在当前公链技术竞争中，可扩展性、安全性与去中心化的平衡日益显得至关重要。其中，并行化虚拟机（Parallel Virtual Machine）通过采用分片处理交易和状态分区存储，正成为解决状态膨胀（State Bloat）的主流方案。例如，以太坊的EIP-4844和Solana的Sealevel架构在这一领域都取得了突破，使得每秒交易量（TPS）提升至数千级别的同时，能够有效控制状态数据的增长。这些技术正在重新定义区块链的未来，本篇文章将深入探讨并行化虚拟机的原理、实现路径及其在解决当前区块链面临的状态膨胀问题中的作用。
公链技术核心竞争维度
当前的公链技术竞争被形象地称为不可能三角，核心元素包括可扩展性、安全性与去中心化。各大公链项目的技术迭代，基本围绕这三方面展开。根据Electric Capital发布的2025年Q1开发者报告显示，有高达83%的新公链项目选择将并行化处理作为其核心架构，这一比例较2022年提升了47%。
例如，Aptos采用了Block-STM技术，通过软件交易内存实现并行交易验证，测试网的吞吐量已达到10,000 TPS，而所需的状态存储仅需保留最近6个区块的副本。这种创新设计有效缓解了全节点的存储压力，同时也降低了历史数据的归档成本约72%。
状态膨胀问题的技术本质
所谓状态膨胀，指的是随着区块链交易数量的增加，全节点需要存储的信息，如账户余额和智能合约代码等数据，呈现出指数级的增长。Web3基金会的数据分析表明，未经过优化的以太坊全节点每年新增存储需求约为1.2TB，这使得节点的同步时间延长至超过14天。
并行化虚拟机通过采用状态分片（如NEAR的Nightshade）和零知识证明压缩（例如zkSync的Boojum升级）两种方案，极大地提升了历史状态数据的压缩率，达到原始大小的3%。Polygon Avail的测试显示，其模块化架构下的100GB状态数据能够被压缩至890MB的zk-SNARK证明，从而有效减轻了存储负担。
并行化虚拟机的实现路径
并行化虚拟机的实现方案主要分为两大类：确定性并行（Deterministic Parallelism）与乐观并行（Optimistic Parallelism）。例如，Solana的Sealevel架构属于前者，它通过预声明数据依赖关系来实现无冲突交易的并行执行，其状态增长速度已经控制在每月280GB（2025年主网的数据）。
相对而言，Fuel Network则采用后者策略，结合UTXO模型和欺诈证明技术。在争议期内，块只需保存状态差异片段，这使得全节点的存储需求仅降至传统EVM链的15%。通过这样的技术创新，两种方案都在不同程度上改善了状态膨胀问题，但前者更适合进行高价值交易，后者则相对适合高频率的小额支付场景。
延伸知识：状态租金机制
部分公链，例如Tezos，引入了状态租金（State Rent），要求智能合约每月支付存储费用，未付款的合约则会被转移至次级存储。此经济模型迫使开发者优化代码效率。根据Nomadic Labs的统计数据，实施该机制后Tezos链上无效状态数据减少了41%。不过，这种方案也引发了关于“链上驱逐权”的伦理争议，目前仅在Cosmos等生态中作为可选模块存在。
总结
并行化虚拟机通过技术创新与经济学设计的结合，为解决状态膨胀问题提供了多维度的方案。虽然EIP-4844等技术升级已在一定程度上缓解了存储压力，但全节点的中心化风险依然存在。因此，开发者需要在并行化效率与状态验证成本之间进行权衡，而普通用户也应密切关注轻客户端技术的发展。在这一波数字资产浪潮中，行情波动较大，大家也需做好风险控制，谨慎应对。
