Cours du Eigen

1. Introduction : L’expansion est une proposition éternelle, et le parallélisme est le champ de bataille ultime Depuis la naissance du Bitcoin, le système blockchain a toujours été confronté à un problème central incontournable : le scaling. Bitcoin traite moins de 10 transactions par seconde, et Ethereum a du mal à franchir le goulot d’étranglement des performances de dizaines de TPS (transactions par seconde), ce qui est particulièrement lourd dans le monde traditionnel du Web2, qui est souvent de dizaines de milliers de TPS. Plus important encore, il ne s’agit pas d’un problème simple qui peut être résolu en « ajoutant des serveurs », mais d’une limitation systémique profondément ancrée dans le consensus sous-jacent et la conception structurelle de la blockchain – c’est-à-dire le triangle impossible de la blockchain où « décentralisation, sécurité et évolutivité » ne peuvent pas être combinées. Au cours de la dernière décennie, nous avons assisté à d’innombrables tentatives d’expansion. De la guerre de mise à l’échelle du Bitcoin à la vision du sharding Ethereum, des canaux d’état et du plasma aux rollups et blockchains modulaires, de l’exécution hors chaîne dans la couche 2 au refactoring structurel de la disponibilité des données, l’ensemble de l’industrie s’est engagée sur une voie de mise à l’échelle pleine d’imagination d’ingénierie. En tant que paradigme de mise à l’échelle le plus largement accepté, le rollup a atteint l’objectif d’augmenter considérablement le TPS tout en réduisant la charge d’exécution de la chaîne principale et en préservant la sécurité d’Ethereum. Mais cela ne touche pas aux limites réelles de la « performance d’une seule chaîne » sous-jacente de la blockchain, en particulier au niveau de l’exécution, qui est le débit du bloc lui-même – est encore limité par l’ancien paradigme de traitement du calcul en série on-chain. Pour cette raison, le calcul parallèle en chaîne est progressivement entré dans le champ de vision de l’industrie. Différent de la mise à l’échelle hors chaîne et de la distribution inter-chaînes, le parallélisme intra-chaîne tente de reconstruire complètement le moteur d’exécution tout en conservant l’atomicité et la structure intégrée d’une seule chaîne, et met à niveau la blockchain d’un mode monothread d'« exécution en série d’une transaction par une » à un système informatique à haute concurrence de « multi-threading + pipeline + ordonnancement des dépendances » sous la direction d’un système d’exploitation moderne et d’une conception CPU. Une telle voie peut non seulement permettre de multiplier par cent le débit, mais aussi devenir une condition préalable clé à l’explosion des applications de contrats intelligents. En fait, dans le paradigme informatique Web2, l’informatique monothread a longtemps été éliminée par les architectures matérielles modernes et remplacée par un flux sans fin de modèles d’optimisation tels que la programmation parallèle, l’ordonnancement asynchrone, les pools de threads et les microservices. La blockchain, en tant que système informatique plus primitif et conservateur avec des exigences extrêmement élevées en matière de certitude et de vérifiabilité, n’a jamais été en mesure d’utiliser pleinement ces idées de calcul parallèle. Il s’agit à la fois d’une limitation et d’une opportunité. De nouvelles chaînes telles que Solana, Sui et Aptos sont les premières à commencer cette exploration en introduisant le parallélisme au niveau architectural. Des projets émergents tels que Monad et MegaETH ont encore élevé le parallélisme on-chain à des percées dans des mécanismes profonds tels que l’exécution de pipelines, la concurrence optimiste et les messages asynchrones, montrant des caractéristiques qui se rapprochent de plus en plus des systèmes d’exploitation modernes. On peut dire que le calcul parallèle n’est pas seulement une « méthode d’optimisation des performances », mais aussi un tournant dans le paradigme du modèle d’exécution blockchain. Il remet en question les modèles fondamentaux de l’exécution des contrats intelligents et redéfinit la logique de base de l’empaquetage des transactions, de l’accès à l’état, des relations d’appel et de la disposition du stockage. Si le rollup consiste à « déplacer les transactions vers l’exécution hors chaîne », alors le parallélisme sur la chaîne consiste à « construire des cœurs de supercalcul sur la chaîne », et son objectif n’est pas simplement d’améliorer le débit, mais de fournir un support d’infrastructure véritablement durable pour les futures applications natives du Web3 (trading à haute fréquence, moteurs de jeu, exécution de modèles d’IA, réseaux sociaux sur la chaîne, etc.). Après que la piste de rollup ait progressivement tendance à être homogène, le parallélisme intra-chaîne devient tranquillement la variable décisive du nouveau cycle de compétition de la couche 1. La performance n’est plus seulement « plus rapide », mais la possibilité de pouvoir prendre en charge tout un monde d’applications hétérogène. Il ne s’agit pas seulement d’une course technique, mais aussi d’une bataille de paradigmes. La prochaine génération de plateformes d’exécution souveraines dans le monde du Web3 est susceptible d’émerger de cette lutte parallèle intra-chaîne. 2. Panorama du paradigme de l’expansion : cinq types de parcours, chacun avec son propre accent L’expansion de la capacité, en tant que l’un des sujets les plus importants, les plus durables et les plus difficiles dans l’évolution de la technologie de la chaîne publique, a donné naissance à l’émergence et à l’évolution de presque toutes les voies technologiques dominantes au cours de la dernière décennie. Partant de la bataille sur la taille du bloc de Bitcoin, cette compétition technique sur « comment faire courir la chaîne plus vite » s’est finalement divisée en cinq itinéraires de base, chacun d’entre eux réduisant le goulot d’étranglement sous un angle différent, avec sa propre philosophie technique, sa difficulté d’atterrissage, son modèle de risque et ses scénarios applicables. La première voie est la mise à l’échelle on-chain la plus simple, c’est-à-dire l’augmentation de la taille des blocs, la réduction du temps des blocs ou l’amélioration de la puissance de traitement en optimisant la structure des données et le mécanisme de consensus. Cette approche a été au centre du débat sur la mise à l’échelle de Bitcoin, donnant naissance à des forks de « gros blocs » tels que BCH et BSV, et influençant également les idées de conception des premières chaînes publiques haute performance telles que EOS et NEO. L’avantage de ce type de route est qu’il conserve la simplicité de la cohérence d’une seule chaîne, qui est facile à comprendre et à déployer, mais il est également très facile de toucher la limite supérieure systémique telle que le risque de centralisation, l’augmentation des coûts d’exploitation des nœuds et l’augmentation de la difficulté de synchronisation, de sorte qu’elle n’est plus la solution de base principale dans la conception actuelle, mais est devenue davantage une colocation auxiliaire d’autres mécanismes. Le deuxième type de route est la mise à l’échelle hors chaîne, qui est représentée par des canaux d’état et des chaînes latérales. L’idée de base de ce type de chemin est de déplacer la majeure partie de l’activité de transaction hors de la chaîne, et d’écrire uniquement le résultat final dans la chaîne principale, qui agit comme la couche de règlement finale. En termes de philosophie technique, il est proche de l’architecture asynchrone du Web2 - essayez de laisser le traitement des transactions lourdes à la périphérie, et la chaîne principale effectue une vérification de confiance minimale. Bien que cette idée puisse théoriquement être évolutive à l’infini, le modèle de confiance, la sécurité des fonds et la complexité de l’interaction des transactions hors chaîne limitent son application. Par exemple, bien que Lightning Network ait un positionnement clair des scénarios financiers, l’échelle de l’écosystème n’a jamais explosé. Cependant, plusieurs conceptions basées sur la sidechain, telles que Polygon POS, ont non seulement un débit élevé, mais exposent également les inconvénients de l’héritage difficile de la sécurité de la chaîne principale. Le troisième type d’itinéraire est l’itinéraire de rollup de couche 2 le plus populaire et le plus largement déployé. Cette méthode ne modifie pas directement la chaîne principale elle-même, mais s’adapte grâce au mécanisme d’exécution hors chaîne et de vérification sur la chaîne. Optimistic Rollup et ZK Rollup ont leurs propres avantages : le premier est rapide à mettre en œuvre et hautement compatible, mais il présente les problèmes de délai de période de défi et de mécanisme de protection contre la fraude ; Ce dernier dispose d’une sécurité solide et de bonnes capacités de compression de données, mais il est complexe à développer et manque de compatibilité EVM. Quel que soit le type de rollup, son essence est d’externaliser la puissance d’exécution, tout en conservant les données et la vérification sur la chaîne principale, en atteignant un équilibre relatif entre décentralisation et haute performance. La croissance rapide de projets tels qu’Arbitrum, Optimism, zkSync et StarkNet prouve la faisabilité de cette voie, mais elle expose également des goulets d’étranglement à moyen terme tels qu’une dépendance excessive à l’égard de la disponibilité des données (DA), des coûts élevés et une expérience de développement fragmentée. Le quatrième type de route est l’architecture blockchain modulaire qui a émergé ces dernières années, comme Celestia, Avail, EigenLayer, etc. Le paradigme modulaire préconise le découplage complet des fonctions de base de la blockchain - exécution, consensus, disponibilité des données et règlement - par plusieurs chaînes spécialisées pour compléter différentes fonctions, puis les combiner dans un réseau évolutif avec un protocole inter-chaînes. Cette orientation est fortement influencée par l’architecture modulaire du système d’exploitation et le concept de composabilité du cloud computing, qui présente l’avantage de pouvoir remplacer de manière flexible les composants du système et d’améliorer considérablement l’efficacité dans des domaines spécifiques tels que l’AD. Cependant, les défis sont également très évidents : le coût de la synchronisation, de la vérification et de la confiance mutuelle entre les systèmes après le découplage des modules est extrêmement élevé, l’écosystème des développeurs est extrêmement fragmenté et les exigences en matière de normes de protocole à moyen et long terme et de sécurité inter-chaînes sont beaucoup plus élevées que celles de la conception traditionnelle de la chaîne. En substance, ce modèle ne construit plus une « chaîne », mais un « réseau de chaînes », qui met en avant un seuil sans précédent pour la compréhension de l’architecture globale, l’exploitation et la maintenance. Le dernier type de route, qui fait l’objet de l’analyse ultérieure dans cet article, est la voie d’optimisation du calcul parallèle intra-chaîne. Contrairement aux quatre premiers types de « découpage horizontal », qui effectuent principalement un « découpage horizontal » à partir du niveau structurel, le calcul parallèle met l’accent sur le « nivellement vertical », c’est-à-dire que le traitement simultané des transactions atomiques est réalisé en modifiant l’architecture du moteur d’exécution au sein d’une seule chaîne. Cela nécessite de réécrire la logique de planification des machines virtuelles et d’introduire un ensemble complet de mécanismes de planification de système informatique modernes, tels que l’analyse des dépendances de transaction, la prédiction des conflits d’état, le contrôle du parallélisme et les appels asynchrones. Solana est le premier projet à implémenter le concept de VM parallèle dans un système au niveau de la chaîne, qui réalise une exécution parallèle multicœur par le biais d’un jugement de conflit de transaction basé sur le modèle de compte. La nouvelle génération de projets, tels que Monad, Sei, Fuel, MegaETH, etc., tente en outre d’introduire des idées de pointe telles que l’exécution de pipelines, la concurrence optimiste, le partitionnement du stockage et le découplage parallèle pour construire des cœurs d’exécution hautes performances similaires aux processeurs modernes. Le principal avantage de cette direction est qu’elle n’a pas besoin de s’appuyer sur l’architecture multi-chaînes pour réaliser une percée dans la limite de débit, et en même temps offre une flexibilité de calcul suffisante pour l’exécution de contrats intelligents complexes, ce qui est une condition technique préalable importante pour les scénarios d’application futurs tels que l’agent d’IA, les jeux en chaîne à grande échelle et les dérivés à haute fréquence. En examinant les cinq types de chemins de mise à l’échelle ci-dessus, la division qui les sous-tend est en fait le compromis systématique entre les performances, la composabilité, la sécurité et la complexité du développement de la blockchain. Le rollup est fort en matière d’externalisation consensuelle et d’héritage sécurisé, la modularité met en évidence la flexibilité structurelle et la réutilisation des composants, la mise à l’échelle hors chaîne tente de briser le goulot d’étranglement de la chaîne principale, mais le coût de confiance est élevé, et le parallélisme intra-chaîne se concentre sur la mise à niveau fondamentale de la couche d’exécution, en essayant d’approcher la limite de performance des systèmes distribués modernes sans détruire la cohérence de la chaîne. Il est impossible pour chaque voie de résoudre tous les problèmes, mais ce sont ces directions qui, ensemble, forment un panorama de la mise à niveau du paradigme informatique Web3, et fournissent également aux développeurs, aux architectes et aux investisseurs des options stratégiques extrêmement riches. Tout comme le système d’exploitation est passé d’un monocœur à un multicœur et que les bases de données sont passées d’index séquentiels à des transactions simultanées, l’expansion du Web3 finira par s’orienter vers une ère d’exécution hautement parallèle. À notre époque, la performance n’est plus seulement une course à la vitesse en chaîne, mais une incarnation complète de la philosophie de conception sous-jacente, de la compréhension approfondie de l’architecture, de la collaboration logicielle et matérielle et du contrôle du système. Et le parallélisme intra-chaîne pourrait être le champ de bataille ultime de cette guerre à long terme. 3. Graphique de classification de calcul parallèle : cinq chemins du compte à l’instruction Dans le contexte de l’évolution continue de la technologie de mise à l’échelle de la blockchain, le calcul parallèle est progressivement devenu la voie principale des percées en matière de performances. Différent du découplage horizontal de la couche structure, de la couche réseau ou de la couche de disponibilité des données, le calcul parallèle est un minage profond au niveau de la couche d’exécution, qui est lié à la logique la plus basse de l’efficacité opérationnelle de la blockchain, et détermine la vitesse de réponse et la capacité de traitement d’un système blockchain face à une concurrence élevée et à des transactions complexes de plusieurs types. En partant du modèle d’exécution et en examinant le développement de cette lignée technologique, nous pouvons établir une carte de classification claire du calcul parallèle, qui peut être grossièrement divisée en cinq chemins techniques : parallélisme au niveau du compte, parallélisme au niveau de l’objet, parallélisme au niveau de la transaction, parallélisme au niveau de la machine virtuelle et parallélisme au niveau de l’instruction. Ces cinq types de chemins, du plus grossier au plus fin, ne sont pas seulement le processus de raffinement continu de la logique parallèle, mais aussi le chemin de la complexité croissante du système et de la difficulté de planification. Le parallélisme le plus ancien au niveau du compte est le paradigme représenté par Solana. Ce modèle est basé sur la conception de découplage du compte et de l’état, et détermine s’il existe une relation conflictuelle en analysant statiquement l’ensemble des comptes impliqués dans la transaction. Si deux transactions accèdent à un ensemble de comptes qui ne se chevauchent pas, elles peuvent être exécutées simultanément sur plusieurs cœurs. Ce mécanisme est idéal pour traiter des transactions bien structurées avec des entrées et des sorties claires, en particulier pour les programmes avec des chemins prévisibles tels que la DeFi. Cependant, son hypothèse naturelle est que l’accès au compte est prévisible et que la dépendance à l’état peut être déduite statiquement, ce qui le rend sujet à une exécution conservatrice et à un parallélisme réduit face à des contrats intelligents complexes (tels que les comportements dynamiques tels que les jeux en chaîne et les agents d’IA). De plus, la dépendance croisée entre les comptes rend également les rendements parallèles fortement affaiblis dans certains scénarios de trading à haute fréquence. Le temps d’exécution de Solana est hautement optimisé à cet égard, mais sa stratégie de planification de base est toujours limitée par la granularité du compte. Sur la base du modèle de compte, nous entrons dans le niveau technique du parallélisme au niveau de l’objet. Le parallélisme au niveau de l’objet introduit l’abstraction sémantique des ressources et des modules, avec une ordonnancement simultané dans des unités plus fines d'« objets d’état ». Aptos et Sui sont d’importants explorateurs dans cette direction, en particulier ce dernier, qui définit la propriété et la variabilité des ressources au moment de la compilation grâce au système de type linéaire du langage Move, permettant au runtime de contrôler avec précision les conflits d’accès aux ressources. Par rapport au parallélisme au niveau du compte, cette méthode est plus polyvalente et évolutive, peut couvrir une logique de lecture et d’écriture d’état plus complexe et sert naturellement des scénarios très hétérogènes tels que les jeux, les réseaux sociaux et l’IA. Cependant, le parallélisme au niveau de l’objet introduit également des barrières linguistiques plus élevées et une complexité de développement, et Move n’est pas un remplacement direct de Solidity, et le coût élevé de la commutation écologique limite la popularité de son paradigme parallèle. Un parallélisme supplémentaire au niveau de la transaction est la direction explorée par la nouvelle génération de chaînes haute performance représentée par Monad, Sei et Fuel. Au lieu de traiter les états ou les comptes comme la plus petite unité de parallélisme, le chemin est construit autour d’un graphe de dépendances autour de l’ensemble de la transaction elle-même. Il traite les transactions comme des unités atomiques de fonctionnement, construit des graphiques de transactions (DAG de transaction) par le biais d’une analyse statique ou dynamique et s’appuie sur des planificateurs pour l’exécution de flux simultanés. Cette conception permet au système de maximiser le parallélisme de minage sans avoir à comprendre pleinement la structure d’état sous-jacente. Monad est particulièrement accrocheur, combinant des technologies de moteur de base de données modernes telles que le contrôle de simultanéité optimiste (OCC), la planification de pipelines parallèles et l’exécution dans le désordre, rapprochant l’exécution en chaîne du paradigme de l’ordonnanceur GPU. En pratique, ce mécanisme nécessite des gestionnaires de dépendances et des détecteurs de conflits extrêmement complexes, et l’ordonnanceur lui-même peut également devenir un goulot d’étranglement, mais sa capacité de débit potentielle est beaucoup plus élevée que celle du modèle de compte ou d’objet, ce qui en fait la force la plus théorique de la piste de calcul parallèle actuelle. Le parallélisme au niveau de la machine virtuelle, quant à lui, intègre des capacités d’exécution simultanée directement dans la logique de planification d’instructions sous-jacente de la machine virtuelle, s’efforçant ainsi de surmonter complètement les limites inhérentes à l’exécution de séquences EVM. En tant qu'« expérience de super machine virtuelle » au sein de l’écosystème Ethereum, MegaETH tente de reconcevoir l’EVM pour prendre en charge l’exécution simultanée multithread du code de contrat intelligent. La couche sous-jacente permet à chaque contrat de s’exécuter indépendamment dans différents contextes d’exécution grâce à des mécanismes tels que l’exécution segmentée, la segmentation d’état et l’appel asynchrone, et garantit la cohérence éventuelle à l’aide d’une couche de synchronisation parallèle. La partie la plus difficile de cette approche est qu’elle doit être entièrement compatible avec la sémantique de comportement EVM existante, et en même temps transformer l’ensemble de l’environnement d’exécution et du mécanisme de gaz pour migrer en douceur l’écosystème Solidity vers un cadre parallèle. Le défi n’est pas seulement la profondeur de la pile technologique, mais aussi l’acceptation de changements de protocole significatifs dans la structure politique L1 d’Ethereum. Mais en cas de succès, MegaETH promet d’être une « révolution des processeurs multicœurs » dans l’espace EVM. Le dernier type de chemin est le parallélisme au niveau de l’instruction, qui est le plus fin et a le seuil technique le plus élevé. L’idée est dérivée de l’exécution dans le désordre et des pipelines d’instructions de la conception moderne des processeurs. Ce paradigme soutient que, puisque chaque contrat intelligent est finalement compilé en instructions de bytecode, il est tout à fait possible de planifier et d’analyser chaque opération et de la réorganiser en parallèle de la même manière qu’un processeur exécute un jeu d’instructions x86. L’équipe Fuel a initialement introduit un modèle d’exécution réordonnable au niveau des instructions dans son FuelVM, et à long terme, une fois que le moteur d’exécution de la blockchain mettra en œuvre l’exécution prédictive et le réarrangement dynamique des dépendants des instructions, son parallélisme atteindra la limite théorique. Cette approche pourrait même porter la co-conception blockchain-matériel à un tout autre niveau, faisant de la chaîne un véritable « ordinateur décentralisé » plutôt qu’un simple « registre distribué ». Bien sûr, cette voie est encore au stade théorique et expérimental, et les ordonnanceurs et les mécanismes de vérification de sécurité pertinents ne sont pas encore matures, mais elle indique la limite ultime de l’avenir de l’informatique parallèle. En résumé, les cinq chemins de compte, d’objet, de transaction, de machine virtuelle et d’instruction constituent le spectre de développement du calcul parallèle intra-chaîne, de la structure de données statique au mécanisme d’ordonnancement dynamique, de la prédiction d’accès à l’état au réarrangement au niveau de l’instruction, chaque étape de la technologie parallèle signifie une augmentation significative de la complexité du système et du seuil de développement. Mais en même temps, ils marquent également un changement de paradigme dans le modèle informatique de la blockchain, passant du registre de consensus traditionnel à séquence complète à un environnement d’exécution distribué haute performance, prévisible et distribuable. Il ne s’agit pas seulement d’un rattrapage de l’efficacité du cloud computing Web2, mais aussi d’une conception profonde de la forme ultime de « l’ordinateur blockchain ». La sélection de chemins parallèles pour différentes chaînes publiques déterminera également la limite de leurs futurs écosystèmes d’application, ainsi que leur compétitivité de base dans des scénarios tels que l’agent d’IA, les jeux en chaîne et le trading haute fréquence sur la chaîne. Quatrièmement, les deux pistes principales sont expliquées : Monad vs MegaETH Parmi les multiples voies de l’évolution du calcul parallèle, les deux principales voies techniques les plus ciblées, les plus vocales et les plus complètes sur le marché actuel sont sans aucun doute la « construction d’une chaîne de calcul parallèle à partir de zéro » représentée par Monad et la « révolution parallèle au sein de l’EVM » représentée par MegaETH. Ces deux domaines ne sont pas seulement les directions de R&D les plus intensives pour les ingénieurs primitifs cryptographiques actuels, mais aussi les symboles polaires les plus décisifs dans la course actuelle aux performances informatiques du Web3. La différence entre les deux ne réside pas seulement dans le point de départ et le style de l’architecture technique, mais aussi dans les objets écologiques qu’ils servent, le coût de la migration, la philosophie d’exécution et le futur chemin stratégique qui les sous-tend. Ils représentent une concurrence paradigmatique parallèle entre le « reconstructionnisme » et le « compatibiliténisme », et ont profondément influencé l’imagination du marché sur la forme finale des chaînes haute performance. Monad est un « fondamentaliste informatique » de bout en bout, et sa philosophie de conception n’est pas conçue pour être compatible avec les EVM existants, mais plutôt pour redéfinir la façon dont les moteurs d’exécution de la blockchain fonctionnent sous le capot, en s’inspirant des bases de données modernes et des systèmes multicœurs haute performance. Son système technologique de base s’appuie sur des mécanismes matures dans le domaine des bases de données, tels que le contrôle de concurrence optimiste, la planification DAG de transaction, l’exécution dans le désordre et l’exécution en pipeline, dans le but d’augmenter les performances de traitement des transactions de la chaîne à l’ordre de millions de TPS. Dans l’architecture Monad, l’exécution et l’ordre des transactions sont complètement découplés, et le système construit d’abord un graphe de dépendance de transaction, puis le transmet au planificateur pour une exécution parallèle. Toutes les transactions sont traitées comme des unités atomiques de transactions, avec des ensembles explicites de lecture-écriture et des instantanés d’état, et les planificateurs s’exécutent de manière optimiste sur la base de graphes de dépendances, en revenant en arrière et en réexécutant lorsque des conflits se produisent. Ce mécanisme est extrêmement complexe en termes de mise en œuvre technique, nécessitant la construction d’une pile d’exécution similaire à celle d’un gestionnaire de transactions de base de données moderne, ainsi que l’introduction de mécanismes tels que la mise en cache multi-niveaux, le préchargement, la validation parallèle, etc., pour compresser la latence de l’état final commit, mais il peut théoriquement repousser la limite de débit à des hauteurs qui ne sont pas imaginées par la chaîne actuelle. Plus important encore, Monad n’a pas renoncé à l’interopérabilité avec l’EVM. Il utilise une couche intermédiaire similaire au « Solidity-Compatible Intermediate Language » pour aider les développeurs à écrire des contrats dans la syntaxe Solidity, et en même temps effectuer l’optimisation du langage intermédiaire et la planification de la parallélisation dans le moteur d’exécution. Cette stratégie de conception de « compatibilité de surface et de refactoring du fond » conserve non seulement la gentillesse des développeurs écologiques d’Ethereum, mais libère également le potentiel d’exécution sous-jacent dans la plus grande mesure, ce qui est une stratégie technique typique consistant à « avaler l’EVM puis à le déconstruire ». Cela signifie également qu’une fois que Monad sera lancé, il deviendra non seulement une chaîne souveraine avec des performances extrêmes, mais aussi une couche d’exécution idéale pour les réseaux de rollup de couche 2, et même un « noyau haute performance enfichable » pour d’autres modules d’exécution de chaîne à long terme. De ce point de vue, Monad n’est pas seulement une voie technique, mais aussi une nouvelle logique de conception de la souveraineté du système, qui prône la « modularisation-performance-réutilisabilité » de la couche d’exécution, de manière à créer un nouveau standard de l’informatique collaborative inter-chaînes. Contrairement à la position de Monad sur le « nouveau constructeur du monde », MegaETH est un type de projet complètement opposé, qui choisit de partir du monde existant d’Ethereum et d’obtenir une augmentation significative de l’efficacité d’exécution avec des coûts de changement minimes. MegaETH ne renverse pas la spécification EVM, mais cherche plutôt à intégrer la puissance du calcul parallèle dans le moteur d’exécution de l’EVM existant, créant ainsi une future version de l’EVM multicœur. La raison réside dans une refactorisation complète du modèle d’exécution d’instructions EVM actuel avec des capacités telles que l’isolation au niveau du thread, l’exécution asynchrone au niveau du contrat et la détection des conflits d’accès à l’état, permettant à plusieurs contrats intelligents de s’exécuter simultanément dans le même bloc et de fusionner les changements d’état. Ce modèle oblige les développeurs à réaliser des gains de performance significatifs à partir du même contrat déployé sur la chaîne MegaETH sans modifier les contrats Solidity existants, en utilisant de nouveaux langages ou chaînes d’outils. Cette voie de la « révolution conservatrice » est extrêmement attrayante, en particulier pour l’écosystème Ethereum L2, car elle offre une voie idéale vers des mises à niveau de performances indolores sans avoir besoin de migrer la syntaxe. La principale percée de MegaETH réside dans son mécanisme de planification multithread VM. Les EVM traditionnels utilisent un modèle d’exécution empilé à thread unique, où chaque instruction est exécutée de manière linéaire et les mises à jour d’état doivent se produire de manière synchrone. MegaETH brise ce modèle et introduit une pile d’appels asynchrone et un mécanisme d’isolation du contexte d’exécution, afin de réaliser l’exécution simultanée de « contextes EVM simultanés ». Chaque contrat peut invoquer sa propre logique dans un thread distinct, et tous les threads détectent et font converger uniformément l’état via la couche de validation parallèle lorsque l’état est finalement soumis. Ce mécanisme est très similaire au modèle de multithreading JavaScript des navigateurs modernes (Web Workers + Shared Memory + Lock-Free Data), qui conserve le déterminisme du comportement du thread principal et introduit un mécanisme de planification performant et asynchrone en arrière-plan. En pratique, cette conception est également extrêmement conviviale pour les constructeurs de blocs et les chercheurs, et peut optimiser le tri Mempool et les chemins de capture MEV selon des stratégies parallèles, formant une boucle fermée d’avantages économiques au niveau de la couche d’exécution. Plus important encore, MegaETH choisit d’être profondément lié à l’écosystème Ethereum, et son principal point d’atterrissage à l’avenir sera probablement un réseau EVM L2 Rollup, tel que la chaîne Optimism, Base ou Arbitrum Orbit. Une fois adopté à grande échelle, il peut atteindre une amélioration des performances de près de 100 fois au-dessus de la pile technologique Ethereum existante sans modifier la sémantique du contrat, le modèle d’état, la logique de gaz, les méthodes d’invocation, etc., ce qui en fait une direction de mise à niveau technologique attrayante pour les conservateurs de l’EVM. Le paradigme de MegaETH est le suivant : tant que vous faites encore des choses sur Ethereum, je laisserai vos performances de calcul monter en flèche. Du point de vue du réalisme et de l’ingénierie, il est plus facile à mettre en œuvre que Monad, et il est plus conforme à la trajectoire itérative des projets DeFi et NFT grand public, ce qui en fait un candidat pour un soutien écologique à court terme. En un sens, les deux routes de Monad et MegaETH ne sont pas seulement deux implémentations de voies technologiques parallèles, mais aussi une confrontation classique entre le « refactoring » et la « compatibilité » dans la voie du développement de la blockchain : la première poursuit une percée paradigmatique et reconstruit toute la logique, des machines virtuelles à la gestion de l’état sous-jacent, pour atteindre une performance ultime et une plasticité architecturale ; Ce dernier poursuit une optimisation incrémentale, poussant les systèmes traditionnels à leurs limites tout en respectant les contraintes écologiques existantes, minimisant ainsi les coûts de migration. Il n’y a pas d’avantages ou d’inconvénients absolus entre les deux, mais ils servent des groupes de développeurs et des visions d’écosystème différents. Monad est plus adapté à la construction de nouveaux systèmes à partir de zéro, aux jeux en chaîne qui recherchent un débit extrême, aux agents d’IA et aux chaînes d’exécution modulaires. MegaETH, en revanche, est plus adapté aux projets L2, aux projets DeFi et aux protocoles d’infrastructure qui souhaitent obtenir des mises à niveau de performances avec des modifications de développement minimales. Ils sont comme des trains à grande vitesse sur une nouvelle voie, redéfinis de la voie, du réseau électrique à la carrosserie, juste pour atteindre une vitesse et une expérience sans précédent ; Un autre exemple est l’installation de turbines sur les autoroutes existantes, améliorant la planification des voies et la structure des moteurs, permettant aux véhicules d’aller plus vite sans quitter le réseau routier familier. Les deux pourraient se terminer de la même manière : dans la prochaine phase des architectures blockchain modulaires, Monad pourrait devenir un module d'« exécution en tant que service » pour les Rollups, et MegaETH pourrait devenir un plugin d’accélération des performances pour les L2 grand public. Les deux pourraient éventuellement converger pour former les deux ailes du moteur d’exécution distribué haute performance dans le futur monde du Web3. 5. Opportunités et défis futurs du calcul parallèle À mesure que l’informatique parallèle passe de la conception sur papier à la mise en œuvre sur chaîne, le potentiel qu’elle libère devient plus concret et mesurable. D’une part, nous avons vu que de nouveaux paradigmes de développement et de nouveaux modèles commerciaux ont commencé à redéfinir la « performance on-chain » : une logique de jeu en chaîne plus complexe, un cycle de vie d’agent d’IA plus réaliste, un protocole d’échange de données en temps réel plus long, une expérience interactive plus immersive et même un système d’exploitation collaboratif de Super App sur la chaîne sont tous en train de passer de « pouvons-nous le faire » à « comment nous pouvons le faire ». D’autre part, ce qui motive vraiment la transition vers le calcul parallèle, ce n’est pas seulement l’amélioration linéaire des performances du système, mais aussi le changement structurel des limites cognitives des développeurs et des coûts de migration écologique. Tout comme l’introduction du mécanisme de contrat Turing-complet par Ethereum a donné naissance à l’explosion multidimensionnelle de la DeFi, du NFT et de la DAO, la « reconstruction asynchrone entre l’état et l’instruction » provoquée par le calcul parallèle donne également naissance à un nouveau modèle de monde on-chain, qui n’est pas seulement une révolution dans l’efficacité de l’exécution, mais aussi un foyer d’innovation de fission dans la structure du produit. Tout d’abord, du point de vue des opportunités, le bénéfice le plus direct est le « déplafonnement du plafond d’application ». La plupart des applications DeFi, de jeux et sociales actuelles sont limitées par les goulets d’étranglement de l’État, les coûts du gaz et la latence, et ne peuvent pas vraiment transporter des interactions à haute fréquence sur la chaîne à grande échelle. Si l’on prend l’exemple des jeux en chaîne, la GameFi avec un retour de mouvement réel, une synchronisation du comportement à haute fréquence et une logique de combat en temps réel n’existe presque pas, car l’exécution linéaire de l’EVM traditionnel ne peut pas prendre en charge la confirmation de diffusion de dizaines de changements d’état par seconde. Avec la prise en charge du calcul parallèle, grâce à des mécanismes tels que les DAG de transaction et les contextes asynchrones au niveau du contrat, des chaînes à haute concurrence peuvent être construites, et des résultats d’exécution déterministes peuvent être garantis grâce à la cohérence des instantanés, afin de réaliser une percée structurelle dans le « moteur de jeu on-chain ». De même, le déploiement et le fonctionnement des agents d’IA seront également considérablement améliorés par le calcul parallèle. Dans le passé, nous avions tendance à exécuter des agents d’IA hors chaîne et à ne télécharger que leurs résultats de comportement dans des contrats sur la chaîne, mais à l’avenir, l’application sur la chaîne peut prendre en charge la collaboration asynchrone et le partage d’état entre plusieurs entités d’IA par le biais de la planification de transactions parallèles, afin de vraiment réaliser la logique autonome en temps réel de l’agent sur la chaîne. L’informatique parallèle sera l’infrastructure de ce « contrat axé sur le comportement », faisant passer le Web3 d’une « transaction en tant qu’actif » à un nouveau monde d'« interaction en tant qu’agent ». Deuxièmement, la chaîne d’outils de développement et la couche d’abstraction de la machine virtuelle ont également été remodelées structurellement en raison de la parallélisation. Le paradigme de développement traditionnel de Solidity est basé sur un modèle de pensée sérielle, où les développeurs sont habitués à concevoir la logique comme un changement d’état à thread unique, mais dans les architectures informatiques parallèles, les développeurs seront obligés de penser aux conflits d’ensembles de lecture/écriture, aux politiques d’isolation d’état, à l’atomicité des transactions, et même à introduire des modèles architecturaux basés sur des files d’attente de messages ou des pipelines d’état. Ce saut dans la structure cognitive a également donné naissance à l’essor rapide d’une nouvelle génération de chaînes d’outils. Par exemple, les cadres de contrats intelligents parallèles qui prennent en charge les déclarations de dépendances transactionnelles, les compilateurs d’optimisation basés sur les relations d’intégration et les débogueurs simultanés qui prennent en charge la simulation d’instantanés de transactions deviendront tous des foyers d’explosions d’infrastructure dans le nouveau cycle. Dans le même temps, l’évolution continue des blockchains modulaires a également apporté une excellente voie d’atterrissage pour le calcul parallèle : Monad peut être inséré dans L2 Rollup en tant que module d’exécution, MegaETH peut être déployé en remplacement de l’EVM pour les chaînes traditionnelles, Celestia fournit un support de couche de disponibilité des données et EigenLayer fournit un réseau de validation décentralisé, formant ainsi une architecture intégrée haute performance des données sous-jacentes à la logique d’exécution. Cependant, l’avancement du calcul parallèle n’est pas une voie facile, et les défis sont encore plus structurels et difficiles à ronger que les opportunités. D’une part, les principales difficultés techniques résident dans la « garantie de cohérence de la concurrence étatique » et la « stratégie de gestion des conflits de transactions ». Contrairement aux bases de données hors chaîne, les bases de données on-chain ne peuvent pas tolérer un degré arbitraire d’annulation de transaction ou de rétractation d’état, et tout conflit d’exécution doit être modélisé à l’avance ou contrôlé avec précision pendant l’événement. Cela signifie que l’ordonnanceur parallèle doit disposer de solides capacités de construction de graphe de dépendances et de prédiction des conflits, et en même temps concevoir un mécanisme de tolérance aux pannes d’exécution optimiste efficace, sinon le système est sujet à une « tempête de nouvelles tentatives d’échec simultanée » sous une charge élevée, ce qui non seulement augmente mais diminue, et provoque même une instabilité de la chaîne. De plus, le modèle de sécurité actuel de l’environnement d’exécution multithread n’a pas encore été entièrement établi, comme la précision du mécanisme d’isolation d’état entre les threads, la nouvelle utilisation des attaques de ré-entrée dans des contextes asynchrones et l’explosion gazeuse des appels de contrats inter-threads, qui sont autant de nouveaux problèmes à résoudre. Des défis plus insidieux découlent d’aspects écologiques et psychologiques. Que les développeurs soient prêts à migrer vers le nouveau paradigme, qu’ils puissent maîtriser les méthodes de conception des modèles parallèles et qu’ils soient prêts à renoncer à une certaine lisibilité et à l’auditabilité des contrats pour des avantages en termes de performances sont la clé pour savoir si le calcul parallèle peut former une énergie potentielle écologique. Au cours des dernières années, nous avons vu un certain nombre de chaînes aux performances supérieures mais manquant de support développeur se taire progressivement, telles que NEAR, Avalanche, et même certaines chaînes Cosmos SDK avec des performances bien meilleures que EVM, et leur expérience nous rappelle que sans développeurs, il n’y a pas d’écosystème ; Sans écologie, quelle que soit la qualité des performances, ce n’est qu’un château dans les airs. Par conséquent, les projets de calcul parallèle doivent non seulement produire le moteur le plus puissant, mais aussi emprunter le chemin de transition écologique le plus doux, de sorte que « la performance est le prêt à l’emploi » plutôt que « la performance est le seuil cognitif ». En fin de compte, l’avenir du calcul parallèle est à la fois un triomphe pour l’ingénierie des systèmes et un test pour l’éco-conception. Cela nous obligera à réexaminer « quelle est l’essence de la chaîne » : s’agit-il d’une machine de règlement décentralisée ou d’un orchestrateur d’État en temps réel distribué à l’échelle mondiale ? Si c’est le cas, les capacités de débit de l’État, de simultanéité des transactions et de réactivité aux contrats, qui étaient auparavant considérées comme des « détails techniques de la chaîne », finiront par devenir les principaux indicateurs qui définissent la valeur de la chaîne. Le paradigme de calcul parallèle qui achève véritablement cette transition deviendra également la primitive d’infrastructure la plus centrale et la plus complexe de ce nouveau cycle, et son impact ira bien au-delà d’un module technique, et pourrait constituer un tournant dans le paradigme informatique global du Web3. 6. Conclusion : le calcul parallèle est-il la meilleure voie pour la mise à l’échelle native du Web3 ? De toutes les voies qui explorent les limites de la performance Web3, le calcul parallèle n’est pas le plus facile à mettre en œuvre, mais il est peut-être le plus proche de l’essence de la blockchain. Il ne migre pas hors chaîne, ni ne sacrifie la décentralisation en échange du débit, mais tente de reconstruire le modèle d’exécution lui-même dans l’atomicité et le déterminisme de la chaîne, de la couche de transaction, de la couche de contrat et de la couche de machine virtuelle à la racine du goulot d’étranglement des performances. Cette méthode de mise à l’échelle « native to the chain » conserve non seulement le modèle de confiance de base de la blockchain, mais réserve également un terrain de performance durable pour des applications on-chain plus complexes à l’avenir. Sa difficulté réside dans la structure, et son charme réside dans la structure. Si le refactoring modulaire est « l’architecture de la chaîne », alors le refactoring de calcul parallèle est « l’âme de la chaîne ». Ce n’est peut-être pas un raccourci vers le dédouanement, mais il est probable que ce soit la seule solution positive durable dans l’évolution à long terme du Web3. Nous assistons à une transition architecturale des processeurs monocœurs vers des systèmes d’exploitation multicœurs/threadés, et l’apparition de systèmes d’exploitation natifs Web3 peut être cachée dans ces expériences parallèles en chaîne.

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