Monad是EVM兼容的L1平台，通过并行执行、共识执行解耦、MonadDB直存优化及多线程资源隔离实现高性能：1.交易静态分组并行执行；2.乐观执行+冲突重跑；3. MonadBFT先共识后执行；4.状态树直映射SSD；5.细粒度锁与无锁通道保障隔离。
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一、Monad的架构定位与EVM兼容性设计
Monad是一个L1智能合约平台，其核心目标是在完全保持EVM字节码兼容的前提下重构执行层。它不改变开发者熟悉的Solidity语法或部署流程，而是通过底层引擎升级实现性能跃迁。
1、Monad将交易执行从串行队列解耦为可预测的并行调度流，所有EVM操作码仍按黄皮书定义语义执行。
2、每个节点内部启动多个独立EVM实例，共享同一状态快照但各自维护本地读写集版本。
3、交易被静态分析器划分为无依赖组后，分发至不同线程同步执行，最终由全局验证器校验状态一致性。
二、乐观并行执行机制的实现路径
该机制默认交易之间无状态冲突，允许全量交易在多核CPU上同时推进，仅对检测出的冲突交易触发重执行，从而最大化吞吐效率。
1、执行前通过访问列表预判每笔交易的读写槽位，例如Uniswap V3流动性池的tick数据范围。
2、运行时为每笔交易分配唯一版本号，并记录其实际访问的存储键路径，形成动态读写集快照。
3、执行完成后按原始区块顺序比对各交易输出状态根，若发现同一存储槽被多个交易写入，则标记该组交易为冲突域并强制串行重跑。
三、共识与执行解耦的延迟执行模型
MonadBFT共识层仅负责确定交易排序，执行层异步处理已排序交易流，二者不再互相阻塞，显著缩短端到端确认延迟。
1、验证者节点先完成MonadBFT两轮投票达成区块头共识，此时交易尚未执行。
2、执行模块接收已排序交易列表后，在专用线程池中启动并行执行引擎。
3、状态默克尔根生成延迟1秒提交，期间允许轻节点基于前序状态进行零知识验证，确保即使单个全节点执行错误也能被网络快速识别并剔除。
四、MonadDB状态存储的直存优化
传统EVM依赖LevelDB等键值库间接管理Merkle Patricia Trie，MonadDB则将状态树结构直接映射至SSD物理页，消除中间抽象层带来的I/O放大。
1、账户状态与合约存储分别构建独立子树，支持跨子树并行读取操作。
2、SLOAD指令不再触发完整磁盘寻道，而是通过内存索引定位对应SSD逻辑块地址。
3、批量写入策略将同一区块内对相同合约的多次SSTORE合并为单次原子更新，降低磁盘写入频次达87%。
五、多线程EVM实例间的资源隔离策略
为防止线程间因共享内存引发竞争条件，Monad采用细粒度锁+无锁消息通道组合方案，在保证正确性的同时维持高并发吞吐。
1、每个EVM线程独占一块预分配内存区域，仅通过Ring Buffer交换跨线程调用参数。
2、对全局状态树的修改请求统一提交至主控调度器，由其协调版本控制与冲突仲裁。
3、当某线程需读取其他线程正在修改的存储槽时，自动切换至该槽最新已提交版本而非等待锁释放，避免线程阻塞。
