Konsep dan prinsip keselarian

Pemprosesan urus niaga yang cekap adalah kunci untuk meningkatkan daya pemprosesan rangkaian rantaian blok dan menyelesaikan isu kebolehskalaan rantaian blok. Artikel ini menerangkan asas, prinsip, jenis biasa dan potensi manfaat penyejajaran.

Apakah selari?

Parallelization (pelaksanaan transaksi selari) ialah kaedah mengendalikan pelbagai tugas secara serentak. Keselarian berkait rapat dengan konsep pengkomputeran selari dalam sains komputer. Pengkomputeran selari merujuk kepada melaksanakan pelbagai proses secara serentak.

Bagaimana penyejajaran berfungsi?

Data rangkaian disusun melalui penyejajaran, membolehkan berbilang transaksi disahkan secara serentak dan bukannya diproses satu demi satu dalam urutan. Tugas melaksanakan urus niaga diagihkan merentasi berbilang nod. Setiap nod mengendalikan pelbagai bahagian volum transaksi secara berasingan, yang membantu mempercepatkan masa pemprosesan dan mengurangkan kesesakan rangkaian.

Dalam pemprosesan transaksi selari, rangkaian boleh menyemak pelbagai keadaan berpotensi secara serentak, setiap keadaan mewakili hasil pengesahan set transaksi tertentu. Ini membolehkan rangkaian menilai potensi kesan transaksi sebelum ia direkodkan secara rasmi pada lejar. Selepas penilaian, nod bersetuju dengan keadaan biasa, memaparkan hasil bersatu pengesahan selari.

Model penyejajaran

Pesejajaran rantaian terbahagi kepada dua jenis utama, iaitu keselarian optimistik dan keselarian capaian keadaan.

1.Persamaan yang optimistik. Dalam model pelaksanaan selari yang optimistik, rangkaian melangkau peringkat penyisihan awal dan terus memproses transaksi secara serentak. Pendekatan ini menganggap bahawa kebanyakan urus niaga dalam baris gilir adalah bebas dan menggunakan pendekatan yang sama untuk menyemak semula dan membetulkan sebarang urus niaga yang berkaitan selepas transaksi dilaksanakan. Iaitu, jika transaksi pada mulanya ditentukan sebagai tidak berkaitan, tetapi kemudiannya didapati memberi kesan antara satu sama lain, sistem akan menyesuaikan transaksi tersebut untuk memastikan data kekal tepat.

2.Kesejajaran akses negeri. Dalam model pelaksanaan selari akses keadaan, rangkaian pada mulanya mengklasifikasikan transaksi berdasarkan kesannya pada keadaan rangkaian. Pelbagai kesan termasuk interaksi dengan kontrak atau akaun pintar tertentu, yang membantu menentukan transaksi yang boleh diproses secara selari tanpa konflik. Transaksi yang tidak berinteraksi boleh dilaksanakan secara serentak. Sebaliknya, urus niaga yang mempengaruhi faktor keadaan yang serupa perlu diproses dalam susunan tertentu, dengan keutamaan pesanan ditentukan oleh yuran gas.

Pelbagai jenis paralelisasi

Transaction-level parallelization

Transaction-level parallelization bermakna berbilang transaksi boleh diproses secara serentak. Ini meningkatkan daya pemprosesan rangkaian dan meningkatkan transaksi sesaat (TPS). Tambahan pula, penyelarasan peringkat transaksi mengurangkan masa yang diperlukan untuk pengesahan transaksi dan meningkatkan responsif keseluruhan rangkaian. Keselarian jenis ini sesuai untuk rantaian blok permintaan tinggi di mana masa pemprosesan yang pantas mesti dikekalkan.

Walau bagaimanapun, terdapat juga kesukaran dengan penyelarasan peringkat transaksi. Sebagai contoh, memproses urus niaga secara serentak sangat bergantung kepada data. Output satu transaksi boleh menjejaskan transaksi lain, yang memerlukan strategi pengurusan data yang kompleks untuk memastikan ketekalan dan kebolehpercayaan data.

Penyejajaran peringkat blok

Penyejajaran peringkat blok bermakna penciptaan dan pengesahan blok dilakukan serentak, bertujuan untuk meningkatkan kebolehskalaan rangkaian. Dengan memproses berbilang blok secara serentak, pendekatan ini membantu blockchain menampung lebih banyak transaksi dan menghalang kemungkinan kesesakan rangkaian.

Walau bagaimanapun, keselarian peringkat blok perlu dilaksanakan dengan berhati-hati untuk mengelakkan menjejaskan keselamatan rantaian blok. Di samping itu, penyejajaran peringkat blok memerlukan lebih banyak sumber pengkomputeran, dengan itu meningkatkan keperluan perkakasan untuk nod rangkaian. Ini mungkin mengehadkan penyertaan sesetengah pengguna dalam rangkaian, memberi kesan negatif kepada desentralisasi dan kebolehaksesannya.

Smart contract parallelization

Smart contract parallelization merujuk kepada pelaksanaan selari beberapa kontrak pintar. Ini boleh meningkatkan prestasi aplikasi terdesentralisasi (DApps), meningkatkan kebolehskalaan dan responsifnya.

Terdapat pelbagai mekanisme untuk memudahkan pelaksanaan kontrak pintar selari. Sebagai contoh, pengagregatan optimistik melaksanakan transaksi di luar rantaian dan hanya berinteraksi dengan rantaian blok apabila transaksi disahkan, mengurangkan beban pada rantaian utama. Penyelesaian penskalaan Validium untuk Ethereum menggabungkan bukti pengetahuan sifar dengan pengiraan luar rantaian untuk menyediakan kebolehskalaan dan privasi untuk aplikasi kontrak pintar.

Kelebihan penyejajaran

Meningkatkan kelajuan pemprosesan transaksi

Mengagihkan tugas kepada berbilang nod boleh memendekkan masa pelaksanaan transaksi dan meningkatkan kelajuan pemprosesan transaksi. Rangkaian yang melaksanakan penyejajaran cenderung lebih cekap daripada rangkaian yang beroperasi pada model pemprosesan berjujukan.

Scalability

Parallelization mengedarkan pengesahan transaksi kepada berbilang nod untuk menyelesaikan isu kebolehskalaan blockchain. Ini mempercepatkan proses dan juga menyokong penskalaan mendatar. Pengembangan mendatar bermakna rangkaian menambah atau mengalih keluar nod apabila permintaan berubah.

Kurangkan kos gas

Parallelization mengagihkan urus niaga kepada subkumpulan nod, dengan itu mengurangkan yuran pengendalian. Ini adalah lebih murah daripada memproses transaksi secara berurutan, di mana setiap transaksi disahkan oleh setiap nod. Selain itu, peningkatan kelajuan transaksi boleh mengurangkan persaingan antara nod dan seterusnya mengurangkan yuran transaksi.

Kesimpulan

Persejajaran ialah cara untuk memproses berbilang transaksi pada masa yang sama Kelebihannya termasuk meningkatkan kelajuan pemprosesan transaksi, meningkatkan kebolehskalaan dan mengurangkan yuran pengendalian. Pada masa hadapan, penyelarasan boleh digabungkan dengan penyelesaian penskalaan lain seperti sharding untuk mengembangkan lagi kebolehskalaan rangkaian blockchain.

Atas ialah kandungan terperinci Konsep dan prinsip keselarian. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!