Cuộc đua giành chén thánh EVM song song: Monad, MegaETH và Pharos
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Cuộc đua giành chén thánh EVM song song: Monad, MegaETH và Pharos
Về bản chất, cuộc cạnh tranh giữa Monad, MegaETH và Pharos không có người dẫn đầu tuyệt đối nào, điều này khiến các nhà phát triển phải cân nhắc nhiều hơn giữa hiệu suất, tính phi tập trung hay ưu tiên chuyên biệt.
Chuyên sâu báo cáo Web3Lời nói đầu
Gần đây, ba dự án EVM song song hàng đầu đã đồng loạt ra mắt mạng thử nghiệm: Monad vào ngày 19 tháng 2, MegaETH vào ngày 21 tháng 3 và Pharos vào ngày 24 tháng 3. Dường như chủ đề công nghệ chính của Web3, sau AI Agent, lại quay trở về với EVM song song – câu chuyện nổi bật nhất vào đầu năm 2024.
EVM (Ethereum Virtual Machine - Máy ảo Ethereum) là cốt lõi của Ethereum, chịu trách nhiệm thực thi hợp đồng thông minh và xử lý giao dịch. EVM là một bộ máy tính, cung cấp sự trừu tượng hóa cho việc tính toán và lưu trữ, nhưng EVM không có chức năng lập lịch. Mô-đun thực thi của Ethereum lấy từng giao dịch từ khối, và EVM thực hiện tuần tự theo thứ tự đó. Mặc dù việc thực thi tuần tự đảm bảo tính xác định trong thực thi giao dịch và hợp đồng, từ đó đảm bảo an toàn, nhưng khi tải cao, điều này có thể dẫn đến tắc nghẽn mạng và độ trễ.
EVM song song cho phép nhiều thao tác được thực hiện đồng thời, nhờ đó tăng đáng kể thông lượng của mạng, nâng cao hiệu suất và khả năng mở rộng của toàn bộ blockchain. Thực tế, khi nói đến EVM song song, chúng ta đang chỉ đến các chuỗi khối tương thích EVM hiệu suất cao, không chỉ áp dụng thực thi song song mà còn cải tiến toàn diện từ cơ chế đồng thuận, giao dịch, pipeline, lưu trữ đến tăng tốc phần cứng, nhằm mục đích xử lý nhiều giao dịch hơn trong thời gian ngắn hơn, giải quyết hiệu quả vấn đề tắc nghẽn và độ trễ trên các blockchain truyền thống.
Bài viết này sẽ đi sâu vào bối cảnh, kiến trúc và những cân nhắc dành cho nhà phát triển của ba dự án: Monad, MegaETH và Pharos.
Monad
Monad là một chuỗi khối lớp 1 tương thích EVM hiệu suất cao do Monad Labs phát triển. Monad giải quyết bài toán thông lượng thấp của các chuỗi khối tương thích EVM hiện tại bằng cách nâng cao khả năng mở rộng hệ thống trong khi vẫn duy trì tính phi tập trung.
Monad Labs được đồng sáng lập vào năm 2022 bởi Keone Hon, James Hunsaker và Eunice Giarta, trong đó Keone và James từng là nhân viên của Jump Trading – một công ty làm thị trường lớn; Eunice đến từ nền tảng ngoài lĩnh vực Crypto.
Tháng 2 năm 2023, Monad Labs huy động thành công 19 triệu USD trong vòng hạt giống do Dragonfly dẫn dắt; tháng 4 năm 2024, họ tiếp tục huy động thêm 225 triệu USD trong vòng mới do Paradigm dẫn dắt. Hiện tại, định giá của Monad đạt mức 3 tỷ USD.
Ưu thế chính của Monad nằm ở khả năng xử lý tới 10.000 giao dịch mỗi giây (TPS) với thời gian khối chỉ 1 giây, chủ yếu nhờ tối ưu hóa trên bốn khía cạnh sau:
-
MonadBFT: Một cơ chế đồng thuận hiệu suất cao, được cải tiến từ HotStuff. Nó đạt được sự nhất trí về thứ tự giao dịch dưới điều kiện đồng bộ một phần, ngay cả khi có các hành vi Byzantine tồn tại. Thứ nhất, MonadBFT sử dụng thuật toán BFT hai pha, có phản hồi tích cực trong trường hợp bình thường, chi phí truyền thông tuyến tính trong điều kiện lý tưởng và bậc hai khi hết giờ. Thứ hai, nó áp dụng sơ đồ chữ ký lai: tính toàn vẹn và xác thực tin nhắn được đảm bảo bằng chữ ký ECDSA, trong khi các loại tin nhắn có thể tổng hợp (bỏ phiếu và chờ hết giờ) dùng chữ ký BLS để giải quyết vấn đề mở rộng quy mô. Ngoài ra, các nút trong Monad không duy trì một pool giao dịch toàn cục mà chỉ có pool cục bộ; các giao dịch được chuyển tiếp từ các nút RPC đến vài nút lãnh đạo kế tiếp, giúp giảm tiêu thụ băng thông và độ trễ giao dịch. Cuối cùng, việc lan truyền tin nhắn trong MonadBFT sử dụng giao thức RaptorCast: chuyển đổi đề xuất khối thành các khối mã xóa lỗi (erasure-coded blocks), sau đó gửi từng khối đến tất cả các trình xác thực qua cây phát tán hai cấp. RaptorCast tận dụng toàn bộ băng thông tải lên của mạng để phổ biến đề xuất khối đến mọi trình xác thực, đồng thời vẫn giữ được khả năng chịu lỗi Byzantine. Nhờ những đặc điểm này, MonadBFT đạt được sự đồng thuận blockchain hiệu quả và vững chắc;
-
Thực thi bất đồng bộ: Cho phép Monad tách biệt hoàn toàn giữa đồng thuận và thực thi, từ đó tăng mạnh thông lượng thực thi. Việc tách biệt này giúp Monad mở rộng ngân sách thực thi vì thực thi không còn chiếm một phần nhỏ thời gian khối mà chiếm toàn bộ thời gian khối. Trước tiên, đề xuất khối của Monad không bao gồm gốc trạng thái; để ngăn phân nhánh, đề xuất khối cũng bao gồm gốc trạng thái từ 3 khối trước đó, giúp các nút phát hiện nếu bị phân nhánh. Tiếp theo, nút lãnh đạo xây dựng khối dựa trên góc nhìn trạng thái bị trì hoãn; để chống tấn công DDoS, các nút Monad kiểm tra số dư tài khoản có đủ để đáp ứng giao dịch đang diễn ra hay không. Cuối cùng, khi nhận được khối được đề xuất, mặc dù khối chưa được xác nhận cuối cùng, các nút vẫn có thể thực thi khối đó tại chỗ, dù không đảm bảo khối sẽ được bỏ phiếu hay đạt tính cuối cùng. Những đặc điểm này cho phép Monad đạt được bước tiến vượt bậc về tốc độ, giúp một chuỗi khối đơn phân đoạn mở rộng đến hàng triệu người dùng;
-
Thực thi song song: Monad sử dụng phương pháp thực thi lạc quan (optimistic execution), tức là bắt đầu thực thi các giao dịch sau trước khi các giao dịch trước đó trong khối hoàn tất, sau đó hợp nhất tuần tự trạng thái cập nhật của từng giao dịch. Điều này đôi khi dẫn đến kết quả sai lệch, nên Monad giải quyết bằng cách theo dõi các dữ liệu đầu vào được dùng trong quá trình thực thi và so sánh với đầu ra của các giao dịch trước. Nếu có sự khác biệt, giao dịch cần được thực thi lại với dữ liệu đúng. Ngoài ra, Monad sử dụng công cụ phân tích mã tĩnh để dự đoán mối phụ thuộc giữa các giao dịch, tránh thực thi song song vô hiệu. Trong điều kiện tốt nhất, Monad có thể dự đoán trước nhiều phụ thuộc; trong điều kiện xấu nhất, nó quay lại chế độ thực thi tuần tự đơn giản. Kỹ thuật này không chỉ nâng cao hiệu suất và thông lượng mạng mà còn giảm thiểu thất bại giao dịch do thực thi song song;
-
MonadDB: Là thành phần then chốt trong Monad, được thiết kế để duy trì tính tương thích hoàn toàn với Ethereum trong khi mang lại hiệu suất cao. MonadDB là một cơ sở dữ liệu KV tùy chỉnh, chuyên lưu trữ dữ liệu blockchain đã được xác thực. Thứ nhất, MonadDB triển khai bản địa cấu trúc dữ liệu Merkle Patricia Trie cả trên đĩa lẫn trong bộ nhớ, đồng thời xây dựng hệ thống chỉ mục riêng, loại bỏ sự phụ thuộc vào hệ thống tập tin, cho phép lưu trữ hiệu quả các nút Merkle Patricia Trie trên đĩa. Thứ hai, MonadDB sử dụng I/O bất đồng bộ, tận dụng tối đa hỗ trợ I/O bất đồng bộ từ các kernel mới nhất, tránh tạo ra nhiều luồng kernel để xử lý yêu cầu I/O đang chờ, nhằm cố gắng thực hiện công việc một cách bất đồng bộ. Cuối cùng, MonadDB còn áp dụng các kỹ thuật như kiểm soát đồng thời, ghi tuần tự, nén dữ liệu để tiếp tục tối ưu hiệu suất. Nhờ vậy, MonadDB giảm thời gian truy cập dữ liệu, tăng tốc xử lý giao dịch và nâng cao hiệu suất toàn mạng blockchain.
MegaETH
MegaETH là chuỗi khối lớp 2 nhanh nhất hiện nay, do MegaLabs phát triển. Điểm độc đáo của MegaETH là tập trung vào hiệu suất thời gian thực, cung cấp độ trễ cực thấp và khả năng mở rộng cho các ứng dụng đòi hỏi phản hồi tức thì.
MegaLabs được thành lập vào đầu năm 2023. CEO Li Yilong có bằng Tiến sĩ Khoa học Máy tính từ Stanford, từng làm việc tại Runtime Verification Inc.; CTO Yang Lei là tiến sĩ MIT; CBO Kong Shuyao từng là Giám đốc Phát triển Kinh doanh Toàn cầu tại Consensys; trưởng ban tăng trưởng Namik Muduroglu từng làm việc tại Consensys và Hypersphere.
Tháng 6 năm 2024, MegaLabs huy động thành công 20 triệu USD trong vòng hạt giống do Dragonfly dẫn dắt; tháng 12 năm 2024, họ huy động thêm 10 triệu USD trong vòng gọi vốn cộng đồng trên nền tảng Echo chỉ trong 3 phút. Hiện tại, định giá MegaETH vượt quá 200 triệu USD.
MegaETH đạt 100.000 TPS và thời gian tạo khối khoảng 10ms, vẫn đảm bảo thời gian phản hồi ở mức miligiây ngay cả dưới tải cao. Thành tựu này chủ yếu nhờ vào các đặc điểm công nghệ sau:
-
Chuyên biệt hóa nút: Các nút với vai trò khác nhau đảm nhận chức năng khác nhau và yêu cầu cấu hình phần cứng khác nhau. MegaETH có ba vai trò: Sequencer (bộ sắp xếp) chịu trách nhiệm sắp xếp và thực thi giao dịch – chỉ có một nút trung tâm, loại bỏ chi phí đồng thuận, đồng thời công bố khối, dữ liệu chứng minh (witness) và chênh lệch trạng thái lên EigenDA (lớp khả dụng dữ liệu), đảm bảo dữ liệu có sẵn trên mạng; Provers (bộ chứng minh) lấy khối và dữ liệu chứng minh từ sequencer, thực hiện xác minh vô trạng thái bằng phần cứng chuyên dụng – có thể xác minh khối theo cách bất đồng bộ, không theo thứ tự mà không cần lưu trữ toàn bộ trạng thái blockchain; Full nodes (nút đầy đủ) nhận chênh lệch trạng thái từ sequencer để cập nhật trạng thái cục bộ, đồng thời có thể xác minh tính hợp lệ của khối thông qua mạng chứng minh, đảm bảo tính nhất quán và an toàn cho blockchain;
-
Tối ưu hướng đích: MegaETH "điều trị đúng bệnh" đối với các vấn đề của blockchain EVM truyền thống. Để giải quyết độ trễ cao khi truy cập dữ liệu trạng thái, MegaETH thiết kế một Trie trạng thái mới cực kỳ hiệu quả về bộ nhớ và I/O, có thể mở rộng mượt mà đến vài TB dữ liệu trạng thái mà không phát sinh chi phí I/O bổ sung. Với vấn đề thực thi tuần tự, sequencer của MegaETH có thể áp dụng bất kỳ chiến lược thực thi song song nào. Với trình thông dịch hiệu suất thấp, MegaETH sử dụng trình biên dịch JIT để loại bỏ chi phí thông dịch, mang lại hiệu suất gần như chạy trực tiếp phần cứng cho các DApp nặng về tính toán. Đối với vấn đề băng thông đồng bộ trạng thái quá cao, MegaETH thiết kế phương pháp mã hóa và truyền tải chênh lệch trạng thái hiệu quả, có thể đồng bộ hàng loạt cập nhật trạng thái ngay cả khi băng thông hạn chế, đồng thời sử dụng kỹ thuật nén tiên tiến để đồng bộ cập nhật trạng thái của giao dịch phức tạp trong giới hạn băng thông;
-
Mini Blocks: MegaETH thực hiện tiền xác nhận mỗi 10 miligiây, gọi là Mini Blocks. Tiêu đề khối EVM tiêu chuẩn chiếm dung lượng khá lớn (trên 500 byte), và việc tính toán ba Merkle Root cũng tốn nhiều thời gian, khiến khối EVM tiêu chuẩn gây gánh nặng lớn cho các client nhẹ. Mini Blocks của MegaETH được tạo song song với các khối EVM tiêu chuẩn, cung cấp cùng mức đảm bảo bao gồm, nhưng rút ngắn đáng kể khoảng cách truyền đến phần còn lại của mạng. Các client nhẹ sử dụng Realtime API đặc thù của MegaETH để lấy các giao dịch đã nằm trong Mini Blocks nhưng chưa xuất hiện trong khối EVM.
Pharos
Pharos định vị là một chuỗi khối lớp 1 tương thích EVM hiệu suất cao, hướng tới xây dựng hệ sinh thái tốt nhất cho RWA và thanh toán. Pharos sở hữu hiệu suất siêu cao với khả năng xử lý 50.000 giao dịch mỗi giây và tiêu thụ 2 tỷ đơn vị gas mỗi giây (2 gigagas).
Pharos được thành lập năm 2024. CEO Alex Zhang từng là CTO của AntChain, sau đó làm CEO thương hiệu Web3 ZAN của AntChain; CTO Wishlonger từng là CSO của AntChain; CMO Laura từng phụ trách marketing tại Solana Labs, thành công bán hết điện thoại Solana thế hệ đầu Saga; COO Sally từng làm việc tại OKX; CCO Matthew từng dẫn dắt xây dựng hệ sinh thái và phát triển kinh doanh tại Stellar và Ripple.
Tháng 11 năm 2024, Pharos huy động thành công 8 triệu USD trong vòng hạt giống do Lightspeed Faction và Hack VC đồng dẫn dắt.
Pharos đề xuất khung "Mức độ song song hóa (DP)", chia khả năng song song hóa blockchain thành sáu cấp độ (DP0–DP5). Ethereum thuộc DP0 – hoàn toàn không song song. Từ DP1 đến DP5 lần lượt đại diện cho: cải tiến cơ chế đồng thuận, giao dịch song song, pipeline, Merkle hóa song song, truy cập trạng thái tăng tốc và tính toán dị cấu song song.
Pharos áp dụng kiến trúc toàn stack song song DP5, cải tiến toàn diện từ đồng thuận, giao dịch, pipeline, lưu trữ đến tăng tốc phần cứng:
-
Giao thức đồng thuận mở rộng: Một giao thức đồng thuận BFT hiệu suất cao, độ trễ thấp, có thể tận dụng tối đa tài nguyên toàn mạng;
-
Thực thi song song hai máy ảo: Lớp thực thi bao gồm EVM và WASM song song, sử dụng công nghệ biên dịch tiên tiến;
-
Pipeline bất đồng bộ suốt vòng đời: Đạt được xử lý song song và bất đồng bộ trong suốt vòng đời mỗi giao dịch và giữa các khối;
-
Lưu trữ hiệu suất cao với cấu trúc dữ liệu được chứng thực (ADS): Cung cấp thông lượng vượt trội, I/O độ trễ thấp và lưu trữ trạng thái tiết kiệm chi phí, có thể mở rộng an toàn đến hàng tỷ tài khoản;
-
Mạng xử lý chuyên biệt (SPN) dạng mô-đun: Có thể tích hợp liền mạch các phần mềm, phần cứng và hệ thống phân tán địa lý mới, hỗ trợ đa dạng trường hợp sử dụng và công nghệ mới nổi.
Tổng kết
Nhờ giáo dục người dùng lâu dài và sâu rộng từ Ethereum, EVM hiện sở hữu đông đảo nhà phát triển và hệ sinh thái DApp lớn nhất trong thế giới Web3, gần như đã trở thành Javascript của thế giới Web2. Tuy nhiên, bài toán mở rộng quy mô của Ethereum đã nghiêm trọng cản trở sự phát triển tiếp theo của EVM, do đó EVM song song trở thành một trong những hướng công nghệ quan trọng nhất.
Monad đạt được sự cân bằng giữa khả năng mở rộng và tính phi tập trung thông qua mô hình thực thi song song, cung cấp thông lượng 10.000 TPS cho nhà phát triển mà không làm tổn hại đến tính tương thích EVM. Cơ chế đồng thuận độc lập mang lại tính tự chủ, nhưng đánh đổi mất sự đảm bảo an toàn từ Ethereum, điều này có thể cản trở những nhà phát triển ưu tiên sự tin cậy và an ninh chia sẻ.
MegaETH rõ ràng vượt trội nhất về độ trễ và thông lượng (TPS), với độ trễ siêu thấp 10ms và thông lượng 100.000 TPS, phù hợp với các ứng dụng cần phản hồi gần như tức thì như GameFi, SocialFi hay giao dịch tần suất cao. Tuy nhiên, thiết kế sequencer tập trung có thể dấy lên lo ngại về tính phi tập trung.
Pharos sở hữu khả năng xử lý giao dịch lên đến 50.000 TPS và 2 gGas/giây, hiệu suất ngang tầm với các blockchain EVM hiệu suất cao mới nổi như Monad và MegaETH. Đồng thời, "gen kiến" trong đội ngũ lãnh đạo từ Ant mang lại lợi thế trong việc tiếp cận khách hàng tổ chức và nhu cầu tuân thủ pháp lý trong lĩnh vực RWA-Fi, có thể thực sự đáp ứng nhu cầu tương lai đối với hạ tầng blockchain hiệu quả và tuân thủ.
Theo dữ liệu công khai, hiệu suất của MegaETH và Pharos vượt xa Monad. Tuy nhiên, xét về nguồn lực phát triển, Monad có mức huy động vốn lớn nhất, đủ tiềm lực để đột phá. Do đó, cuộc cạnh tranh giữa Monad, MegaETH và Pharos về bản chất không có người dẫn trước tuyệt đối, và lựa chọn dành cho nhà phát triển sẽ xoay quanh việc ưu tiên hiệu suất, tính phi tập trung hay tính chuyên biệt.
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
