智能合約中的并發性和并行性_INT

以太坊很慢——極其緩慢。最近做一個簡單的USDC審批交易，大概花了3個小時進行驗證。這里有一個更有啟發性的統計數據：以太坊平均每10~20秒發布一個區塊。每個區塊包含少于350個交易。所有這些大致轉換為每秒30個交易。當批評以太坊的緩慢時，Visa的2000 tps經常被提起。也許這是一個不公平的比較，因為以太坊仍處于開發階段。然而，以太坊似乎不太可能在短期內主宰數字金融。

以太坊的低吞吐量是一個基礎性問題。以太坊是一個基于賬戶的區塊鏈：賬本狀態被定義為一個從賬戶地址到一段數據的鍵值映射。簡單的ETH交易(價值轉移)可以實現賬戶對ETH余額數據的增減。同樣，更復雜的交易(合約調用)將改變指定帳戶的數據。在這種情況下，以太坊交易是全球賬本狀態的轉換函數。這就是讓以太坊虛擬機(EVM)圖靈完成并允許智能合約成為可能的原因；以太坊智能合約本質上是一個可交互的賬戶數據。

公鏈Flow推出無需許可智能合約，支持任何開發人員部署智能合約而無需審查:7月6日消息，公鏈Flow宣布推出無需許可智能合約，旨在支持任何人都可以無需許可地在主網上部署合約，而無需強制性審查。據悉，該合約支持開發人員不再強制需要通過審查流程來部署智能合約，支持開發人員從在測試網上測試到在主網上部署其智能合約整個過程。[2022/7/6 1:53:58]

現在讓我們看看EVM如何處理或驗證這些交易。并行處理所有交易是不合理的。按照設計，所有交易都試圖改變整個全局狀態。如果交易并行運行，EVM將偏向于競態條件：兩個程序(在本例中是交易)嘗試并行地增加uint變量。因為兩個程序同時訪問變量，所以變量只增加一次而不是兩次。為了解決此類并發bug，以太坊選擇逐個處理交易。換句話說，EVM是一個單線程狀態機。因此，以太坊實現了Concurrency（并發），而不是Parallelism（并行）。

國內首個區塊鏈智能合同專利花落南京:3月11日消息，日前，總部位于南京的中國云簽獲得國家知識產權局授予的國內首個區塊鏈智能合同領域的核心發明專利授權。中國云簽運營“國家電子締約安全保障服務平臺”，在電子政務、商務領域為企業和個人提供等同紙質效力的電子合同締約與區塊鏈存證服務。目前，中國云簽擁有電子合同企業標準的自主知識產權20多項，在電子合同實名認證、電子簽約流程、合同存儲驗真三個方面擁有國家發明專利。（中國江蘇網）[2020/3/11]

以太坊類似于只有一個出納員的票務隊列，其處理時間不一致。排隊的人是等待驗證的交易，唯一的出納員是虛擬機。當我們考慮到gas費用時，事情就變得更加復雜了。現在，任何人都可以額外付費插隊。超長的隊伍意味著那些不能花錢買到更好位置的人將不得不等待過多的時間來處理他們的票。

ERC20智能合約又現大量整數溢出漏洞:今日清華-360企業安全聯合研究中心的張超教授團隊披露了一系列ERC20智能合約整數溢出相關漏洞。安比實驗室針對這些漏洞，對以太坊上已部署的23357個合約進行了分析檢測，發現共有866個合約存在相同問題，統計如下：受“underSell:高賣低收”影響的共有288個；受“ownerUnderflow:下溢增持”影響的共有7個；受“mintAny:隨意鑄幣“影響的共有563個；受“overMint:超額鑄幣”影響的共有3個；受“allocateAny:超額定向分配”影響的有1個；受” overBuy：超額購幣”影響的共有4個。上述前5個漏洞皆屬于特權漏洞，黑客攻擊需要事先獲取特權用戶的私鑰。[2018/6/12]

以太坊的低吞吐量是個問題，尤其是從web3.0的角度來看。以太坊確實成為了所有web應用程序的媒介。如果它目前的吞吐量持續下去，像為Reddit上的一篇帖子加贊這樣微不足道的任務可能需要超過兩個小時的時間來處理。我們生活在一個速度決定一切的時代，以太坊太慢了。

可能會問，為什么不選擇性地應用并發性呢?更詳細地說，為什么不將并發應用到沖突的交易上——例如，將價值轉移到同一個帳戶上——并并行處理其余的交易。不幸的是，Saraph和Herlihy已經向我們表明，所實現的加速充其量是適度的。

已經提出了許多加速以太坊并提高其可擴展性的解決方案。最近的EIP-1559——倫敦硬分叉——并不直接影響以太坊的交易速度，但理論上應該通過減少普通用戶在交易處理前必須等待的潛在區塊數量來穩定其在大規模交易峰值上的波動。然后是L2的rollup，這應該會直接影響以太坊的吞吐量，而不會破壞區塊鏈寶貴的去信任。

與此同時，其他模擬通用虛擬機的區塊鏈也在積極開發中。有些已經成功實現了并行，承諾吞吐量遠高于以太坊的30 tps。特別關注Algorand、Solana和Cardano，以及他們在智能合約中實現并行化的獨特方法。

Source：https://medium.com/coinmonks/concurrency-and-parallelism-in-smart-contracts-part-1-10e8f6ecfa12

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