển Solidity và người dùng phải làm quen với một môi trường xa lạ.

1. Nhiều lõi có thể xử lý công việc độc lập. Các giao dịch chuyển tiền và lệnh gọi hợp đồng chạm đến những tài khoản hoặc slot lưu trữ khác nhau có thể chạy đồng thời, tận dụng phần cứng validator hiện đại triệt để hơn so với một luồng thực thi duy nhất.

2. Ứng dụng EVM có thể giữ nguyên bộ công cụ quen thuộc. Các mạng tương thích có thể hỗ trợ hợp đồng Solidity, ví kiểu Ethereum, giao diện JSON-RPC và các framework phát triển, trong khi thay đổi cách thực thi bên dưới tầng ứng dụng.

3. Ứng dụng có khối lượng lớn có thêm dư địa thực thi. Các ứng dụng thanh toán, game, sàn giao dịch và mạng xã hội có trạng thái phân tán có thể xử lý những block lớn hơn khi giao dịch của chúng tạo ra tương đối ít xung đột về trạng thái chia sẻ.

4. Việc tối ưu hóa có thể diễn ra trong suốt với hợp đồng. Các engine lạc quan như Monad ghi nhận kết quả như thể các giao dịch chạy tuần tự, nên nhà phát triển không cần tự chia nhỏ hợp đồng thông thường chỉ để kích hoạt tính đồng thời.

Một số ví dụ về engine thực thi song song?

Các dự án sử dụng thực thi song song với nhiều máy ảo và mô hình trạng thái khác nhau. Những hệ thống không thuộc EVM vẫn là tham chiếu hữu ích, bởi một số kỹ thuật đồng thời lạc quan đã được phát triển hoặc triển khai bên ngoài EVM trước tiên.

Monad – Parallel EVM lạc quan. Monad thực thi đồng thời các giao dịch tương thích Ethereum, theo dõi đầu vào của chúng và thực thi lại một giao dịch khi kết quả đã ghi nhận trước đó làm thay đổi dữ liệu mà giao dịch đó sử dụng.
Sei – Engine song song hóa. Sei sử dụng kiểm soát đồng thời lạc quan, tập truy cập ước tính, thực thi dựa trên worker, phát hiện xung đột, xử lý lại mang tính xác định và cơ chế dự phòng tuần tự xung quanh môi trường EVM của mình.
Aptos Block-STM. Block-STM là engine thực thi song song dựa trên bộ nhớ giao dịch phần mềm và trạng thái đa phiên bản, minh chứng cho khả năng thực thi lạc quan trong suốt đối với các giao dịch blockchain có thứ tự.
Solana Sealevel. Solana không phải EVM, nhưng runtime của nó minh họa một mô hình khác, trong đó giao dịch khai báo quyền truy cập tài khoản để công việc không xung đột có thể được lập lịch song song.

Những hạn chế và rủi ro của Parallel EVM là gì?

Thực thi song song không thể loại bỏ những phụ thuộc vốn có trong trạng thái ứng dụng. Nó cũng làm tăng độ phức tạp về lập lịch, xác thực, cache, cơ sở dữ liệu và thực thi lại – những yếu tố phải được triển khai nhất quán trên mọi node.

1. Trạng thái bị tranh chấp làm giảm mức tăng tốc. Các giao dịch tương tác với cùng một pool thanh khoản, bộ đếm toàn cục, giá trị oracle hay slot hợp đồng phổ biến có thể xung đột và buộc phải tuần tự hóa hoặc thực thi lặp lại.

2. Suy đoán có thể lãng phí tài nguyên tính toán. Một worker lạc quan có thể hoàn tất giao dịch bằng đầu vào cũ rồi phải loại bỏ kết quả, làm tăng khối lượng công việc của CPU và bộ nhớ khi tỷ lệ xung đột cao.

3. Độ phức tạp khi triển khai làm mở rộng phạm vi lỗi. Bộ lập lịch, lưu trữ đa phiên bản, phát hiện xung đột, cache và logic ghi nhận đều phải tái tạo chính xác ngữ nghĩa EVM trong các trường hợp revert, hạch toán gas, lệnh gọi và những tình huống biên.

4. Kết quả benchmark có thể không phản ánh khối lượng công việc thực tế. Thông lượng nổi bật từ các giao dịch chuyển tiền độc lập có thể phóng đại hiệu năng đối với những ứng dụng mà nhiều người dùng cùng tranh nhau sửa một nhóm nhỏ vị trí lưu trữ chia sẻ.

5. Năng lực cao hơn có thể làm tăng yêu cầu với node. Các mạng phải cân bằng giữa CPU, bộ nhớ, băng thông lưu trữ, thiết kế cơ sở dữ liệu và tốc độ tăng trưởng trạng thái, để các mục tiêu hiệu năng không khiến việc tự xác thực trở nên bất khả thi.

Parallel EVM có làm thay đổi kết quả của hợp đồng thông minh không?

Một Parallel EVM được triển khai đúng cách sẽ không làm thay đổi kết quả cuối cùng do thứ tự giao dịch của mạng quy định. Công việc song song chỉ mang tính tạm thời, và engine ghi nhận hoặc thực thi lại giao dịch để trạng thái cuối cùng khớp với ngữ nghĩa tuần tự bắt buộc. Người dùng có thể được hưởng năng lực cao hơn hoặc ít tắc nghẽn hơn, nhưng hợp đồng vẫn phải ghi nhận các hiệu ứng có thứ tự như cũ. Bảo đảm này khiến việc xử lý xung đột mang tính xác định trở nên quan trọng hơn việc chỉ đơn thuần chạy nhiều luồng.