区块链技术自诞生以来，便以其去中心化、透明和安全的特性吸引了全球目光，随着用户数量的激增和应用场景的拓展，区块链的可扩展性问题日益凸显，其中交易处理速度（TPS，每秒交易处理量）是制约其大规模应用的主要瓶颈之一，作为全球领先的智能合约平台，以太坊同样面临着这一挑战，为了突破这一限制，“以太坊交易并行”的概念应运而生,被视为解锁以太坊乃至整个区块链生态系统可扩展性的关键钥匙。

以太坊的“堵车”困境：串行处理的天然局限

在理解交易并行之前，我们首先要明白以太坊目前（指以太坊合并后，主要基于PoS共识，但执行层仍为EVM）的交易处理方式，以太坊的执行引擎——以太坊虚拟机（EVM），本质上是一个单线程、串行执行的环境，这意味着，无论网络中有多少交易等待处理，它们都必须按照特定的顺序（通常是按照gas价格高低和交易入队顺序）一个接一个地被处理。

这种串行处理模式类似于一个单车道的服务站，车辆（交易）必须依次通过，在交易量不大的情况下，这种模式尚能维持，当网络拥堵，交易量激增时，就会导致“堵车”现象：交易确认时间延长，gas费用飙升，用户体验急剧下降，这种瓶颈限制了以太坊支持高频交易应用（如大规模去中心化交易所、复杂游戏、社交应用等）的能力。

什么是“以太坊交易并行”？

“以太坊交易并行”并非一个单一的技术方案，而是一类旨在改变EVM串行执行特性，允许多个交易同时处理的技术思路和总称，其核心思想是将原本需要依次执行的交易，识别出它们之间不存在数据依赖关系，然后将其分配到不同的处理单元上并行执行,从而显著提高整体的交易处理吞吐量。

就是将单车道扩展为多车道，甚至高速公路网，让互不干扰的车辆（交易）可以同时在不同的车道上行驶,大大提升了通行效率。

实现交易并行的核心挑战与路径

实现以太坊交易并行并非易事，其核心挑战在于识别和管理交易间的依赖关系，以太坊上的交易，尤其是涉及智能合约的交易,往往存在复杂的依赖：

  1. 账户状态依赖：多个交易可能试图修改同一个账户的 nonce（序列号）或余额。
  2. 存储依赖：多个交易可能读写智能合约的同一个存储槽（storage slot）。
  3. 合约执行依赖：一个交易的执行结果可能是另一个交易的前提条件。

如果这些存在依赖关系的交易被并行执行，可能会导致不可预测的结果、状态不一致甚至安全漏洞。

为了解决这些挑战，研究者们提出了多种并行执行框架和路径,主要包括：

  1. 随机配图