Terima kasih telah membaca Shoal Research! Berlangganan gratis untuk menerima pos baru dan mendukung karya saya.
Berlangganan
Tapi apa sebenarnya transaksi itu?
Transaksi di blockchain melibatkan transfer aset digital dari satu alamat di buku besar terdistribusi ke alamat lain, yang diamankan dengan menggunakan kriptografi kunci publik. Transaksi dapat digunakan untuk transfer peer to peer terdesentralisasi, atau untuk berbagai proses otentikasi dan verifikasi juga.
Sebuah contoh transaksi yang dapat diamati oleh siapa pun di penjelajah blockchain seperti SeiTrace### 1.1 Bagaimana Transaksi Blockchain BekerjaKetika transaksi diinisiasi, yaitu Bob mengirim beberapa token ke Alice, transaksi Bob disiarkan ke jaringan blockchain yang mendasarinya. Selanjutnya, kelompok simpul khusus di jaringan mulai memverifikasi dan memvalidasi transaksi sebagai sah. Begitu cukup banyak simpul ini telah memverifikasi isi transaksi, transaksi tersebut ditambahkan ke dalam blok bersama transaksi pengguna lainnya. Begitu sebuah blok penuh, maka blok tersebut ditambahkan ke dalam rantai, oleh karena itu nama 'blockchain'. Transaksi Bob sekarang menjadi bagian dari buku besar yang aman dan transparan, dan dia serta Alice dapat memverifikasi isi tersebut.
Secara umum, semua transaksi blockchain mengandung metadata yang membantu node-node yang menjalankan dan mengamankan jaringan mengidentifikasi dan menjalankan serangkaian instruksi dan parameter yang diberikan. Setiap transaksi akan memiliki data input tingkat tinggi oleh pengirim asli, seperti jumlah yang akan ditransfer, alamat tujuan, dan tanda tangan digital untuk mengonfirmasi transaksi, serta berbagai data tingkat rendah yang dibuat dan dilampirkan secara otomatis, meskipun data ini bervariasi menurut jaringan dan desain.
Pada akhirnya, bagaimanapun, proses yang terlibat di balik layar pada lapisan jaringan sebelum pelaksanaan transaksi bervariasi sesuai dengan desain blockchain.
Untuk lebih memahami, kita bisa menjabarkan siklus hidup transaksi pada blockchain yang menggunakan mempool;

Mari kita jelajahi siklus hidup transaksi di blockchain non-mempool:

Hal ini telah menyebabkan bottleneck signifikan bagi throughput jaringan yang mendasarinya, karena jumlah transaksi yang dapat ditambahkan ke blok menjadi terbatas, menyebabkan waktu tunggu yang lebih lama dan lonjakan biaya transaksi yang belum pernah terjadi sebelumnya yang dapat membuat jaringan tidak dapat digunakan kadang-kadang. Selain itu, model eksekusi berurutan menggunakan komponen hardware dengan tidak efisien, dan oleh karena itu tidak mendapat manfaat dari terobosan dalam komputasi, yaitu inti prosesor ganda.

Awalnya hanya diimplementasikan dalam sistem komputasi kinerja tinggi, komputasi paralel telah berkembang menjadi paradigma dominan dalam arsitektur komputer saat ini, karena permintaan komputasi telah meningkat secara eksponensial di era internet, yang diperparah oleh batasan penskalaan frekuensi dalam beberapa dekade sebelumnya.
Standar arsitektur ini berlaku untuk blockchain dengan cara yang sama, hanya saja tugas utama yang diselesaikan oleh komputer adalah pemrosesan dan pelaksanaan transaksi, atau transfer nilai dari kontrak pintar A ke kontrak pintar B, oleh karena itu istilah eksekusi paralel.
Pelaksanaan paralel berarti bahwa alih-alih memproses transaksi secara serial, blockchain dapat memproses beberapa transaksi non-konflik secara bersamaan. Hal ini dapat meningkatkan throughput jaringan blockchain secara signifikan, membuatnya lebih dapat diskalakan dan efisien untuk menangani beban aktivitas dan permintaan ruang blok yang lebih tinggi.
Untuk analogi yang lebih sederhana, pertimbangkan efisiensi toko kelontong dengan beberapa jalur untuk pembeli check out, dibandingkan dengan hanya satu untuk semua orang.
Sementara ini mungkin terdengar sebagai fitur kualitas hidup yang intuitif, pembukaan kinerja jaringan yang dimungkinkan oleh eksekusi paralel memberikan jalan bagi pengembangan kasus penggunaan dan aplikasi baru dan inovatif yang dapat memanfaatkan latensi rendah dan volume tinggi, yang pada dasarnya membentuk dasar untuk memasukkan kohort massa pengguna berikutnya ke dalam ekosistem kripto.
Eksekusi paralel pada blockchain dapat dikategorikan sebagai deterministik atau optimis. Eksekusi paralel deterministik, digunakan oleh blockchain seperti Solana, secara inheren memerlukan transaksi untuk mendeklarasikan semua ketergantungan memori di depan, yaitu bagian dari status global yang ingin mereka akses di depan. Meskipun langkah ini menciptakan overhead tambahan bagi pengembang, secara lebih luas ini memungkinkan jaringan untuk mengurutkan dan mengidentifikasi transaksi yang tidak bertentangan sebelum eksekusi, menciptakan sistem yang dioptimalkan yang dapat diprediksi dan efisien. Sebaliknya, eksekusi paralel optimis terstruktur untuk memproses semua transaksi secara paralel, beroperasi dengan asumsi inheren bahwa tidak ada konflik. Hal ini memungkinkan blockchain yang mendasarinya untuk memberikan eksekusi transaksi yang lebih cepat, meskipun dengan biaya re-eksekusi potensial setelahnya dalam kasus konflik. Jika dua transaksi yang bertentangan ditemukan telah diajukan, sistem kemudian dapat memproses dan mengeksekusinya kembali baik secara paralel maupun secara berurutan.
Untuk lebih memahami implikasi dari kerumitan desain ini, dapat membantu menganalisis eksekusi paralel melalui sudut pandang tim yang mendorong batas eksekusi paralel saat ini.


Dalam lingkungan berbasis SM, Sealevel menggunakan arsitektur multi-threaded, yang berarti dapat memproses beberapa transaksi secara bersamaan sampai pada kapasitas inti validator.
Kunci untuk memungkinkan eksekusi paralel Solana adalah ketika sebuah transaksi diaktifkan, jaringan akan menetapkan daftar instruksi untuk transaksi tersebut dieksekusi, khususnya akun dan status mana yang akan diakses dan perubahan apa yang akan dilakukan - ini kunci untuk menentukan transaksi mana yang tidak konflik dan dapat dieksekusi secara bersamaan, serta memungkinkan transaksi yang mencoba mengakses status yang sama untuk melakukannya secara bersamaan.
Pertimbangkan efisiensi yang diberikan oleh label pada sistem bagasi yang diperiksa di bandara.
Solana juga menggunakan Cloudbreak, akunDB kustomnya sendiri, untuk menyimpan dan mengelola data status guna memungkinkan pembacaan dan penulisan transaksi secara bersamaan. Cloudbreak, dioptimalkan untuk eksekusi paralel, dapat meluas secara horizontal untuk mendistribusikan dan mengelola data status di berbagai node.
Berkat arsitektur paralelnya, Solana dapat menangani sejumlah besar transaksi dan masih menjalankan dengan cepat, memberikan finalitas hampir instan pada transaksi. Solana menangani antara 2.000 dan 10.000 transaksi per detik (TPS) rata-rata saat ini. Selain itu, kasus penggunaan untuk SVM secara perlahan namun pasti berkembang, seperti tim seperti Eclipse yang meluncurkan infrastruktur Layer 2 yang bertujuan untuk memanfaatkan SVM sebagai lingkungan eksekusi.
Pada awalnya, Sei menggunakan model eksekusi paralel deterministik, di mana kontrak pintar menyatakan akses keadaan yang dibutuhkan mereka sebelum waktunya agar sistem dapat menjalankan transaksi non-konflik secara bersamaan. Dengan dimulainya upgrade V2 mereka, Sei beralih ke model paralel optimis, yang berarti semua transaksi akan diproses secara paralel setelah dikirimkan ke jaringan (tahap eksekusi), dan kemudian akan ditinjau untuk informasi konflik dengan transaksi sebelumnya (tahap validasi). Jika terdapat dua atau lebih transaksi yang konflik, yaitu transaksi yang mencoba mengakses keadaan jaringan yang sama, Sei mengidentifikasi titik konflik ini dan kemudian mengeksekusi ulang transaksi secara paralel atau berurutan tergantung pada sifat konflik tersebut.

Untuk menyimpan dan memelihara data transaksi, Sei juga akan memperkenalkan SeiDB, sebuah database kustom yang bertujuan untuk meningkatkan kekurangan dalam v1 dengan mengoptimalkan untuk eksekusi paralel. SeiDB bertujuan untuk mengurangi beban data yang redundan dan memelihara penggunaan disk yang efisien untuk performa jaringan yang lebih baik. V2 mengurangi jumlah metadata yang diperlukan untuk pelacakan dan penyimpanan, serta memungkinkan log tulis-terlebih-dahulu untuk membantu pemulihan data dalam kasus kegagalan.

Terakhir, Sei juga baru-baru ini mengumumkan peluncuran Parallel Stack-nya, sebuah kerangka open-source untuk memungkinkan solusi scaling Layer 2, yaitu rollups, untuk menggunakan dan mendapatkan manfaat dari eksekusi paralel.

Monad menerapkan eksekusi paralel dan pipelining superskalar untuk mengoptimalkan kecepatan dan throughput transaksi. Mirip dengan Sei v2, Monad akan menggunakan model eksekusi optimis, artinya jaringan mulai mengeksekusi semua transaksi masuk secara bersamaan, lalu menganalisis dan memvalidasi transaksi untuk mencari konflik dan mengeksekusi ulang sesuai kebutuhan, dengan tujuan akhirnya adalah hasilnya akan identik jika transaksi dieksekusi secara berurutan.

Penting untuk dicatat bahwa dalam mempertahankan sinkronisasi dengan Ethereum, Monad memesan transaksi dalam blok secara berurutan, dengan setiap transaksi diperbarui secara berurutan.
Untuk menjaga dan mengakses data blockchain lebih efisien daripada apa yang ditawarkan klien Ethereum saat ini, Monad menciptakan MonadDB khususnya sendiri, dibangun secara native untuk blockchain. Monad DB memanfaatkan fitur kernel Linux canggih untuk operasi disk asinkronis yang efisien, menghilangkan batasan akses input/output sinkron. MonadDB menawarkan akses input/output asinkron (async I/O), fitur kunci dalam memungkinkan eksekusi paralel, di mana sistem dapat mulai memproses transaksi berikutnya sambil menunggu untuk membaca status transaksi sebelumnya.
Untuk analogi sederhana, pertimbangkan memasak makanan berbagai macam (spaghetti dengan bakso). Langkah-langkah yang terlibat adalah 1) menyiapkan saus, 2) memasak bakso, dan c) memasak pasta. Seorang koki yang efisien akan memulai dengan merebus air untuk pasta, kemudian menyiapkan bahan untuk saus, kemudian memasukkan pasta ke dalam air yang sedang mendidih, kemudian memasak saus, dan akhirnya bakso, daripada melakukan setiap langkah satu per satu, menyelesaikan satu tugas secara keseluruhan sebelum melanjutkan.
MoveVM berfungsi sebagai lingkungan eksekusi asli untuk blockchain berbasis Move, memanfaatkan paralelisasi untuk memberikan kecepatan eksekusi transaksi yang lebih cepat dan efisiensi keseluruhan yang lebih besar.

Block-STM adalah mesin eksekusi paralel berulir multi-threaded yang memungkinkan eksekusi paralel yang optimis. Transaksi diurutkan sebelumnya dan disusun secara strategis di dalam blok, yang merupakan kunci untuk menyelesaikan konflik secara efisien dan mengeksekusi ulang transaksi tersebut. Penelitian yang dilakukan oleh Aptos menemukan bahwa hingga 160K TPS secara teoritis dapat didukung menggunakan paralelisasi Block-STM.

Seperti Solana, Sui menerapkan eksekusi paralel yang deterministik, yang memerlukan transaksi untuk menyatakan akun mana yang perlu mereka akses sebelumnya.
Gerakan sedang membangun rangkaian perangkat pengembang dan layanan infrastruktur blockchain untuk memungkinkan pengembang dengan mudah mengakses manfaat membangun di Move. Beroperasi sebagai penyedia layanan eksekusi-layaknya AWS untuk pengembang Move, Gerakan menerapkan paralelisasi sebagai fitur desain inti untuk memungkinkan throughput yang lebih tinggi dan efisiensi jaringan secara keseluruhan yang lebih besar. MoveVM adalah lingkungan eksekusi modular yang memungkinkan jaringan blockchain untuk memperluas dan menyesuaikan kemampuan pemrosesan transaksi mereka sesuai kebutuhan untuk dapat mendukung volume transaksi yang semakin meningkat, memperkuat kemampuan mereka untuk memproses dan mengeksekusi transaksi secara paralel.

Arsitektur MoveVM
Gerakan juga akan meluncurkan M2, ZK-rollup yang akan interoperable dengan klien EVM dan Move sama. M2 akan mewarisi mesin paralelisasi Block-STM, dan diharapkan dapat memberikan puluhan ribu TPS sebagai hasilnya.
Bukan saran keuangan atau pajak. Tujuan dari buletin ini murni bersifat edukatif dan seharusnya tidak dianggap sebagai saran investasi, saran hukum, permintaan untuk membeli atau menjual aset apa pun, atau saran untuk membuat keputusan keuangan. Ini bukan pengganti saran pajak. Silakan berkonsultasi dengan akuntan Anda dan lakukan riset sendiri.
Pengungkapan. Semua postingan adalah milik penulis sendiri, bukan pandangan dari majikan mereka. Postingan ini disponsori oleh Yayasan Aster. Meskipun Shoal Research telah menerima pendanaan untuk inisiatif ini, para sponsor tidak mempengaruhi konten analitis. Di Shoal Research, kami bertujuan untuk memastikan bahwa semua konten bersifat objektif dan independen. Proses peninjauan internal kami menjaga standar integritas tertinggi, dan semua potensi konflik kepentingan diungkapkan dan dikelola dengan ketat untuk menjaga kredibilitas dan independensi riset kami.





