Points clés

  • Dans le domaine de la blockchain, la parallélisation est une méthode permettant de traiter plusieurs transactions en même temps.

  • Il existe de nombreux types d'exécution parallèle, notamment l'exécution parallèle au niveau des transactions, l'exécution parallèle au niveau des blocs et l'exécution parallèle des contrats intelligents.

  • Certains des avantages de l’exécution parallèle incluent un traitement des transactions plus rapide, une évolutivité améliorée et une réduction des coûts de gaz.

Introduire

Un traitement efficace des transactions est essentiel pour améliorer le débit des réseaux blockchain et résoudre le problème d’évolutivité de la blockchain. Dans cet article, nous apprendrons les bases de l'exécution parallèle, son fonctionnement, les types courants d'exécution parallèle et leurs avantages potentiels.

Qu’est-ce que l’exécution parallèle ?

La Parallélisation (exécution de transactions parallèles) est une méthode permettant de traiter plusieurs tâches en même temps. L'exécution parallèle est étroitement liée au calcul parallèle, un concept informatique qui fait référence à l'exécution simultanée de plusieurs processus.

Comment fonctionne la technologie d’exécution parallèle ?

La technologie d'exécution parallèle organise les données du réseau de manière à permettre la validation simultanée de plusieurs transactions, plutôt que leur traitement séquentiel (une transaction à la fois). La tâche d'exécution des transactions est répartie sur plusieurs nœuds. Chaque nœud traite différents segments de la transaction, contribuant ainsi à raccourcir les temps de traitement et à réduire la congestion du réseau. 

Lors du traitement des transactions en parallèle, le réseau vérifie simultanément plusieurs états. Chaque état représente la conséquence de la validation d'un ensemble spécifique de transactions. Cela permet au réseau d'évaluer l'impact potentiel d'une transaction avant qu'elle ne soit officiellement enregistrée dans le grand livre. Après évaluation, les nœuds s'accordent sur un état commun qui reflète les résultats fusionnés de ces validateurs parallèles.

Modèle d'exécution parallèle

Il existe deux types de modèles d'exécution parallèle utilisés pour les principales blockchains : la parallélisation optimiste et la parallélisation d'accès à l'état.

1. Exécution parallèle sous hypothèse optimiste. Dans le modèle d'exécution parallèle optimiste, le réseau saute l'étape de placement initiale et traite directement les transactions simultanées. Cette approche suppose que la plupart des transactions dans la file d'attente sont indépendantes et utilise une méthode pour examiner et corriger toutes les transactions qui s'avèrent interdépendantes après l'exécution. Cela signifie que si les transactions sont initialement considérées comme sans rapport, mais qu'il s'avère par la suite qu'elles s'influencent mutuellement, le système s'ajustera pour garantir que toutes les données restent exactes.

2. Exécution parallèle avec état. L'exécution parallèle par accès d'état commence par classer les transactions en fonction de leur impact sur l'état du réseau, comme les interactions avec des contrats intelligents

Types d'exécution parallèle

Exécution parallèle au niveau des transactions

L'exécution parallèle au niveau des transactions permet le traitement simultané de plusieurs transactions. Ce type augmente le débit du réseau, permettant un nombre plus élevé de transactions par seconde (TPS). Cela réduira le temps nécessaire à la confirmation des transactions, améliorant ainsi la réactivité globale de l'ensemble du réseau. Ce type d’exécution parallèle est particulièrement utile pour les blockchains très demandées qui doivent maintenir des temps de traitement rapides. 

Cependant, l’exécution parallèle au niveau des transactions se heurte également à certains obstacles. Par exemple, le traitement de transactions simultanées peut créer des dépendances de données, dans lesquelles le résultat d'une transaction peut en affecter une autre, nécessitant des stratégies de gestion de données complexes pour garantir la cohérence et la fiabilité.

Exécution parallèle au niveau du bloc

L'exécution parallèle au niveau des blocs implique la création et la validation simultanées de plusieurs blocs, ce qui améliore l'évolutivité du réseau. En traitant plusieurs blocs à la fois, cette approche aide la blockchain à traiter davantage de transactions et évite le risque de congestion du réseau. 

Cependant, l’exécution parallèle au niveau des blocs nécessite une mise en œuvre minutieuse pour éviter de compromettre la sécurité de la blockchain. De plus, l'exécution parallèle au niveau des blocs nécessite davantage de ressources de calcul, ce qui augmente les exigences matérielles pour les nœuds du réseau. Cela peut limiter la capacité de certains utilisateurs à participer au réseau, affectant négativement la décentralisation et l'accessibilité du réseau.

Exécution parallèle selon les contrats intelligents

L'exécution parallèle de contrats intelligents est l'exécution parallèle de plusieurs contrats intelligents. Cela peut améliorer les performances des applications décentralisées (DApp), améliorant ainsi l'évolutivité et la réactivité de ce DApp.

Plusieurs mécanismes prennent en charge l'exécution parallèle de contrats intelligents. Par exemple : les cumuls optimistes effectuent des transactions hors chaîne et interagissent uniquement avec la blockchain pour terminer la transaction, réduisant ainsi la charge sur la chaîne principale. La solution de mise à l'échelle Validium d'Ethereum combine des preuves de connaissance nulle avec des capacités informatiques hors chaîne, offrant à la fois évolutivité et confidentialité pour la validation des applications Smart Copper.

Avantages de la parallélisation

Vitesse de traitement des transactions élevée

L'allocation de tâches sur plusieurs nœuds permet de réduire le temps d'exécution des transactions, augmentant ainsi la vitesse de traitement des transactions. Les réseaux qui utilisent une technologie d'exécution parallèle sont souvent plus efficaces que les réseaux qui fonctionnent sur des modèles de traitement séquentiel.

Capacité d'extension

L'exécution parallèle résout le problème d'évolutivité de la blockchain en distribuant la validation des transactions entre les nœuds du réseau. Cela accélère le processus et prend en charge la mise à l'échelle horizontale. La mise à l'échelle horizontale permet au réseau d'ajouter ou de supprimer des nœuds en fonction des fluctuations de la demande.

Réduire les coûts de gaz

L'exécution parallèle permet de réduire les frais en distribuant les transactions à des sous-groupes de nœuds. Ce processus est moins coûteux qu'un traitement séquentiel où chaque nœud valide chaque transaction. De plus, des vitesses de transaction plus rapides réduisent également la concurrence entre les nœuds, réduisant encore davantage les frais de transaction.

résumé

L'exécution parallèle est une méthode permettant de traiter plusieurs transactions en même temps. Cette technologie offre de nombreux avantages, notamment des vitesses de traitement des transactions plus élevées, une évolutivité améliorée et des frais réduits. À l’avenir, l’exécution parallèle pourrait être combinée avec d’autres solutions de mise à l’échelle, telles que le partage, offrant ainsi aux réseaux blockchain une évolutivité encore plus grande.

En savoir plus:

Avis de non-responsabilité : ce contenu vous est présenté « tel quel » à des fins d'information et d'orientation générales uniquement et ne constitue en aucun cas une représentation ou une garantie d'aucune sorte. Ce contenu ne doit pas être considéré comme un conseil financier, juridique ou autre conseil professionnel, ni comme une recommandation d'achat d'un produit ou d'un service spécifique. Vous devriez demander conseil à des conseillers professionnels appropriés. Dans les cas où les articles proviennent de contributeurs tiers, veuillez noter que les opinions exprimées appartiennent au contributeur tiers et ne reflètent pas nécessairement les vues de Binance Academy. Veuillez lire notre clause de non-responsabilité complète ici pour plus de détails. Les prix des actifs numériques peuvent fluctuer. La valeur de votre investissement peut augmenter ou diminuer et vous ne récupérerez peut-être pas le montant que vous avez investi. Vous êtes seul responsable de vos décisions d'investissement et Binance Academy n'est pas responsable des pertes que vous pourriez subir. Ce matériel ne doit pas être considéré comme un conseil financier, juridique ou autre conseil professionnel. Pour plus d'informations, veuillez consulter les Conditions d'utilisation et les Avertissement sur les risques.