Visão geral da mônada

A Monad é uma nova blockchain de camada 1 que emprega um mecanismo de Prova de Participação (PoS) e é compatível com o Máquina Virtual Ethereum (EVM). Tem como objetivo 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 antecipar 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 de Monad se assemelha muito a Ethereum. Os usuários podem utilizar as mesmas carteiras (por exemplo, MetaMask) ou bloquear exploradores (por exemplo, Eterscan) 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 possam utilizar muitos aplicativos Ethereum no Monad. Os endereços da Monad são idênticos aos endereços Ethereum, permitindo que os usuários reutilizem chaves existentes.

Além disso, semelhante ao Ethereum, a Monad apresenta blocos lineares e ordenação linear de transações dentro de blocos. Simultaneamente, a Monad é uma rede Proof-of-Stake mantida por um conjunto de validadores descentralizadas. Qualquer pessoa pode operar um nó para verificar independentemente a execução de 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 mercado Jump Trading. O CTO da Monad, James Hunsaker, é engenheiro de software sênior da Jump Trading e mantenedor principal da Pyth Network.

Fonte: Linkedin

A Monad recebeu um reconhecimento significativo dos investidores, ostentando impressionantes financiamento quantias e instituições. Em 14 de fevereiro de 2023, completou uma rodada de financiamento seed 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 Monad da tecnologia de execução paralela 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 a pessoa na frente terminar 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 fila. Isso é análogo ao EVM paralelo da Monad, permitindo que a máquina virtual manipule várias transações simultaneamente, acelerando a velocidade de execução de 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 a velocidade de obtenção de consenso, permitindo que a rede blockchain processe transações de forma mais eficiente e aprimorando a eficiência e a escalabilidade do sistema.

O pipelining superescalar é um método eficiente de processamento de tarefas que divide as tarefas em várias etapas e as executa simultaneamente, melhorando a eficiência de todo o processo de processamento.

Por exemplo, ao executar uma transação, ela pode ser dividida em vários estágios, como analisar a transação, verificar a assinatura e executar o código. No modo de tubulação superescalar, esses estágios podem ser realizados simultaneamente em vez de sequencialmente. Isso é semelhante à criação de diferentes etapas de produção em uma fábrica, permitindo que os produtos passem por processamento em diferentes etapas simultaneamente. Por exemplo, a confecção de roupas pode ser dividida em etapas como corte, costura e bordadura. Diferentes trabalhadores podem realizar diferentes processos simultaneamente, completando uma peça acabada.

Fonte: Mônada

Otimização técnica da Monad

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

A Execução Paralela refere-se à adoção da Execução Otimista pela Monad 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 saldo da conta 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 da Mônada é diferente. Ele assume que ambas as transações A e B serão bem-sucedidas e as executa em paralelo. O sistema não verifica conta saldos até a validação real. Se uma transação falhar (por exemplo, fundos insuficientes), o sistema retornará todas as transações e executará novamente a 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 de blockchain. Ele aborda aspectos sub-ótimos 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), aumentando a eficiência do armazenamento de estado. Além disso, o MonadDb utiliza as mais recentes técnicas de E/S assíncronas 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

O MonadBFT é um mecanismo de consenso de alto desempenho para chegar a um acordo sobre a ordenação 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 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 apoiar dos outros para finalização. Um líder é eleito para propor tarefas e organizar discussões. Em cada rodada, o líder propõe uma tarefa (por exemplo, transação ordem), e outros fornecem feedback. Se a maioria concordar, a tarefa é confirmada e executada.

A Execução Diferida na Monad atrasa a execução da transação até que ela tenha sido incluída no processo de consenso por um determinado período. Isso desacopla consenso e execução, permitindo aos nós validadores mais flexibilidade na execução de transações. Na Mônada, o processo de consenso determina o ordem da transação, 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 adiada em termos leigos, A e B concordam em assistir a um filme, mas adiam a decisão do horário e 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 adiada na 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 da testnet interna Devnet da Monad e sua demonstração de alcançar 10.000 TPS em EVM, a Monad está progredindo constantemente em direção ao seu lançamento na mainnet. A mainnet deve 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 perspectivas 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 Ethereum dApps existentes para a plataforma Monad, desfrutando de processamento de transações mais rápido e taxas mais baixas. Essa compatibilidade garante que a Monad possa atrair novos usuários e reter e apoiar Ethereum Dapps existentes.

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