Що таке паралелізація і як вона працює?

Ключові висновки

• Паралелізація в блокчейні — метод обробки кількох транзакцій одночасно.

• Існують різні типи: на рівні транзакцій, блоків і смарт-контрактів.

• Плюси? Швидше працює, краще масштабується, газ дешевший.

Вступ

Як ефективніше обробляти транзакції? Це важливо. Дуже важливо для пропускної здатності блокчейн-мереж. Масштабованість — вічний головний біль. Давайте розглянемо паралелізацію, її види та переваги.

Що таке паралелізація?

Паралелізація. Простими словами — робити багато справ одночасно. Здається простим, але це ціла наука. Суміжна з паралельними обчисленнями в інформатиці, де кілька процесів виконуються в один момент часу.

Як працює паралелізація?

Уявіть: замість черги транзакцій — безліч паралельних шляхів. Мережа перевіряє багато транзакцій одночасно. Розумно організовує дані. Розподіляє навантаження між вузлами.

Кожен вузол займається своєю частиною роботи. Так швидше. Менше заторів.

Мережа оцінює різні стани паралельно. Потім вузли домовляються про фінальний результат. Трохи схоже на командну роботу, де кожен виконує свою частину.

Моделі паралелізації

Два головні підходи. Дуже різні за суттю.

1. Оптимістична паралелізація. Не заморочується сортуванням заздалегідь. Просто робить і вірить, що більшість транзакцій незалежні. Якщо щось пішло не так — виправляє потім. Трохи ризиковано, але ефективно.

2. Паралелізація доступу до стану. Тут усе по науці. Спочатку сортуємо транзакції за їхнім впливом. Не заважають одна одній? Виконуємо паралельно. Впливають на одні дані? Ставимо в чергу. Пріоритет тим, хто більше заплатив.

Різні типи паралелізації

Паралелізація на рівні транзакцій

Обробляє багато транзакцій одночасно. TPS зростає. Час очікування скорочується.

Але є складнощі. Залежності між транзакціями. Коли вихід однієї стає входом іншої. Тут потрібні хитрі алгоритми.

Паралелізація на рівні блоків

Створюємо та перевіряємо кілька блоків одночасно. Здається логічним. Більше блоків — більше транзакцій.

Правда, вимагає обережності. Безпека перш за все! І комп'ютери потужніші потрібні. Не кожен вузол витримає.

Паралелізація смарт-контрактів

Виконання кількох смарт-контрактів паралельно. DApps стають швидшими. Вони реагують швидше.

Допомагають різні технології. Оптимістичні об'єднання. Validium зі своїми доказами з нульовим розкриттям. Звучить складно. І справді непросто.

Переваги паралелізації

Висока швидкість обробки

Розподіл роботи пришвидшує все. Як у житті — разом швидше. Паралельні мережі просто ефективніші за послідовні.

Масштабованість

Блокчейни часто буксують під навантаженням. Паралелізація вирішує цю проблему. Додавати вузли, коли потрібно. Забирати, коли тихо. Гнучко!

Зниження витрат на газ

Менше конкуренції за місце в блоці — нижчі комісії. Логічно. Коли транзакції розподілені, всім вистачає місця.

Заключні думки

Паралелізація — потужний інструмент. Швидше. Масштабніше. Дешевше.

До 2025 року все розвивається. CUDA, OpenMP, MPI, Intel oneAPI — не просто абревіатури. Реальні інструменти. Гібридні моделі набирають популярності.

Хмарні рішення теж у грі. А якщо додати шардінг... Потенціал здається майже безмежним. Майбутнє блокчейнів, здається, за паралельністю. Хоча, звичайно, не все так однозначно.