Visão geral da mônada

A mônada é um novo blockchain de camada 1 que emprega um mecanismo de prova de participação (PoS) e é compatível com o Máquina Virtual Ethereum (EVM). Visa elevar o desempenho e a descentralização de todo o ecossistema Ethereum.

Os objetivos de design da Monad são alcançar uma taxa de transferência várias vezes maior do que as blockchains de contrato inteligente existentes, otimizando a máquina virtual e refinando os algoritmos do mecanismo de consenso Falha Bizantina Tolerance (BFT). Como uma plataforma de computação descentralizada, a Monad se esforça para fornecer aos usuários uma infraestrutura de blockchain eficiente, segura e escalável.

Com o Monad, os usuários podem prever uma alta taxa de transferência de até 10.000 transações de contrato inteligente (TPS) por segundo. Esse aprimoramento trará enormes oportunidades de crescimento e inovação para o ecossistema Ethereum, oferecendo aos desenvolvedores e usuários uma gama mais ampla de casos de uso e uma experiência de usuário aprimorada.

Do ponto de vista do usuário, o comportamento da Mônad se assemelha muito ao Ethereum. Os usuários podem utilizar as mesmas carteiras (por exemplo, MetaMask) ou bloquear exploradores (por exemplo, Etherscan) para assinar ou visualizar transações. Os aplicativos existentes criados para Ethereum podem ser portados para o Monad sem modificações de código, portanto, espera-se que os usuários sejam capazes de utilizar muitos aplicativos Ethereum no Monad. Os endereços da Mônad são idênticos aos endereços Ethereum, permitindo que os usuários reutilizem chaves existentes.

Além disso, semelhante à Ethereum, a Mônada apresenta blocos lineares e ordenação linear de transações dentro de blocos. Simultaneamente, a Monad é uma rede de Proof-of-Stake mantida por um conjunto de validadores descentralizadas. Qualquer pessoa pode operar um nó para verificar independentemente a execução das transações, e esforços substanciais foram feitos para minimizar os requisitos de hardware.

Monad Background

A Monad foi fundada por Keone Hon em abril de 2022. Hon, formado em MIT, é o chefe de pesquisa da gigante de criação de mercado Jump Trading. O CTO da Monad, James Hunsaker, é engenheiro de software sênior da Jump Trading e um dos principais mantenedores da Pyth Network.

Fonte: Linkedin

A Mônada recebeu um reconhecimento significativo dos investidores, ostentando impressionantes financiamento montantes e instituições. Em 14 de fevereiro de 2023, completou uma rodada seed financiamento liderada pela Dragonfly Capital, com participação de outros investidores, incluindo Placeholder Capital, Lemniscap, Shima Capital, Finality Capital e 70 outros. Em 9 de abril de 2024, levantou mais US$ 225 milhões em uma rodada de financiamento liderada pela Paradigm e seguida pela Coinbase Ventures.

Technical Structure of Monad

Parallel EVM and Superscalar Pipeline

Parallel EVM refere-se à introdução da tecnologia de execução paralela da Mônada para otimizar a operação do Máquina Virtual Ethereum (EVM).

Em termos simples, o Máquina Virtual Ethereum (EVM) é o ambiente responsável pela execução do código do contrato inteligente. Tradicionalmente, cada transação é executada sequencialmente, resultando em velocidades de processamento mais lentas. A Monad introduz a tecnologia de execução paralela, permitindo que várias transações sejam processadas simultaneamente, aumentando assim a eficiência geral de execução do sistema.

Imagine esperar na fila por uma montanha-russa em um parque de diversões. Tradicionalmente, todos devem fazer fila, esperando que a pessoa da frente termine antes de tomar a sua vez. No entanto, se o parque de diversões adicionar mais montanhas-russas, mais pessoas podem jogar simultaneamente, acelerando o processo de filas. Isso é análogo ao EVM paralelo do Monad, permitindo que a máquina virtual lide com várias transações simultaneamente, acelerando a velocidade de execução das transações.

No geral, o EVM paralelo da Monad, ao contrário do Rollup comumente usado por Ethereum Camada 2, melhora fundamentalmente o desempenho da rede Ethereum utilizando tecnologias multi-core e multi-threading. Isso acelera o processamento de transações e o consenso atingindo velocidade, permitindo que a rede blockchain processe transações de forma mais eficiente e aumentando a eficiência e escalabilidade do sistema.

A tubulação superescalar é um método eficiente de processamento de tarefas que divide tarefas em vários estágios e as executa simultaneamente, melhorando a eficiência de todo o processo de processamento.

Por exemplo, ao executar uma transação, ela pode ser dividida em várias etapas, como analisar a transação, verificar a assinatura e executar o código. No modo de pipeline superescalar, esses estágios podem ser executados simultaneamente em vez de sequencialmente. Isto é semelhante à criação de diferentes fases de produção numa fábrica, permitindo que os produtos sejam processados em diferentes fases em simultâneo. Por exemplo, a confeção de roupas pode ser dividida em etapas, como corte, costura e orla. Diferentes trabalhadores podem realizar diferentes processos simultaneamente, completando uma peça de vestuário acabada.

Fonte: Monad

Otimização Técnica da Monad

A Monad implementa otimizações técnicas em quatro áreas: Execução Paralela e MonadDb no aspeto de execução, e MonadBFT e Execução Diferida no aspeto de consenso.

A Execução Paralela refere-se à adoção da Execução Otimista pela Mônada na camada base. No blockchain, a execução da transação começa antes da validação real, reduzindo o número de transações que precisam ser reexecutadas devido a falhas de validação.

Por exemplo, considere duas transações, A e B, tentando modificar o saldo do mesmo conta. Na execução pessimista tradicional, o sistema executa essas transações sequencialmente, verificando o equilíbrio de contas antes da execução. Se a transação A encontrar fundos insuficientes, ela falhará e o sistema reverterá a transação A, executando a transação B. Isso faz com que ambas as transações sejam reexecutadas, aumentando a sobrecarga do sistema.

A execução otimista de Monad difere. Assume que ambas as transações A e B serão bem-sucedidas e executa-as em paralelo. O sistema não verifica conta saldos até a validação real. Se uma transação falhar (por exemplo, fundos insuficientes), o sistema devolve todas as transações e reexecuta a transação com falha. Se todas as transações forem bem-sucedidas, elas serão diretamente fundidas no bloco, reduzindo a reexecução e melhorando a eficiência.

MonadDb é um banco de dados personalizado projetado para armazenar estados blockchain. Ele aborda aspetos subótimos de bancos de dados existentes usando estruturas de dados B-Tree ou LSM-Tree. O MonadDb implementa diretamente Patricia Trie na memória e no disco usando estruturas de dados Merkle Patricia Trie (MPT), melhorando a eficiência do armazenamento de estado. Além disso, o MonadDb utiliza as mais recentes técnicas de E/S assíncrona e outras otimizações para melhorar a eficiência e o desempenho. Por exemplo, quando uma transação precisa ler um estado do disco, ela não bloqueia a espera pela conclusão, mas inicia uma operação de E/S assíncrona, instruindo o sistema a executar a operação de E/S e permitindo que o programa continue sem esperar.

Fonte:CSDN

MonadBFT é um mecanismo de consenso de alto desempenho para chegar a um acordo sobre a ordem de transações sob condições de sincronização parcial entre os participantes bizantinos. Ele se baseia no HotStuff e incorpora melhorias do Jolteon/DiemBFT/Fast-HotStuff, particularmente utilizando a complexidade de comunicação quadrática para reduzir a comunicação de três rodadas para duas em caso de tempos limite de líder.

Simplificando, imagine um grupo decidindo sobre a próxima tarefa a ser executada. Cada pessoa pode propor uma tarefa, mas requer a suporte dos outros para a finalização. Um líder é eleito para propor tarefas e organizar discussões. Em cada rodada, o líder propõe uma tarefa (por exemplo, ordem de transação) e outros fornecem feedback. Se a maioria concordar, a tarefa é confirmada e executada.

A Execução Adiada na Mônada atrasa a execução da transação até depois de ter sido incluída no processo de consenso por um determinado período. Isso separa consenso e execução, permitindo aos nós validadores mais flexibilidade na execução de transações. Na Monad, o processo de consenso determina a transação ordem, mas a execução pode ocorrer posteriormente. Por exemplo, o processo de consenso determina quais transações devem ser incluídas em um bloco e suas ordem, mas a execução dessas transações pode ser atrasada e não precisa ocorrer imediatamente durante o consenso.

Para colocar a execução diferida em termos leigos, A e B concordam em assistir a um filme, mas adiam a decisão sobre a hora e o local específicos para mais tarde. Isso permite que eles planejem a atividade de forma ampla e, em seguida, finalizem detalhes com base na situação, proporcionando flexibilidade e conveniência. Da mesma forma, a execução diferida no Monad aumenta a eficiência e a flexibilidade do sistema. Os nós validadores podem executar transações de forma mais oportunista, adaptando-se melhor a diferentes ambientes de rede e cargas de trabalho.

Conclusão

Com o lançamento bem-sucedido do testnet interno da Monad Devnet e sua demonstração de alcançar 10.000 TPS no EVM, a Monad está progredindo constantemente em direção ao seu lançamento na mainnet. A mainnet deverá ser lançada no 4º trimestre deste ano, trazendo novas oportunidades de crescimento e inovação para a cadeia pública. Como uma plataforma de computação descentralizada compatível com EVM, a Monad fornece aos desenvolvedores e usuários uma infraestrutura de blockchain mais eficiente, segura e escalável e abre mais possibilidades e perspetivas de desenvolvimento para toda a indústria de blockchain.

Vemos uma nova possibilidade através da inovação tecnológica da Monad: alcançar uma rede blockchain mais eficiente sem comprometer a segurança e a descentralização. Os usuários e desenvolvedores podem continuar a usar ferramentas e carteiras familiares (como MetaMask) e migrar facilmente dApps Ethereum existentes para a plataforma Monad, desfrutando de um processamento de transações mais rápido e taxas mais baixas. Essa compatibilidade garante que a Monad possa atrair novos usuários e reter e suporte Ethereum Dapps existentes.

Em resumo, as melhorias da Mônad ao longo Ethereum trouxeram avanços técnicos significativos e injetaram nova vitalidade em todo o ecossistema blockchain. Estamos ansiosos para que a Monad continue impulsionando a inovação da tecnologia blockchain no futuro e criando uma nova era de blockchain que seja mais eficiente, descentralizada e amplamente aplicável.