公共链是Linera设计的另一个重要组成部分。这些链是去中心化的应用程序，如自动做市商(AutomatedMarketMakers,amm)的所在。公共链对所有网络参与者开放，为需要开放和不受限制的交互的应用程序提供一个公共平台。
Linera还引入了临时链的概念，专门用于处理原子交换等复杂操作。与需要在主链上记录交易的协议相比，该特性提供了一个显著的优势，后者可能会造成瓶颈。在Linera中，在原子交换期间创建一个临时链，独立于其他交易并与其他交易并行处理。一旦交换结束，临时链就会消失，更新后的状态会反映在相关的用户链中。
该协议的结构支持横向扩展，这是在不同负载下保持系统性能的基本特性。随着流量的增加，验证者可以添加更多的工作机器来管理增加的活动，并在高负载下保持高吞吐量。
与Cosmos等其他协议不同，其中每个区块链或区域由一组不同的验证者操作，Linera将所有链统一在一组验证器中。这种统一的方法增强了Linera协议的效率和安全性，通过消除单独验证器集验证的复杂性来简化跨链交互，这可能会导致延迟或差异的增加。因此，交易在整个生态系统中得到更有效的处理，显著降低了冲突的风险。
QuaiNetwork以其独特的可扩展性方法在区块链行业中开辟了自己的道路。通过实现动态和可互操作的多链架构，Quai为可扩展性问题提供了独特的基于工作量证明的解决方案，通过无限执行分片实现交易并行化。这种方法将Quai与Linera等协议区分开来，Linera利用用户控制的链，同时与Shardeum的动态分片有一些相似之处。
Quai使用的分片版本类似于用于增强中心化系统中数据库性能的传统方法。然而，Quai不同于典型的分片方案，它具有动态、适应性强、深度交织的多链架构。这有点类似于Shardeum的动态分片，其中网络被划分为独立处理交易的分片链。然而，Quai使用合并挖掘层次结构来协调这些不同的分片，创建了一个独特的互联结构，允许跨网络并行执行操作。与所有现有的分片实现不同，它们引入了一些新的信任机制来促进互操作性(跨分片交易)，Quai网络使用合并挖掘来互连分片，确保处理跨链交易所需的唯一机制是挖掘。QuaiNetwork通过合并挖掘实现互操作性的独特方法显着提高了吞吐量，并提供了在不牺牲去中心化或性能的情况下容纳大量并发交易的能力。
为了能够协调无限数量的执行分片，Quai网络引入了一种新的共识机制，称为PoEM。PoEM基于工作量证明(PoW)共识，但与其他共识机制不同，它是第一个消除基于共识的分叉的共识机制。在运行PoEM时，所有节点将始终立即对序列中的下一个区块具有相同的偏好，给定相同的信息集。PoEM允许所有节点立即公平地比较任何提议的区块，从而消除了共识的所有不确定性。通过确保共识始终是即时的，PoEM为无限分片提供了必要的先决条件。如果建立共识需要任何时间，那么可以协调的执行分片数量就会受到严格限制。PoEM作为第一个达成共识的零时间方法，是第一个也是唯一一个适合协调无限增长的链集的共识算法。
Quai架构的一个突出特点是引入了并行执行线程(PETs)，在Quai中称为区域。每个区域或并行执行线程独立且异步地处理事务。每个Quai执行线程独立处理事务的能力支持网络的并行处理能力，这是Quai可伸缩性背后的核心概念之一。
QuaiNetwork中的链的数量是动态的和可适应的，就像Shardeum的动态分片一样。然而，QuaiNetwork使用PoEM共识机制的独特之处在于，它允许无限地执行这种动态分片模式，而不会降低性能。QuaiNetwork通过动态分片添加执行分片有一个明显的权衡：随着更多的执行分片被添加到网络中，跨链交易被其目标分片引用所需的时间将会增加。这种关系是次线性的例如，Quai从9个分片扩展到16个分片，将使跨链交易到达目的地的平均时间从3300秒增加到4400秒。进一步扩展到25个分片将使平均时间增加到约5,500秒。理论上，如果Quai扩展到100个分片，到全球跨链结算的平均时间约为11000秒。QuaiNetwork的动态分片算法监控网络的Gas限制和叔块率，以了解何时需要额外的吞吐量，并自动将额外的执行分片编织成共识，以适应增加的吞吐量需求。
此外，Quai的编织结构支持可组合的多链智能合约，并允许高效的跨链合约交互。每个Quai执行线程都有一个EVM，并引入了新的操作码，以便与位于备用分片上的EVM进行通信。这种能力使开发者能够跨多个或所有Quai链部署合约，确保整个网络中去中心应用程序(dapps)的可操作性。
QuaiNetwork的分片创新应用，加上其合并挖掘的互操作性和并行执行线程，代表了基于工作的共识机制下区块链可扩展性的重大进步。跨链交易的强大处理和先进的智能合约功能使Quai成为可扩展区块链协议不断发展的领域中值得注意的贡献者。
区块链并行执行中的一个新兴范例是基于计算的模型。这个术语是由我们在AmberGroup的研究团队创造的，它描述了一种在共享环境中同时处理计算任务的方法。与状态访问和optimistic模型不同，基于计算的模型并不严格依赖于基于顺序内存的计算。相反，它按照高度并行的虚拟机的原理运行。这种设计促进了健壮和高效的并行执行。以下部分将探讨基于计算的并行执行的原理、潜在应用，以及它给更广泛的区块链技术领域带来的独特挑战。
Kindelia已经成为区块链中基于计算的并行执行模型中一个很有前途的解决方案。它由HigherOrder公司开发，基于称为Higher-Order虚拟机(HVM)的独特运行时，可实现高效的并行计算。
Kindelia的创新是建立在一种被称为交互网络的新型计算模型上的，这一概念与支撑大多数现代计算机的图灵机模型有所不同。交互网络基于交互节点的图，每个节点都拥有一组重写的规则，这些规则规定了它如何与网络中的其他节点交互。计算是通过减少交互网络，并根据其重写规则系统地从网络中删除节点，直到达到最终状态来实现的。该模型允许并行进行计算，而不需要中央时钟来指示过程，因为节点在本地交互而无需任何全局协调。
这种模式的优点是多方面的。由于其固有的并行性，它促进了更快和更有效的计算，大大优于传统的顺序计算模型。此外，它还在计算机科学的各个领域开辟了一个应用领域。在区块链背景下，Kindelia作为第一个真正的并行虚拟机脱颖而出，实现了许多altL1所渴望的目标。然而，由于它们依赖于基于图灵机的架构，这些竞争对手可能永远不会达到相同的并行化水平。
Kindelia的设计需要更少的计算步骤来执行功能，最大限度地利用处理核心，并确保操作以正确的顺序执行所有这些都只需要开发人员付出最小的额外努力。这种简化的执行过程，加上更高级别的安全性，使Kindelia成为区块链技术中基于计算的并行执行的前沿例子。
虽然Kindelia和HVM的理论基础有些超前，但实际意义很容易理解：提高区块链计算的速度、效率和安全性。通过Kindelia，我们见证了区块链技术的革命性飞跃，标志着这一变革领域不断发展的重要里程碑。
当我们探索并行区块链的潜力时，重要的是要承认，虽然它们具有可观的可扩展性和速度优势，但它也带来了独特的挑战和潜在的缺点。经常提及的两个主要问题是增加中心化的可能性和高交易冲突率。
并行区块链将交易处理分布在众多节点之间，从而提高了交易处理吞吐量。然而，这种分布也可能导致权力集中在几个节点内，从而带来一定程度的中心化。这种中心化可能会破坏区块链的可信度和安全性，使其更容易受到攻击。此外，并行区块链会增加网络停机的风险。例如，由于交易请求过多，Solana网络在2021年9月经历了停机事件。这一事件强调了与扩展区块链网络相关的潜在风险，并强调了在不影响稳定性的情况下处理高交易量的解决方案的必要性。
交易冲突率是另一个重要问题。此比率指的是由于冲突而无法同时执行的交易的百分比。高冲突率可能导致并行区块链中的大量交易重做。根据Flashbots报告，2017年以太坊交易的冲突率约为35%。随着OpenSea和Uniswap等主要应用程序主导以太坊网络，冲突率可能会更高。
在optimistic执行的情况下，如果冲突率超过30%，则交易重做的数量会严重破坏管道。每次重做都会减慢交易处理速度，降低并行化带来的好处。因此，管理交易冲突率对于确保并行区块链的效率至关重要。
区块链领域正在发生重大变化，因为它试图解决其设计中固有的可扩展性和效率问题。我们已经探讨了实现并行执行的各种方法，每种方法都有其独特的优势和挑战。基于状态访问的模型标志着克服区块链的顺序性质的第一步。
optimistic执行虽然有希望，但也带来了冲突的风险，需要有效的冲突解决策略。分片通过将网络划分为更小的、可管理的部分，使我们更进一步，每个部分都能够独立处理事务。最后，基于计算的并行执行使用尖端的计算机科学来最大化节点性能和应用程序安全性。尽管存在挑战和潜在的问题，但这些模型显示出显著提高区块链技术性能的潜力。随着这些技术的不断发展和成熟，我们正站在区块链技术新时代的风口。
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