并行不止 EVM 高性能 L1（Sui）大战以太坊 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。

在当下和未来，一个基本事实是以太坊的地位已经很难撼动，模块化的概念将会泛化，如果 Vitalik 对 Celestia 的打压不成功，那么市场会择优选择，组合和模块化不止发生于同一体系内，市场原则会促使项目方自由组装各要件，比如各公链、L2 和比特币间组合可用性，BTC L2 的火热即是明证。

如果 Near 能干 DA 的活，那么 Aptos、Solana 和 Sui 等高性能公链也就能被“ L2 化”，最终被以太坊兼容和吞并。

并行 EVM 可以被理解为并行化的 EVM 兼容链/L2，可以从区块链速度入手，理论上解决区块链运行缓慢只有两个办法：

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  The competition has become fierce, and the solution has been climbing all the way. Only Ethereum is still slowly upgrading the main network, and there are two major competition points: parallel and decentralized sorter. At present and in the future, it is a basic fact that the position of Ethereum is hard to shake, and the concept of modularity will be generalized. If the suppression of Ethereum is unsuccessful, the market will choose the best combination and modularity not only within the same system, but the market principle will encourage the project parties to freely assemble various elements, such as the combination between public chains and Bitcoin. The fiery practicality is proof that if you can work hard, the high-performance public chain with equal height can also be transformed and eventually be compatible and annexed by Ethereum. Parallelization of compatible chains can be understood as parallelization. Theoretically, there are only two ways to solve the slow operation of blockchain. 比特币今日价格行情网_okx交易所app_永续合约_比特币怎么买卖交易_虚拟币交易所平台

  加码硬件，不断调优。比如 Solana 的硬件配置独一档的高，“机房”的管理和配置可以让 Solana 享受超高网速和提升吞吐量；

• 多核并行，多线并发。硬件提升后，多核心便可真正实现多任务，此外，不断将任务切分细化也可提升效率，这也是计算机通用做法。

默认硬件利用已经达到极致，那么并行 EVM 可以从以下三个层次去进行分类和理解：

1. 并行是计算机领域的通用做法，任意公链和 L2 都可使用。比如 Aptos、Sui 和 Solana 等 Alt L1，或者 Sei 这个宣称自己是第一个兼容 EVM 的 L1，以及 Scroll（2024 路线图）、Lumio、Eclipse 等以太坊 L2 项目，还有 Neon EVM 等异构链上的兼容 EVM 解决方案，Neon EVM 就属于 Solana 生态，也宣称自己是第一个兼容 EVM 的。

2. 并行 EVM 狭义上指能够兼容 EVM 的 L1/L2，理论上以太坊自己也可以实行并行化改造，这是最符合定义的并行 EVM，但是动作太大几乎不可能存在；

3. 并行 EVM 广义上可以扩展，任意并行计算链，无论自身是否兼容 EVM，只要可以打通和 EVM 的链接，就可以归属在内，比如将 Aptos 作为以太坊的“加速器”。

考察非 EVM 兼容的 Alt L1 也具备特殊意义，它们可以被接入 EVM 生态，此外，Aptos 所开创的 Block-STM 方案也成为众多新兴并行 EVM 方案事实上的模版和思路来源，下文会详述。

前置：线程、进程、并行和并发和 EVM 的通俗说明

我沿着并行 EVM 拆解的思路将其归类，但是对并行概念说明仍不完备，如果接下来直接讲项目实现的逻辑，会让人不得其解，简直是以其昭昭使人昏昏。

同样，诸如“进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位”之类的解释虽然专业，但也对大多数人不甚友好，我想以买瓜为例来说明这个过程。

先铺垫一下，我们的计算机最底层是物理硬件，其上才是操作系统和各类应用，计算机在处理任务时，就是根据优先级将软硬件资源分配出去，我们以华强买瓜来说明这个过程：

1. 华强骑车要去买一个西瓜，这是个单一行为，也是最小单位，是一个线程，一个西瓜此时就是能调用的物理硬件资源，多了没有；

2. 两个华强要一起去买一个西瓜，这是个复合行为，因为有两个华强要吃瓜，但是要注意，此时仍然只有一个西瓜，多了也没有。并且两个华强约好了一起去砍西瓜，谁不去谁就不是兄弟，那么此时两个华强买瓜就是一个进程，每个华强吃瓜仍然是一个线程，因此一个进程里包括了两个线程。

这个时候，只有一个西瓜但是要多个人吃的情况就是并发，这里的重点是大家一起吃西瓜，要保证每个人都能最起码吃上一口，因为不论吃瓜的人有多少，他们之间如何分座位、先后，都不影响一瓜多吃的最终结果。

聪明的你一定看出问题来了，为啥非得这么多人一起吃西瓜，开西瓜摊的老板本质上是水果店老板，你还可以吃香蕉啊，说的对，这就是需要供给侧改革的原因，现在老板宣布，香蕉也上市了，那么此时物理资源（水果）就增加了，华强可以分为两列分别取吃不同的水果，这就是并行，两行并列，各吃所爱。

（防杠声明：上面的解释比较通俗但不专业，如有争议，以程序员认知为准，我是半吊子出身）

下一步将它们和 EVM 组合到一起，组装出并行 EVM 的真正涵义。

EVM 虽然经常被提起，但是其真正指向却含混不清，尤其是虚拟机（VM，virtual machine）总是给人一种脱实向虚的感觉，其实，不较真的说，虚拟机就是特化的操作系统，程序员不需要面向物理实体搞开发，只需要在软件层面适配就行。

简化一下 EVM 的作用就是交易，用户提交指令，随后 EVM 会按照用户的需求，如转账、SWAP、质押还是其他需要和智能合约交互的行为都会被一一执行。这里的重点是指令和一一执行，EVM 可以理解用户的需求，但是执行需要排队，不能随意改变顺序。

所以并行 EVM 本质上就是改变了执行顺序，允许多个智能合约（指令）同时进行，相当于挂摊老板雇工，他卖西瓜，小弟卖香蕉，最终挣钱了还是老板的。

最典型的就是我前一篇文章提到的 BTC L2 们，现在的 BTC L2 基本上都是想给比特币接入 EVM 生态，其实他们自己就是个比特币上的虚拟机，开发者面向他们开发，就不需要考虑比特币自身架构和编程语言的限制，可以用熟悉的 EVM 开发流程一步到位。

EVM 与此同理，极端一点说，如果你是个前端，那么甚至可以在完全不了解硬件、操作系统原理、以太坊原理的基础上面向文档开发，只需要看懂 EVM 开发工具和接口的说明，比如写出某个 DEX 的前端界面（只做理论说明，实际上非常复杂）。

一言以蔽之，虚拟机（VM）是摒除硬件和原理后的加工作坊，比如是华强买瓜要做西瓜汁，那么虚拟机就是榨汁机，一杯西瓜汁只需要三步：开盖、放入西瓜、榨汁，完事。

同理，EVM 就是以太坊的榨汁机，兼容 EVM 就是 L1/L2 买的拼多多平替榨汁机，虽然存在一些瑕疵，但是也能用，而并行 EVM 就是多个榨汁机一起工作。

不是手工用不起，而是榨汁机更有性价比。

最后，并行 EVM 概念重出江湖，本质上是以太坊只能依次处理单笔交易带来的速度限制，其主网 TPS 只能稳定在 10 左右，BNB Chain（BSC） 等较为中心化的 EVM 兼容链也只能提到到 200 左右，在物理硬件没有革命性突破，以及以太坊自身无法改造为并行机制的前提下，并行 EVM 赛道将长期火热，毕竟，没有人会嫌速度快。

现状：乐观验证成为共识，Move 系渐有救驾之势

并行和 VM 的概念早已有之，但是引入到区块链，尤其是并行 EVM 概念，其实是以 2022 年为起点，Aptos 发布了《Block-STM: Scaling Blockchain Execution by Turning Ordering Curse to a Performance Blessing》的论文，随后 Polygon PoS 链便在当年底尝试加入了该功能，不仅如此，Aptos 在这篇论文中提出的诸多方案和思路也成为行业共同选择，需要予以介绍。

梦想起点：Block-STM

可以这样说，Aptos 是区块链并行化的集大成者，虽然 Solana、Near 已经有所探索，但是 Aptos 在区块链中应用的的 STM（软件事务内存，Software Transactional Memory）重新对交易进行排序，核心思路是先假设排序后的交易都是对的，并行执行后发现有不对的，单独解决个别不对的，按照二八定律，这样大部分的交易都可以得到加速执行，此所谓乐观验证机制，和 Rollup 中的乐观验证机制思路基本一致。

具体而言，Block-STM 将区块链的执行过程分为两个阶段：排序阶段和执行阶段。

• 排序阶段，Block-STM 使用 STM 来对交易进行排序，以确保交易的顺序性；

• 执行阶段，Block-STM 利用排序结果来并行执行交易，从而提高执行效率。

自此之后的并行 EVM 基本上都与此类似，只不过排序和执行上存在实现差别，以及要增加对 EVM 的兼容，比如 Neon EVM 和 Polygon PoS 都属于此类。

Sui 改造：一切皆对象

Sui 和 Aptos 师出同门，二者高度相似，但是最大差别在于 Sui 以对象（Object）为核心，比如在 Alice 给 Bob 的转账流程中，作用方式如下：

• Aptos：Alice 账户减去 1 USDT，Bob 账户加上 1 USDT，涉及到两个账户的记账信息和余额变动；

• Sui：1 USDT 保持不变，只改变其所有权属性，将所有权由 Alice 变动为 Bob，这样只涉及 1 USDT 的信息改动；

如你所见，Sui 的出发点不是考察交易双方的账户，而是涉及对象的属性变化，由此推广，不仅是代币转移，也可以是 NFT 等资产。

再延伸一下，如果一个资产只涉及点对点之间的属性变化，其实并不需要同步全节点，只要双方认可该交易即可，如此一来，此类交易都可并行处理。

当然，二者的具体实现要复杂的多，并行也会带来很多问题，但是了解到此处已经足够。

Solana 和 Neon EVM：借壳上市

Solana 本身的并行处理是通过 Sea Level 机制来实现，和 Block-STM 类似（其实应该颠倒，Sea Level 提出于 2019 年，Block-STM 提出于 2022 年），都是需要对交易排序，然后再执行。

Solana 的“创新”在于对硬件资源的专项优化，理论上不仅可以对所有指令进行排序，并且优化后的多线程可以发挥处理器的全部效能，达到高并发的效果，TPS 理论值 5 万，实测高峰可达 5 千左右。

那么这和 Neon EVM 的关系在哪里呢？

Neon 要做的就是同步 EVM 的交易信息，然后用 Solana 来运算，这样既可以利用 EVM 生态的 dApp 丰富度和安全保障，也可以利用 Solana 来提速降费，相较于以太坊主网的昂贵和缓慢，Neon 的授权、转账、存借基本上在 0.1 甚至 0.01 美元以下。

不太恰当的说，Neon 把 Solana 变成了以太坊的另类 L2，触类旁通，L1/L2 EVM 不仅可以自己实现并行，其实也可以当中介，自身只负责兼容 EVM 或者只做 L1/L2，而把剩下的部分外包出去。

这也是开头我说，泛化的模块化的真正含义，L1/L2 并行 EVM 完全可以是三个项目的组合产物，甚至是跨链组合，如此一来，玩法就多种多样了。

Sei V2 和 Monad：一起开心，字节兼容

从技术实现上而言，Sei V2 和 Monad 非常相似，两者都是对以太坊的字节级兼容 EVM，其实在并行思路上，都不约而同选择了熟悉的乐观验证，先排序，能执行的就执行，出错了，再单独解决依赖项。

当然，成熟的产品和思路大家都能用，但是要注意，如同 BTC L2 一样，真正的技术创新并不多，仍然是以“组合”为主，Solana 是唯一大规模实践并行，并且软硬件搭配跑出高并发效果的 L1，其他的更多是“兼容 EVM+并行”的套餐装。

大家肯定能想到，既然 Solana 能被当做加速器，那么 Aptos 等也可以，事实上，Lumio 也是这么想的，只要自己作为中介，一面兼容 EVM，一面实现并行，那么都可以被称为并行 EVM，故此，不对 Lumio 再做过多说明。

结语：并行 EVM 的困境

在本文中，我着重强调的是并行 EVM 的核心是硬件资源的调配和任务的排序执行，两者缺一不可，软件优化的上限是物理硬件的参数限制，毕竟博尔特也没法超越光速，但是并行 EVM 目前主要都是对 Aptos 的 Block-STM 的改造和模仿，这也是基本事实。

此外，目前不需要过度探索以太坊 L2 上的并行实践，它们更需要解决排序器的中心化问题，效率已经足够高。

并行 EVM 并不神秘，我在行文中省去了各项目的读写机制设计、TPS 对比、数据记录和状态同步等技术细节，普通人完全没必要了解这些东西，牢牢记住当前处于乐观验证打满全场，乐观验证就是先执行再排错的思路即可，如果有更新，我会为大家及时补充。

参考文献：

1. Sealevel — Parallel Processing Thousands of Smart Contracts

2. awesome-parallel-blockchain

3. Parallel Computing

4. Introduction to Parallel Computing Tutorial

5. Sei v2 - The First Parallelized EVM Blockchain

6. https://docs.monad.xyz/

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

8. Parallel Power Unlocked

9. https://neonevm.org/whitepaper.pdf

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

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

12. Built for Speed: Under the Hoods of Aptos and Sui

13. Innovating the Main Chain: a Polygon PoS Study in Parallelization