Monad: Parallel EVM Optimistis dengan MonadBFT dan MonadDB untuk 10.000 TPS

Penulis Nadeau, Keone; et al. (Monad Labs)
Tahun 2024
Proyek Monad
Lisensi Proprietary
Sumber Resmi monad.xyz
Disclaimer: Halaman ini merupakan ringkasan dan analisis edukatif dari whitepaper atau makalah teknis resmi. Konten ini disajikan untuk tujuan pendidikan semata dan bukan merupakan saran investasi atau keuangan. Selalu baca dokumen asli dan lakukan riset mandiri sebelum mengambil keputusan keuangan apa pun.

Monad adalah blockchain Layer 1 berkinerja tinggi yang kompatibel dengan Ethereum, dideskripsikan dalam dokumentasi teknis oleh Keone Nadeau dan Monad Labs (2022–2024). Tesis Monad: kompatibilitas EVM penuh dan 10.000 TPS dapat dicapai secara bersamaan dengan merancang ulang arsitektur eksekusi — bukan dengan mengorbankan semantik EVM atau desentralisasi.

Tiga Inovasi Inti

  1. Parallel EVM dengan optimistic parallelism: Eksekusi transaksi secara bersamaan di berbagai thread CPU; deteksi dan re-eksekusi konflik setelah kenyataan
  2. Deferred writes (eksekusi pipeline): Simpan state dalam-proses dalam buffer lokal; commit ke database hanya setelah eksekusi blok penuh — memisahkan kecepatan eksekusi dari kecepatan I/O
  3. MonadDB: Database state kustom yang dirancang untuk pola akses spesifik eksekusi EVM (pembacaan kecil acak, penulisan sekuensial batch)

Monad Labs mengumpulkan $225 juta dalam Series A pada April 2024 yang dipimpin oleh Paradigm. Keone Nadeau adalah mantan insinyur sistem trading Jane Street.

Mengapa EVM Sekuensial Adalah Hambatan

EVM Ethereum standar memproses transaksi secara ketat sekuensial: transaksi 1 selesai, perubahan state-nya ditulis, kemudian transaksi 2 dimulai. Ini mencegah konflik tetapi membuang waktu CPU — sebagian besar transaksi menyentuh state yang tidak bersinggungan.

Optimistic Parallelism Monad

Monad mengeksekusi transaksi secara spekulatif secara paralel:

  1. Semua transaksi dalam blok didispatching ke thread eksekusi paralel secara bersamaan
  2. Setiap thread mempertahankan buffer spekulasi lokal: pembacaan diperiksa terhadap buffer; penulisan masuk ke buffer (bukan database)
  3. Setelah semua thread selesai, sistem memeriksa konflik read-write: jika transaksi 5 membaca nilai yang ditulis transaksi 3 secara bersamaan, hasil transaksi 5 tidak valid
  4. Transaksi yang berkonflik di-re-eksekusi secara serial dalam urutan yang benar
  5. Transaksi yang valid (tidak berkonflik) buffer-nya digabungkan ke database

Ekspektasi: sebagian besar transaksi (70–90%) tidak berkonflik — speedup besar dari paralelisasi. Sejumlah kecil transaksi yang berkonflik menerima overhead re-eksekusi kecil.

MonadBFT: Konsensus Pipeline Single-Slot

MonadBFT adalah protokol konsensus BFT yang dirancang untuk pipeline — memisahkan tiga fase: proposisi blok, voting, dan komit. Dengan membuat fase-fase ini tumpang tindih, MonadBFT mencapai finalitas single-slot (setiap blok final setelah satu putaran konsensus, bukan dua seperti HotStuff standar) tanpa membuang latency menunggu satu fase selesai sebelum fase berikutnya dimulai.

MonadDB: Database State Kustom

Ethereum menggunakan kombinasi MPT + LevelDB yang dioptimalkan untuk keamanan dan portabilitas, bukan kecepatan. Untuk volume transaksi Monad, ini menjadi hambatan I/O. MonadDB dirancang khusus untuk:

  • Async I/O: Pembacaan state terjadi secara asinkron selama eksekusi paralel — thread tidak menunggu I/O disk sebelum melanjutkan
  • Batch writes: Penulisan commit setelah blok penuh selesai — lebih efisien dari penulisan per-transaksi
  • Cache-friendly layout: Struktur penyimpanan dioptimalkan untuk pola akses EVM (akun dan storage slot dikelompokkan)

Status dan Testnet

Monad testnet diluncurkan pada awal 2025. Mainnet diharapkan menyusul. Per 2024, Monad adalah salah satu proyek infrastruktur blockchain yang paling ditunggu dengan valuasi lebih dari $3 miliar setelah funding round.

Istilah Terkait

Referensi

  • Monad Labs (2024). Monad Technical Documentation. monad.xyz