解析行业新概念——Parallel EVM，一览4个项目

　　前 Polygon 联合创始人 JD 曾在社媒上表示，预感 2024 年每一个 L2 都会将自己重新进行品牌包装，贴上“Parallel EVM”的标签；

　　Paradigm 的 CTO Georgios 也认为， 2024 将会是“Parallel EVM 之年”，同时表示 Paradigm 内部也在做相关技术的探索和设计。

Paralle EVM的定义与实现方式

　　并行 EVM（ Ethereum Virtual Machine）是一个旨在改进现有 EVM 性能和效率的概念。

　　目前的 EVM 为了保持网络的一致性和安全性，其设计中有一个非常重要的特征：

　　交易是按照顺序执行的。顺序执行确保了交易和智能合约能够以确定性顺序执行，从而更容易管理和预测区块链的状态。这个设计选择优先考虑了安全性，并减少了与并行执行相关的潜在复杂性和漏洞。但在面临高负载的情况下，可能会导致网络拥堵和延迟。

　　而并行 EVM允许不同的独立交易或智能合约同时进行，大大提高了 EVM 处理速度和系统吞吐量。

　　一般性的并行 EVM 处理方法：

• 　　分区或分片：将交易分区或分组，使得它们可以并行执行。这意味着不同的交易可以同时在不同的处理单元上执行，而不是一个接一个。此外， Solana 的 SVM 就采用了类似的处理逻辑。

• 　　优化算法：开发新的调度算法和优化技术，以有效管理和执行并行任务，同时保持交易的正确性和顺序。

• 　　安全和一致性保障：实现复杂的同步机制和一致性模型，确保即使在并行处理的情况下，也能保持整个系统的安全和数据一致性。

Monad

　　Monad 是一个高性能 EVM 区块链，旨在通过并行执行显著增强可扩展性和交易速度。它对四个关键领域进行优化，使其成为高性能区块链。

Monad BFT

　　Monad BFT 是 Monad 区块链用来达成交易排序一致性的共识协议。它允许网络中的许多节点安全地就交易顺序达成一致，即使某些节点不诚实或离线。Monad BFT 以基于领导者的两阶段提交方式运行，从 2f+1 个验证者收集阈值签名，这些签名使用基于配对的加密技术聚合成单个签名。与单独签名相比，这提高了效率、可扩展性并减少了存储空间。

分离执行

　　Monad 将共识和执行分开以提高性能。共识层涉及节点就交易顺序达成一致但不执行交易。执行层由独立执行排序交易以更新状态的节点组成。通过分离共识和执行，Monad 通过更大的交易打包实现更快的共识。1 秒的单个 slot 实现（single slot finality），执行延迟小于 1 秒，保证一致性的同时，在单个分片上实现高交易吞吐量。该架构将共识和执行解耦，以优化交易排序和处理。

并行执行

　　Monad 允许在区块内并行执行交易以提高效率。它使用 Optimistic 的方法，在上一步的执行完成之前就开始执行新交易。为了应对不正确的结果，Monad 跟踪输入 输出并重新执行不一致的交易。静态代码解析器可以预测依赖关系，避免无效的并行性，并在不确定时恢复到简单模式。这种并行执行增加了吞吐量，同时减少了交易失败的可能性。

Monad DB

　　Monad 执行异步 I/O（输入 输出操作）以实现并行交易执行，这与传统系统在处理下一个交易之前必须等待 I/O 结果不同。通过异步 I/O，CPU 可以处理其他交易，而无需等待特定的 I/O 结果。 Monad DB 利用先进的 Linux 内核功能来实现高效的异步磁盘操作，消除同步 I/O 的限制。传统的以太坊数据库缺乏异步 I/O 支持，但 Monad DB 的构建是为了充分利用它。这种异步方法在保持以太坊兼容性的同时，大大提高了交易处理的效率。

Sei

　　Sei 是一个开源的 Layer 1 区块链，专门为交易优化而设计，致力于为各类交易应用提供先进的基础设施，包括 DeFi、NFT 市场和游戏 DEX 等。

　　在最新的 V2 版本（预计 2024 上半年实现）设计中，Sei 将并行 EVM 提上了日程。Sei V2 是对 Sei 网络的大范围升级，旨在成为第一个完全并行的 EVM。此次升级将为 Sei 提供以下功能：

向后兼容 EVM 智能合约

　　开发人员能够将其他 EVM 兼容链上已经审核的智能合约直接移植到 Sei，而无需更改任何代码。 Sei 节点将导入 Geth（以太坊虚拟机的 Go 实现），Geth 将用于处理 EVM 交易，任何由此产生的更新（包括状态更新或对非 EVM 相关合约的调用）都将通过 Sei 为 EVM 创建的特殊接口。这是一个重要的升级，因为它简化了将现有智能合约从以太坊等其他区块链转移到 Sei 的过程。

Optimistic 并行化

　　与 Monad 一样，Sei V2 将使用 Optimistic 并行化。这允许区块链同时执行交易，而不需要开发人员定义任何依赖项。当发生冲突时，区块链将跟踪每个交易触及的存储部分并按顺序重新运行这些交易。这个过程将递归地持续下去，直到所有未解决的冲突都得到解决。

Sei DB

　　Sei DB 是一种新的双组件数据结构，用于优化存储并防止区块链膨胀。它将状态存储与状态提交分离，改变了传统的单 IAVL 树设计。与单树相比，这种双结构减少了延迟和磁盘使用，同时提高了多线程读写性能。

Neon EVM

　　Neon EVM 是基于 Solana 区块链构建的完全兼容 EVM 的解决方案。它将作为 Solana 内的智能合约运行，允许开发人员部署以太坊 DApp，而无需进行任何重新配置。

　　Neon EVM 使基于 Solidity 和 Vyper 的 DApp 能够利用 Solana 的网络优势：低费用、高交易速度和并行交易执行能力。

　　这意味着使用开发人员熟悉的以太坊生态系统工具创建与 Solana 兼容的合约。 Neon EVM 使关键的以太坊 DApp 工具与 Solana 兼容，包括 Vyper、Solidity、 MetaMask。该解决方案允许任何以太坊应用程序以最少的重新配置在 Solana 上运行，其中包括 Uniswap、SushiSwap、0x 和 MakerDAO。

Eclipse

　　Eclipse 是以太坊上的下一代 Optimistic Layer 2 解决方案，由 Solana 虚拟机 (SVM) 提供支持。通过将以太坊的结算功能与 SVM 的高性能和并行执行相集成，Eclipse 主网提供了速度、可扩展性和安全性的结合。它使用以太坊进行结算并将 ETH 作为 Gas 代币，在提高交易吞吐量的同时确保兼容性和安全性。

　　Eclipse 旨在解决以太坊的可扩展性挑战，利用 Celestia 实现数据可用性，利用 RISC Zero 实现零知识证明，旨在在不牺牲安全性和去中心化的情况下实现更大的交易容量。也就是说，Eclipse 团队将继续密切关注以太坊的 EIP-4844 升级，并考虑在未来迁移到以太坊的 DA，这将进一步提高 Eclipse 的安全性。

　　SVM 及其 Sealevel 运行时支持并行交易执行。与 Sei V2 和 Monad 一样，不涉及重叠状态的交易可以并行执行，而不是顺序执行。