並行不只EVM，高性能L1 Sui大戰以太坊L2 ？

Alt L1 的竞争已经白热化，Near 推出 DA 解决方案，Sui 的 TVL 一路攀升，只有以太坊还在不紧不慢搞主网升级，L2 浮现并行 EVM 和去中心化排序器两大竞争点。

上期影片已經做好囉：一口氣了解BTC L2 的發展典範～

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Alt L1 的競爭已經白熱化，Near 推出DA 解決方案，Sui 的TVL 一路攀升，只有以太坊還在不緊不慢搞主網升級， L2 浮現並行EVM 和去中心化排序器兩大競爭點。

在當下和未來，一個基本事實是以太坊的地位已經很難撼動，模組化的概念將會泛化，如果Vitalik 對Celestia 的打壓不成功，那麼市場會擇優選擇，組合和模組化不止發生於同一體系內，市場原則會促使專案方自由組裝各要件，例如各公鏈、L2 和比特幣間組合可用性，BTC L2 的火熱即是明證。

如果Near 能幹DA 的活，那麼Aptos、Solana 和Sui 等高性能公鏈也就能被“ L2 化”，最終被以太坊兼容和吞併。

平行EVM 可以被理解為平行化的EVM 相容鏈/L2，可以從區塊鏈速度入手，理論上解決區塊鏈運行緩慢只有兩個方法：

加碼硬件，不斷調優。例如Solana 的硬體配置獨一檔的高，「機房」的管理與配置可以讓Solana 享受超高網速和提升吞吐量；
多核心並行，多線並發。硬體提升後，多核心可真正實現多任務，此外，不斷將任務切分細化也可提升效率，這也是電腦通用做法。

預設硬體利用已經達到極致，那麼並行EVM 可以從以下三個層次去進行分類與理解：

並行是電腦領域的通用做法，任意公鍊和L2 都可使用。例如Aptos、Sui 和Solana 等Alt L1，或是Sei 這個宣稱自己是第一個相容EVM 的L1，以及Scroll（2024 路線圖）、Lumio、Eclipse 等以太坊L2 項目，還有Neon EVM 等異構鏈上相容的EVM 解決方案，Neon EVM 就屬於Solana 生態，也宣稱自己是第一個與EVM 相容的。
並行EVM 狹義上指能夠相容於EVM 的L1/L2 ，理論上以太坊自己也可以實行並行化改造，這是最符合定義的並行EVM，但是動作太大幾乎不可能存在；
並行EVM 廣義上可以擴展，任意並行計算鏈，無論自身是否兼容EVM，只要可以打通和EVM 的鏈接，就可以歸屬在內，比如將Aptos 作為以太坊的“加速器”。

考察非EVM 相容的Alt L1 也具備特殊意義，它們可以被連接到EVM 生態，此外，Aptos 所開創的Block-STM 方案也成為眾多新興並行EVM 方案事實上的模版和思路來源，下文會詳述。

前置：線程、進程、並行和並發和EVM 的通俗說明

我沿著並行EVM 拆解的思路將其歸類，但是對並行概念說明仍不完備，如果接下來直接講項目實現的邏輯，會讓人不得其解，簡直是以其昭昭使人昏昏。

同樣，諸如“進程是資源分配的最小單位，線程是CPU調度的最小單位”之類的解釋雖然專業，但也對大多數人不甚友好，我想以買瓜為例來說明這個過程。

先鋪墊一下，我們的電腦最底層是實體硬件，其上才是操作系統和各類應用，電腦在處理任務時，就是根據優先級將軟硬體資源分配出去，我們以華強買瓜來說明這個過程：

執行緒、進程、並行和並發的關係

華強騎車要去買一個西瓜，這是個單一行為，也是最小單位，是一個線程，一個西瓜此時就是能調用的物理硬體資源，多了沒有；
兩個華強要一起去買一個西瓜，這是個複合行為，因為有兩個華強要吃瓜，但是要注意，此時仍然只有一個西瓜，多了也沒有。而且兩個華強約好了一起去砍西瓜，誰不去誰就不是兄弟，那麼此時兩個華強買瓜就是一個進程，每個華強吃瓜仍然是一個線程，因此一個進程裡包括了兩個線程。

這時候，只有一個西瓜但是要多個人吃的情況就是並發，這裡的重點是大家一起吃西瓜，要保證每個人都能最起碼吃上一口，因為不論吃瓜的人有多少，他們之間如何分座位、先後，都不影響一瓜多吃的最終結果。

聰明的你一定看出問題來了，為啥非得這麼多人一起吃西瓜，開西瓜攤的老闆本質上是水果店老闆，你還可以吃香蕉啊，說的對，這就是需要供給側改革的原因，現在老闆宣布，香蕉也上市了，那麼此時物理資源（水果）就增加了，華強可以分為兩列分別取吃不同的水果，這就是並行，兩行並列，各吃所愛。

下一步將它們和EVM 組合在一起，組裝出並行EVM 的真正涵義。

EVM 雖然經常被提起，但其實指向卻含混不清，尤其是虛擬機（VM，virtual machine）總是給人一種脫實向虛的感覺，其實，不較真的說，虛擬機就是特化的作業系統，程式設計師不需要面向物理實體搞開發，只需要在軟體層面適配就行。

簡化EVM 的作用就是交易，使用者提交指令，隨後EVM 會依照使用者的需求，如轉帳、SWAP、質押或其他需要和智慧合約互動的行為都會被一一執行。這裡的重點是指令和一一執行，EVM 可以理解使用者的需求，但執行需要排隊，不能隨意改變順序。

所以並行EVM 本質上就是改變了執行順序，允許多個智能合約（指令）同時進行，相當於掛攤老闆僱工，他賣西瓜，小弟賣香蕉，最終賺錢了還是老闆的。

 EVM 說明

最典型的就是我前一篇文章提到的BTC L2 們，現在的BTC L2 基本上都是想給比特幣接入EVM 生態，其實他們自己就是個比特幣上的虛擬機，開發者面向他們開發，就不需要考慮比特幣自身架構和程式語言的限制，可以用熟悉的EVM 開發流程一步到位。

EVM 與此同理，極端一點說，如果你是個前端，那麼甚至可以在完全不了解硬體、作業系統原理、以太坊原理的基礎上面向文件開發，只需要看懂EVM 開發工具和介面的說明，例如寫出某個DEX 的前端介面（只做理論說明，其實非常複雜）。

一言以蔽之，虛擬機（VM）是摒除硬體和原理後的加工作坊，例如是華強買瓜要做西瓜汁，那麼虛擬機就是榨汁機，一杯西瓜汁只需要三步：開蓋、放入西瓜、榨汁，完事。

同理，EVM 就是以太坊的榨汁機，兼容EVM 就是L1/L2 買的拼多多平替榨汁機，雖然存在一些瑕疵，但是也能用，而並行EVM 就是多個榨汁機一起工作。

不是手工用不起，而是果汁機更有性價比。

最後，並行EVM 概念重出江湖，本質上是以太坊只能依序處理單筆交易帶來的速度限制，其主網TPS 只能穩定在10 左右，BNB Chain（BSC）等較為中心化的EVM 相容鏈也只能提到到200 左右，在實體硬體沒有革命性突破，以及以太坊本身無法改造為平行機制的前提下，並行EVM 賽道將長期火熱，畢竟，沒有人會嫌速度快。

現況：樂觀驗證成為共識，Move 系漸有救駕之勢

並行與VM 的概念早已有之，但是引入到區塊鏈，尤其是並行EVM 概念，其實是以2022 年為起點，Aptos 發布了《Block-STM: Scaling Blockchain Execution by Turning Ordering Curse to a Performance Blessing》的論文，隨後Polygon PoS 鏈便在當年底嘗試加入了該功能，不僅如此，Aptos 在這篇論文中提出的諸多方案和思路也成為行業共同選擇，需要予以介紹。

並行EVM相關項目及分類

夢想起點：Block-STM

可以這樣說，Aptos 是區塊鏈並行化的集大成者，雖然Solana、Near 已經有所探索，但是Aptos 在區塊鏈中應用的的STM（軟體事務內存，Software Transactional Memory）重新對交易進行排序，核心思路是先假設排序後的交易都是對的，並行執行後發現有不對的，單獨解決個別不對的，按照二八定律，這樣大部分的交易都可以得到加速執行，此所謂樂觀驗證機制，和Rollup 中的樂觀驗證機制思路基本一致。

 Block-STM

具體而言，Block-STM 將區塊鏈的執行過程分為兩個階段：排序階段和執行階段。

排序階段，Block-STM 使用STM 來對交易進行排序，以確保交易的順序性；
執行階段，Block-STM 利用排序結果來並行執行交易，從而提高執行效率。

自此之後的平行EVM 基本上都與此類似，只不過排序和執行上存在實現差別，以及要增加對EVM 的兼容，例如Neon EVM 和Polygon PoS 都屬於此類。

Sui 改造：一切皆對象

Sui 和Aptos 師出同門，二者高度相似，但是最大差別在於Sui 以物件（Object）為核心，例如在Alice 給Bob 的轉帳流程中，作用方式如下：

Aptos：Alice 帳戶減去1 USDT，Bob 帳戶加上1 USDT，涉及到兩個帳戶的記帳資訊和餘額變更；
Sui：1 USDT 保持不變，只改變其所有權屬性，將所有權由Alice 變動為Bob，這樣只涉及1 USDT 的資訊改變；

如你所見，Sui 的出發點不是考察交易雙方的帳戶，而是涉及對象的屬性變化，由此推廣，不僅是代幣轉移，也可以是NFT 等資產。

再延伸一下，如果一個資產只涉及點對點之間的屬性變化，其實並不需要同步全節點，只要雙方認可該交易即可，如此一來，此類交易都可並行處理。

當然，二者的具體實現要複雜的多，並行也會帶來很多問題，但是要了解這裡已經足夠。

Solana 和Neon EVM：借殼上市

Solana 本身的平行處理是透過Sea Level 機制來實現，和Block-STM 類似（其實應該顛倒，Sea Level 提出於2019 年，Block-STM 提出於2022 年），都是需要對交易排序，然後再執行。

Solana 的「創新」在於硬體資源的專案最佳化，理論上不僅可以對所有指令進行排序，優化後的多執行緒可以發揮處理器的全部效能，達到高並發的效果，TPS 理論值5 萬，實測高峰可達5 千左右。

那麼這和Neon EVM 的關係在哪裡呢？

 Neon EVM 花費

Neon 要做的就是同步EVM 的交易訊息，然後用Solana 來運算，這樣既可以利用EVM 生態的dApp 豐富度和安全保障，也可以利用Solana 來提速降費，相較於以太坊主網的昂貴和緩慢，Neon 的授權、轉帳、存借基本上在0.1 甚至0.01 美元以下。

不太恰當的說，Neon 把Solana 變成了以太坊的另類L2，觸類旁通，L1/L2 EVM 不僅可以自己實現並行，其實也可以當中介，自身只負責兼容EVM 或者只做L1/L2，而把剩下的部分外包出去。

這也是開頭我說，泛化的模組化的真正意義，L1/L2 並行EVM 完全可以是三個項目的組合產物，甚至是跨鏈組合，如此一來，玩法就多種多樣了。

Sei V2 和Monad：一起開心，位元組相容

從技術實現上而言，Sei V2 和Monad 非常相似，兩者都是對以太坊的字節級兼容EVM，其實在並行思路上，都不約而同選擇了熟悉的樂觀驗證，先排序，能執行的就執行，出錯了，再單獨解決依賴項。

 Sei V2 平行方案說明

當然，成熟的產品和思路大家都能用，但是要注意，如同BTC L2 一樣，真正的技術創新並不多，仍然是以“組合”為主，Solana 是唯一大規模實踐並行，並且軟硬件搭配跑出高並發效果的L1，其他的更多是「相容EVM+並行」的套餐裝。

大家一定能想到，既然Solana 能被當做加速器，那麼Aptos 等也可以，事實上，Lumio 也是這麼想的，只要自己作為中介，一面兼容EVM，一面實現並行，那麼都可以被稱為並行EVM，故此，不對Lumio 再做過多說明。

結論：並行EVM 的困境

在本文中，我著重強調的是平行EVM 的核心是硬體資源的調配和任務的排序執行，兩者缺一不可，軟體最佳化的上限是物理硬體的參數限制，畢竟博爾特也沒法超越光速，但並行EVM 目前主要都是對Aptos 的Block-STM 的改造和模仿，這也是基本事實。

此外，目前不需要過度探索以太坊L2 上的平行實踐，它們更需要解決排序器的中心化問題，效率已經足夠高。

並行EVM 並不神秘，我在行文中省去了各項目的讀寫機制設計、TPS 對比、數據記錄和狀態同步等技術細節，普通人完全沒必要了解這些東西，牢牢記住當前處於樂觀驗證打滿全場，樂觀驗證就是先執行再排錯的想法即可，如果有更新，我會為大家及時補充。

參考文獻：

Sealevel — Parallel Processing Thousands of Smart Contracts

awesome-parallel-blockchain

Parallel Computing

Introduction to Parallel Computing Tutorial

Sei v2 – The First Parallelized EVM Blockchain

https://docs.monad.xyz/

MT Capital: Understanding Parallel EVM: Project Overview and Future Perspectives

Parallel Power Unlocked

https://neonevm.org/whitepaper.pdf

Block-STM: Scaling Blockchain Execution by Turning Ordering Curse to a Performance Blessing

https://github.com/MystenLabs/sui/blob/main/doc/paper/sui.pdf

Built for Speed: Under the Hoods of Aptos and Sui

Innovating the Main Chain: a Polygon PoS Study in Parallelization

聯系郵箱：0xniumao@gmail.com