Monad概述

Monad是一個全新的第1層區塊鏈，採用權益證明（權益證明）機制，與以太坊虛擬機(EVM)相容。它旨在提升整個以太坊生態系統的性能和去中心化。

Monad的設計目標是通過優化虛擬機和完善拜占庭將軍問題容差（BFT）共識機制演演演算法，實現比現有智慧合約區塊鏈高幾倍的輸送量。作為一個去中心化的計算平臺，Monad致力於為使用者提供高效、安全、可擴展的區塊鏈基礎設施。

借助Monad，用戶可以預期每秒高達10,000個智慧合約交易（每秒交易量(TPS)）的高輸送量。這一增強將為以太坊生態系統帶來巨大的增長和創新機會，為開發人員和使用者提供更廣泛的用例和增強的用戶體驗。

從使用者的角度來看，Monad的行為與以太坊非常相似。使用者可以使用相同的錢包（例如，小狐狸錢包）或區塊瀏覽器（例如，以太掃描）來簽名或查看交易。為以太坊構建的現有應用程式無需修改代碼即可移植到 Monad，因此使用者希望能夠在 Monad 上使用許多以太坊應用程式。Monad的位址與以太坊位址相同，允許使用者重複使用現有密鑰。

此外，與以太坊類似，Monad具有線性塊和塊內交易的線性順序。同時，Monad是一個權益證明網路，由一組去中心化驗證者維護。任何人都可以操作節點來獨立驗證交易的執行，並且已經做出了大量努力來最小化硬體要求。

Monad Background Monad

由Keone Hon於2022年4月創立。Hon畢業於MIT，是做市巨頭Jump Trading的研究主管。Monad的CTO James Hunsaker是Jump Trading的高級軟體工程師，也是Pyth Network的核心維護者。

來源： Linkedin

Monad得到了投資者的大力認可，擁有令人印象深刻的資金費用金額和機構。2023 年 2 月 14 日，它完成了由蜻蜓資本領投的種子資金費用輪融資，其他投資者包括佔位資本、萊姆尼斯卡普、志摩資本、最終資本和其他 70 家投資者參與。2024 年 4 月 9 日，它在 Paradigm 領投的一輪資金費用中額外籌集了 2.25 億美元，隨後由 Coinbase Ventures 牽頭。

Monad的技術結構

並行以太坊虛擬機(EVM)和超標量流水線

並行以太坊虛擬機(EVM)是指Monad引入並行執行技術來優化以太坊虛擬機的（以太坊虛擬機(EVM)）操作。

簡單來說，以太坊虛擬機(EVM)是負責執行智慧合約代碼的環境。傳統上，每個事務都是按順序執行的，導致處理速度變慢。Monad引入並行執行技術，允許同時處理多個交易，從而提高系統的整體執行效率。

想像一下，在遊樂園排隊等候過山車。傳統上，每個人都必須排隊，等待前面的人完成，然後輪到他們。但是，如果遊樂園增加更多的過山車，更多的人可以同時玩，從而加快排隊過程。這類似於Monad的並行以太坊虛擬機(EVM)，使虛擬機能夠同時處理多個事務，從而加快事務執行速度。

總體而言，Monad的並行以太坊虛擬機(EVM)與以太坊 Layer 2常用的Rollup不同，通過利用多核和多線程技術從根本上提高了以太坊網路的性能。這加快了交易處理和共識達成速度，使區塊鏈網路能夠更有效地處理交易，並提高系統的效率和可擴充性。

超標量流水線是一種高效的任務處理方法，它將任務劃分為多個階段並同時執行，從而提高了整個處理過程的效率。

例如，在執行事務時，可以分為幾個階段，例如解析事務，驗證簽名和執行代碼。在超標量管道模式下，這些階段可以同時執行，而不是按順序執行。這類似於在工廠中設置不同的生產階段，允許產品同時在不同階段進行加工。例如，製作服裝可以分為裁剪、縫紉和邊緣等階段。不同的工人可以同時執行不同的過程，最終完成成品服裝。

來源： Monad

monad 的技術優化

Monad 在四個方面實現了技術優化：執行方面的並行執行和 MonadDb，共識方面的 MonadBFT 和延遲執行。

並行執行是指Monad在基礎層採用樂觀執行。在區塊鏈中，交易執行在實際驗證之前開始，減少了由於驗證失敗而需要重新執行的交易數量。

例如，考慮兩個交易，A 和 B，試圖修改同一帳戶的餘額。在傳統的悲觀執行中，系統按順序執行這些事務，在執行前檢查帳戶餘額。如果事務A遇到資金不足，則失敗，系統回滾事務A，執行事務B。這會導致兩個事務都被重新執行，從而增加系統開銷。

莫納德的樂觀執行不同。它假設事務 A 和 B 都將成功並並行執行它們。在實際驗證之前，系統不會檢查帳戶餘額。如果交易失敗（例如，資金不足），系統將返回所有交易並重新執行失敗的交易。如果所有交易都成功，則直接合併到區塊中，減少重執行並提高效率。

MonadDb是專為存儲區塊鏈狀態而設計的自定義資料庫。它解決了使用 B 樹或 LSM 樹數據結構的現有資料庫的次優方面。MonadDb使用Merkle Patricia Trie（MPT）數據結構直接在記憶體和磁盤中實現Patricia Trie，從而提高了狀態存儲效率。此外，MonadDb 利用最新的異步 I/O 技術和其他優化來提高效率和性能。例如，當事務需要從磁碟讀取狀態時，它不會阻止等待完成，而是啟動異步 I/O 操作，指示系統執行 I/O 操作並允許程式繼續而無需等待。

來源：CSDN

MonadBFT是一種高性能的共識機制，用於在拜占庭參與者之間在部分同步條件下就交易順序達成一致。它建立在HotStuff的基礎上，並結合了Jolteon/DiemBFT/Fast-HotStuff的改進，特別是利用二次通信複雜性，在龍頭超時的情況下將三輪通信減少到兩輪。

簡單地說，想像一個小組決定下一個要執行的任務。每個人都可以提出一項任務，但需要其他人的支撐才能完成。選舉龍頭提出任務和組織討論。在每一輪中，龍頭提出一項任務（例如，交易單子），其他人提供反饋。如果大多數人同意，則確認並執行任務。

Monad 中的延遲執行會延遲交易執行，直到它們被納入共識過程一段時間后。這解耦了共識和執行，使驗證者節點在執行交易時具有更大的靈活性。在Monad中，共識過程決定了交易單子，但執行可以在以後發生。例如，共識過程確定哪些交易應該包含在區塊中及其單子，但執行這些交易可能會延遲，並且不需要在共識期間立即發生。

俗地說，推遲執行，A和B同意看電影，但推遲決定具體時間和地點，直到以後。這使他們能夠廣泛地計劃活動，然後根據情況最終確定細節，從而提供靈活性和便利性。同樣，Monad 中的延遲執行可提高系統效率和靈活性。驗證者節點可以更機會地執行交易，更好地適應不同的網路環境和工作負載。

結論

隨著Monad內部測試網Devnet的成功啟動及其在以太坊虛擬機(EVM)上實現10,000每秒交易量(TPS)的演示，Monad正在穩步推進其主網發佈。主網預計將於今年Q4上線，為公鏈帶來新的增長和創新機遇。作為一個以太坊虛擬機(EVM)相容的去中心化計算平臺，Monad為開發者和使用者提供了更高效、更安全、更可擴展的區塊鏈基礎設施，為整個區塊鏈行業開闢了更多的可能性和發展前景。

通過Monad的技術創新，我們看到了一種新的可能性：在不影響安全性和去中心化的情況下實現更高效的區塊鏈網路。用戶和開發者可以繼續使用熟悉的工具和錢包（如小狐狸錢包），輕鬆將現有的以太坊dApp遷移到Monad平臺，享受更快的交易處理速度和更低的費用。這種相容性確保Monad可以吸引新使用者並保留和支撐現有的以太坊Dapps。

綜上所述，Monad對以太坊的改進帶來了重大的技術突破，為整個區塊鏈生態系統注入了新的活力。我們期待Monad在未來進一步推動區塊鏈技術創新，開創更高效、去中心化、更廣適用的區塊鏈新時代。