详解Monad：新一代PoS兼容EVM的L1公链

原文标题：《Monad：权益证明且以太坊虚拟机兼容的第一层区块链》

原文作者：Yinan

项目简介 ：

Monad 是一个新的权益证明 (PoS) 以太坊虚拟机 (EVM) 兼容的第 1 层区块链，旨在改善整个以太坊生态系统;以及去中心化的计算平台。

Monad 提供的吞吐量比任何现有的智能合约区块链都要高几个数量级，通过对虚拟机设计和拜占庭容错 (BFT) 共识机制的算法改进，支持每秒 10,000 次智能合约交易 (tps)。

技术创新：

Monad 客户端的构建注重性能，并用 C++ 和 Rust 从头开始编写。

ETH 当前的性能瓶颈

以太坊当前执行限制例如每秒 125 万 Gas 的限制，是出于多个因素考虑而保守设置的：

低效的存储访问模式

以太坊的状态存储在区块链上，由于其分布式特性，与传统数据库相比，其速度较慢。访问和修改这个状态（例如，读取或写入智能合约）可能会很低效，特别是如果存储访问模式没有优化的话。这种低效是保持 Gas 限制保守的一个关键原因，因为如果短时间内有太多的状态访问，可能会导致网络拥堵。

单线程执行

目前，以太坊采用单线程执行模式，意味着交易是一个接一个地处理的。这种串行处理可能成为系统吞吐量的瓶颈。并行执行可能会增加吞吐量，但它引入了交易排序和执行一致性的复杂性，使得它成为一个难以实现和优化的功能。

非常有限的执行预算

智能合约的执行和交易处理需要计算资源。共识机制（特别是在工作量证明中，以及在某种程度上在权益证明中）要求节点就网络的状态达成一致。这个过程在没有执行之前不能继续进行，因为共识是网络正常运行的基础。

关于状态增长的担忧，以及状态增长对未来状态访问成本的影响

随着网络的使用和智能合约的增多，以太坊的状态大小也在持续增长。状态越大，节点同步和维护状态的成本就越高。此外，状态的增长还可能影响将来访问状态的成本，因为大量的数据可能导致检索和处理数据的时间增加。因此，对 Gas 限制的保守设置也是为了控制状态增长的速度，以确保网络的长期可持续性和性能。

Monad 优化

Monad 在四个主要领域引入了优化，使区块链的吞吐量达到每秒 10,000 笔交易 (tps)：

MonadBFT

onadBFT 是一种高性能共识机制，用于在拜占庭参与者存在的部分同步条件下就交易排序达成一致。它基于 HotStuff 进行改进，并参考了 Jolteon/DiemBFT/Fast-HotStuff 中的改进点，特别是在领导者超时的情况下利用二次通信复杂性，将三轮通信减少至两轮。

延迟执行

Monad 通过解耦执行和共识，允许共识和执行独立进行，延迟执行意味着交易的执行可以在其被包含在共识过程中一段时间后进行。这为验证节点提供了更多的灵活性，因为它们可以在更合适的时候执行交易，而不是必须在共识时就立即执行。

并行执行

Monad 并行执行交易。尽管乍一看这似乎意味着与以太坊不同的执行语义，但实际上并不是这样。Monad 区块与以太坊区块相同——都是交易的线性有序集合。在 Monad 和以太坊中，执行区块中的交易得到的结果是相同的。Monad 采用乐观执行（Optimistic Execution）。这意味着 Monad 会开始执行区块中的后续交易，即使前面的交易还没有完成。有时（但并非总是）这会导致执行结果不正确。虽然 Monad 并行执行交易，但每个交易更新的状态会按顺序「合并」，防止双花问题。

MonadDb

这是一个为存储区块链状态而设计的定制数据库。它通过原生实现 MPT 数据结构，并利用最新的异步 I/O 技术和其他优化技术来提高效率和性能。

并行执行

Monad 提供 1 秒的出块时间和 1 秒的最终确定性。为此，Monad 对共识层和执行层（区块链的两个主要机制）进行了一些关键更改，保留了应用程序开发人员（完全 EVM 字节码兼容性）和用户（以太坊 RPC API 兼容性）的无缝兼容性。

Monad Labs 联合创始人兼首席运营官 Eunice Giarta 表示：「Monad 从头开始重新设计了 EVM 执行系统，以允许非重叠交易并行运行。」 她指出，该团队还重塑了两种机制之间的集成系统，以允许区块链的执行层与共识并行运行。

Monad Lab 联合创始人兼首席执行官 Keone Hon 在声明中表示：「Monad 区块链将为所有第 1 层协议应具备的速度、透明度、安全性和可扩展性设定行业标准。」

为什么选择 L1 而不是 Rollup?

1.去中心化（Decentralization）：

第一个原因是去中心化。Rollup 目前缺乏去中心化区块生产的机制。去中心化区块生产对于防止审查（censorship-resistance）和实现真正的去中心化至关重要。Rollup 在这方面存在局限性，因为它们通常依赖于少数几个操作者来打包和提交交易，这可能导致中心化风险和审查风险。

2.性能（Performance）：

第二个原因是性能。Monad 团队正在构建尽可能高效、成本低廉的系统。作为一个 Rollup 构建，将会对 Monad 的可扩展性施加限制。Rollups 虽然在处理交易时能提供更高的吞吐量，但它们通常受限于底层区块链（如以太坊）的数据吞吐量和计算能力。相比之下，作为一个独立的第一层区块链，Monad 能够实现更深层次的优化和性能提升。

3.专注（Focus）：

最后一个原因是专注。Monad 团队认为，一个高性能的 EVM 执行环境，任何人都可以运行，这是大幅度提高去中心化计算范围和效用的关键所在。Monad 团队深度专注于实现这一愿景，为加密空间做出贡献。虽然未来有机会将 Monad 的某些改进与 Rollup 机制结合起来，但目前团队的焦点是明确的——即构建一个性能卓越、完全去中心化且可扩展的第一层区块链。

项目团队：

科技初创公司 Monad Labs 由传统金融 (TradFi) 巨头 Jump Trading 的前团队创立。

Monad CEO：Keone Hon

Keone 是一名软件开发人员和区块链研究员。在加入 Monad 之前，他在 Jump Trading 工作了八年，领导高频交易团队。2021 年，Keone 加入了 Jump 的加密部门，并领导了一个专注于区块链研究和 dapp 开发的工程师团队。

Monad CTO：James Hunsaker

James 是系统工程和低延迟优化方面的专家。在加入 Monad 之前，他在 Jump Trading 工作了八年，建立了一个超低延迟的交易系统，负责主要期货市场数百亿的名义每日交易量。

Monad COO：Eunice Giarta

Eunice 是产品和技术领导者，拥有传统金融和金融科技背景。她拥有麻省理工学院的计算机科学学位，此前曾在美银美林从事交易工作，并在 Broadway Technology 领导产品团队构建企业交易系统，在 Shutterstock 领导支付和许可基础设施团队。

项目融资：

2022 年 12 月融资 1900 万美元

Monad 在的这轮融资由加密风险投资公司 Dragonfly Capital 领投，其他 70 家投资者参与，包括 Placeholder Capital、Lemniscap、Shima Capital、Finality Capital，以及数字资产领域的天使投资者，包括 Naval Ravikant、Cobie、Hasu。

发展进展：

目前项目还没公布测试网，推特上宣布了和 Layerzero 的合作以及 Wormhole 的相关合作，目前能做的就是在社区或者 Twitter 上做一些活跃或者创作一些内容做贡献，能够获得相应的 DC 角色，更多的贡献内容可以查看文档：https://monad-xyz.notion.site/Monad-Community-Home-f2c19b349bfa474aa131fee69d42f34e

项目生态：

生态网站导航：https://www.rootdata.com/EcosystemMap/list/295?n=Monad

DEX：

TayaSwap（测试网）：TayaSwap是 monad 上的去中心化交易所，无需传统订单簿或中介机构即可进行资产交易。

跨链桥：

Layerzero：Twitter 宣布合作

Wormhole：Twitter 宣布合作

总结：

Monad 是一个由前 Jump trading 团队构建的以 POS 机制且 EVM 等效的第一层公链，团队的核心人员优势在于交易这一块，资源也较为不错，但是作为 L1 在公链大战之中如何脱颖而出是一个较大的问题。

那些曾经号称的」以太坊杀手「也早已式微没落，很多链也沦为了以太坊上的 fork，而 Monad 提出的几点创新，共识机制的改进以及并行交易带来的秒级万笔交易和秒级区块确认还得从实践中得到检验，毕竟前段时间很多以高性能高 TPS 宣称的区块链都经历了一次「铭文的检验」，是骡子是马得拉出来溜溜。

目前项目测试网还未上线，项目的关注度非常不错，Monad 也宣布了 Layerzero 将支持 Monad 生态，目前还很早期，可以继续保持关注。

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