區塊鏈:智能合約中的并發性和并行性

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個小時進行驗證。這里有一個更有啟發性的統計數據：以太坊平均每10~20秒發布一個區塊。每個區塊包含少于350個交易。所有這些大致轉換為每秒30個交易。當批評以太坊的緩慢時，Visa的2000tps經常被提起。也許這是一個不公平的比較，因為以太坊仍處于開發階段。然而，以太坊似乎不太可能在短期內主宰數字金融。

以太坊的低吞吐量是一個基礎性問題。以太坊是一個基于賬戶的區塊鏈：賬本狀態被定義為一個從賬戶地址到一段數據的鍵值映射。簡單的ETH交易(價值轉移)可以實現賬戶對ETH余額數據的增減。同樣，更復雜的交易(合約調用)將改變指定帳戶的數據。在這種情況下，以太坊交易是全球賬本狀態的轉換函數。這就是讓以太坊虛擬機(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上是一個可交互的賬戶數據。

Chainlink發布白皮書2.0，創始人表示其混合智能合約將定義行業的未來:Chainlink（LINK）在周四發布了新白皮書，其中詳細說明了計劃中的擴展，并著眼于創建用于計算的Oracle網絡。Chainlink聯合創始人Sergey Nazarov表示，新的Oracle網絡將繼續專注于區塊鏈甚至第二層網絡無法實現的功能。他還表示，Chainlink的混合智能合約將定義行業的未來。在白皮書概述的愿景中，Chainlink將推廣并擴展其現有的計算能力。（Cointelegraph）[2021/4/15 20:24:34]

現在讓我們看看EVM如何處理或驗證這些交易。并行處理所有交易是不合理的。按照設計，所有交易都試圖改變整個全局狀態。如果交易并行運行，EVM將偏向于競態條件：兩個程序(在本例中是交易)嘗試并行地增加uint變量。因為兩個程序同時訪問變量，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是一個單線程狀態機。因此，以太坊實現了Concurrency，而不是Parallelism。

火幣大學校長于佳寧：DeFi使智能合約在鏈條中開始占據主導地位:8月19日，火幣大學校長于佳寧受邀參加新浪潮之巔，數字金融礦業大會，以“DeFi時代的數字礦業”為主題進行演講。

于佳寧表示，區塊鏈和DeFi本身是重要的新物種，不能簡單用舊物種類比的方式看待。區塊鏈無法將空氣變成黃金，但可以將固態的黃金變為液態的黃金。DeFi的本質是新智能商業，DeFi的興起預示了區塊鏈3.0時代即將到來。目前區塊鏈核心產業鏈包括公鏈（確權、清算）、智能合約（分配）、流轉（定價），這是一個釋放流動性的過程，流動性在區塊鏈領域的地位相當于流量在互聯網領域的地位。DeFi使得智能合約在鏈條中開始占據主導地位，一級市場和二級市場深度融合。[2020/8/19]

以太坊類似于只有一個出納員的票務隊列，其處理時間不一致。排隊的人是等待驗證的交易，唯一的出納員是虛擬機。當我們考慮到gas費用時，事情就變得更加復雜了。現在，任何人都可以額外付費插隊。超長的隊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。

動態 | 以太坊伊斯坦布爾升級將破壞Aragon平臺的680份智能合約:以太坊的Ropsten測試網絡將于本周三進行系統范圍的升級。盡管伊斯坦布爾升級最終應該會提高網絡效率，然而根據Aragon One首席技術官Jorge Izquierdo的說法，特別是對于治理平臺Aragon，代碼更改預計將破壞大約680個智能合約。這些智能合約通常管理在以太坊區塊鏈上運行的去中心化應用程序（dapps）的治理。Izquierdo表示，這意味著受影響的智能合約需要強制升級，以確保當前在Aragon平臺上構建的所有去中心化自治組織（DAO）繼續正常運行。到目前為止，DAO可以相互接收ETH。然而在伊斯坦布爾硬分叉之后，這將不再可能。（coindesk）[2019/10/1]

以太坊的低吞吐量是個問題，尤其是從web3.0的角度來看。以太坊確實成為了所有web應用程序的媒介。如果它目前的吞吐量持續下去，像為Reddit上的一篇帖子加贊這樣微不足道的任務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用并發性呢?更詳細地說，為什么不將并發應用到沖突的交易上——例如，將價值轉移到同一個帳戶上——并并行處理其余的交易。不幸的是，Saraph和Herlihy已經向我們表明，所實現的加速充其量是適度的。

已經提出了許多加速以太坊并提高其可擴展性的解決方案。最近的EIP-1559——倫敦硬分叉——并不直接影響以太坊的交易速度，但理論上應該通過減少普通用戶在交易處理前必須等待的潛在區塊數量來穩定其在大規模交易峰值上的波動。然后是L2的rollup，這應該會直接影響以太坊的吞吐量，而不會破壞區塊鏈寶貴的去信任。

與此同時，其他模擬通用虛擬機的區塊鏈也在積極開發中。有些已經成功實現了并行，承諾吞吐量遠高于以太坊的30tps。特別關注Algorand、Solana和Cardano，以及他們在智能合約中實現并行化的獨特方法。

Source：https://medium.com/coinmonks/concurrency-and-parallelism-in-smart-contracts-part-1-10e8f6ecfa12

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