モジュール式アーキテクチャとモノリシック アーキテクチャは死んだ

ロールアップの台頭以来​​、ブロックチェーンのスケーリングはモジュール性とモノリシック化の間の議論に焦点を当ててきました。当初、この二項対立は、ブロックチェーンのスケーラビリティについて推論するための有用なメンタルモデルでしたが、今では両陣営ともそれを超えています。

今日、モジュール性とモノリシックにより、スケーラビリティメンタルモデルに不必要な制限が課せられています。

それで、他には何があるでしょうか?

この記事では、

ブロックチェーンのスケーラビリティの基本フレームワークである水平スケーリングと垂直スケーリングを示し、水平スケーリングと垂直スケーリングをどのように採用するかについて説明します来てくださいより良い拡張ソリューションを実現します。 モジュール性とモノリシックについて理解する

まず、いくつかの定義を説明します:

モジュラーチェーンは、ブロックチェーンのコア機能を異なるレイヤーに分割します。

モノリス化Chain は、すべてのコア機能を単一の相互接続されたレイヤーに統合します。

「レイヤー」は「マシン」と考えることができます。モノリシックチェーンには、すべてのタスクを実行する単一の検証ノードがありますが、モジュラーチェーンには、異なるタスクを実行する複数の

(2-3)

フルノードがあります。

たとえば、ロールアップには通常 2 つの実行ノードがあります: 実行用のロールアップフルノードと、決済 + データ可用性 (DA) 用のイーサリアムフルノードです。そして、validium は 3 つの running ノードを利用する可能性があります: 実行用の ロールアップ フル ノード、決済用の Ethereum フル ノード、DA 用のバックアップ データ可用性レイヤー フル ノードです。 ブロックチェーンタスクのモジュラー分散を少なくとも 2 つの完全なノード

に。これにより、モジュール式ブロックチェーンは各ブロックを構築する際に複数の

コンピューターの計算能力を活用できます。 これは

横展開

の一種です。

モジュール性は水平スケーリングの一種であるため、ブロックチェーンのスケーラビリティについて考えるときに役立ちます。

一方、モノリシック

陣営の大多数は、ソフトウェアによる最適化、並列仮想マシン、データパイプライン、より高速なネットワークプロトコル、そして（最も顕著には）より強力なハードウェアを実装することを選択しています。拡大する。基本的に、

モノリシックチェーンは、単一のフルノードから可能な限り多くのコンピューティングパワーを抽出しようとします。 これは垂直スケーリング

の形式です。 批評家は、このアプローチは集中化に向かう​​傾向があると主張しています。拡張するために単一ノードの

能力

を増やすことに依存している場合、必然的に基盤となるハードウェアの物理的制限に遭遇し、ハードウェア要件を拡張する必要が生じます。さらにスケールアップ。 ただし、すべての 単数化 チェーンが垂直スケーリングのみに依存しているわけではないため、この批判は

不正確 です

。

たとえば、Near は、シャードネットワークアーキテクチャ上に構築されたモノリシックL1 ブロックチェーンです。これは、Near の 全ノードがすべてのタスク (つまり、実行、決済、データの可用性) に対して責任を負いますが、Near のグローバル状態のごく一部に対してのみ責任を負うことを意味します。したがって、Near は、タスク ではなくステータスに基づいて 作業 を分散することにより、(モジュラー チェーンのように) 複数のコンピューターの計算能力を活用します。

シングルチェーン

であろうとモジュラーチェーンであろうと、実装する拡張テクノロジーに関して

制限はないことがわかります。 どちらも水平方向および/または垂直方向に拡張することができます。 さらに、モジュール化とモノリシック化の間の議論は、常に水平拡張対垂直拡張の枠組みに根ざしています。厳密に技術的な観点から見ると、モジュラー はその設計に固有の水平方向のスケーリング をする傾向があり、一方

モノリシック

は垂直方向のスケーリング をする傾向があります。

モジュラーチェーンの立ち上げに成功したので、追加のスケーリング利点は「よりモジュール化された」ことではなくなりました。 現在の焦点は、チェーンが水平または垂直スケーリング技術をどのように利用できるかにあります。

水平と垂直の思考モデルを採用することで、各チェーンが途中で行うトレードオフについて簡単に推論することができます。

会話の再定義: 水平スケーリングと垂直スケーリング

水平スケーリングと垂直スケーリングのフレームワークを詳しく調べる前に、その起源は 1970 年代に遡ることを認識することが重要です。当時、水平スケーリングの概念が基礎を築くために分散コンピューティングが研究されていました。 。現在、すべてのスケーリング テクノロジは、水平スケーリングまたは垂直スケーリングとして分類できます。

垂直スケーリング

垂直スケーリングは、各ノードのハードウェア使用率またはハードウェア要件を増加させます。ブロックチェーンでは、これは通常、並列仮想マシン (つまり、マルチスレッド プロセス) などのソフトウェアの最適化を通じて行われます。 一般的な例は、

EVM

と SVM です。 EVM

はトランザクションを

の順序で実行しますが、SVM はトランザクションを並行して実行します。 SVM はより多くの CPU コアを利用することでこれを実現するため、SVM は EVM よりも 1 秒あたりにより多くのトランザクションを処理できます。注: この タイプの垂直拡張 は、Eclipse L2 の基礎となっています。

トレードオフの観点から言えば、垂直スケーリングは利用可能なハードウェアによって制限され、ハードウェア要件の増加により集中化される傾向があり、水平スケーリングよりもスケーラビリティが低くなります。

水平スケーリング

一方、

水平スケーリング

は、ワークロードを複数のノードに分散することで、システムがアクセスできるマシンの数を増やします。前に述べたように、モジュラー チェーンは基本的にタスクを複数のマシンに分散します。ただし、多くの場合、チェーンはシャーディングを通じてより高度な水平スケーリングを実現できます。

=nil;便利な例をここに示します。

昨年 11 月、=nil;財団は、新しいイーサリアム L2 の基礎となる zkSharding と呼ばれる検証可能な シャーディング アーキテクチャを立ち上げました。 =nil; 設計の核心は、グローバル状態を複数のシャードに分割することです。各シャードは、=nil;分散型委員会によって運営されており、ブロックを構築し、シャード間のトランザクションを管理します。さらに、各シャードは有効性証明を生成し、それが集約のためにマスター シャードに送信され、イーサリアム上で公開および検証されます。 =nil ; は、水平スケーリング の機能を 2 つの方法で利用します:

• まず、=nil はイーサリアムの強力なコンセンサスとデータの可用性を保証として利用し、それによってタスク

  を分散します。複数の完全なノード。

• 第二に、

  ,=nil; はシャード化されたブロックチェーンであるため、部分的な状態は多くの full ノードに分散されます。

どちらの手法も、単一マシンが耐える必要がある負荷を軽減し、ネットワークの

全体的な

スケーラビリティを向上させます。 それでは、水平スケーリングのトレードオフは何でしょうか?これは、ネットワークとコンセンサスの複雑さ、およびマシンまたはシャード間の非同期通信の 2 つの要因に帰着します。

イーサリアムのスケーラビリティの最終目標

水平スケーリング

も垂直スケーリング

も、

モジュラーまたはモノリシックアーキテクチャに限定されません。そのため、水平方向の と の垂直方向のスケーリング フレームワークは、新しいソリューションを検討するためのより多くのスペースを提供し、モジュラー ブロックチェーンをよりスケーラブルにします。

たとえば、1 つの オプション は、モジュラー スタックの 1 層の 垂直スケーリング です。 一般的に使用される 方法の 1 つは、並列仮想マシンを実装して 実行スループットを向上させることです。 上で述べたように、Eclipse は SVM や他の ロールアップ (Starknet など) を活用して、並列化のための BlockSTM を実装しています。 しかし、垂直方向の拡張

は常に単一のマシンの限界によって制限されており、

物理法則を破ることはできません。 1 つの解決策は、シャーディングによる水平スケーリングを選択することかもしれません。

現在のモジュラー設計は、水平スケーリングの可能性を最大限に発揮し始めたばかりです。シャーディングを使用すると、(タスクを共有する 2 ～ 3 台のマシンではなく) 任意の数のマシンの

コンピューティング能力を活用できます。

言い換えれば、多くのマシンが同じ種類のタスクを並行して実行できます。これは、イーサリアムとCelestiaがそれぞれDankshardingとデータシャーディングを通じて達成したいことです。ただし、シャーディングは本質的にデータ可用性レイヤーに限定されるものではなく、(=nil; L2 の場合のように) 実行と組み合わせることもできます。

モジュラースタッキングによって実現される水平スケーリングとシャーディングによって提供される水平スケーリングを組み合わせると、利用可能なコンピューティングパワーが大幅に増加します。

しかし、もっと改善できる...

ブロックチェーンのスケーラビリティの最終目標は、水平スケーリングと垂直スケーリングの両方を融合し、並列仮想マシンを備えたシャード化されたブロックチェーンを実現します。

=nil;財団では、この最終状態の設計に向けて体系的に動いています。 =nil; の L2 は、モジュール式で水平方向にスケーラブルなアーキテクチャ (zkSharding) と垂直方向にスケーラブルなバリデータ実装 (シャード内並列化) を活用することで、積極的なスケーリング ロードマップを採用しています。

したがって、=nil; の 設計は、状態、流動性、またはユーザーの断片化を犠牲にすることなく、グローバルなスケールを可能にします。

水平スケーリングと zkSharding に興味がある場合は、=nil Foundation の Discord と X での会話に参加できます。

以上がモジュール式アーキテクチャとモノリシック アーキテクチャは死んだの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。