Cộng đồng nhà phát triển cốt lõi của Celestia gần đây đã công bố lộ trình để tăng quy mô đáng kể lưu lượng dữ liệu hướng tới điểm đến chính của chúng tôi tiếp theo: Các Block 1GB.
Hôm nay, Celestia Labs đang công bố kết quả từ mạng thử nghiệm chứng minh khái niệm Mammoth Mini thực hiện các Block 88 MB với một lưu lượng dữ liệu Không cần cho phép trung bình là 27 MB/s - một bước tiến khổng lồ hướng tới các Block 1 GB và xa hơn nữa.
Mammoth Mini đáp ứng nhu cầu đang nổi lên về lưu lượng dữ liệu cực đại, từ những cải thiện lớn về hiệu suất bộ xử lý, từ alt-VM L2s vượt trội so với các đối tác L1, hoặc từ các nhà phát triển đang thử nghiệm với các thế giới hoàn toàn trên chuỗi và các ứng dụng web có thể xác minh. Trong bối cảnh thanh toán, phiên bản đầu tiên của Mammoth Mini đủ cho hàng trăm nghìn chuyển ERC-20 mỗi giây (giả sử nén) - tương tự như nhiều mạng thanh toán Visa chạy song song.
Đây là một mạng thử nghiệm chứng minh khái niệm được thiết kế để trình diễn các cải tiến về hiệu suất tối tân của Celestia mà các nhà phát triển cốt lõi sẽ đề xuất cho các mạng thử nghiệm công khai và sau đó là Mainnet vào năm 2025.
Mạng thử nghiệm Mammoth Mini
Tính đến tháng 10 năm 2024, Celestia hiện có lưu lượng tối đa là các Block 2 MB mỗi 12 giây, tức là 0,167 MB/s. Với các Block 1 GB mỗi 12 giây, lưu lượng dữ liệu sẽ là ~83 MB/s. Mục tiêu của Mammoth Mini là xem lưu lượng dữ liệu có thể đạt được bao nhiêu thông qua các triển khai ban đầu của các cải tiến được nêu trong lộ trình giao thức của cộng đồng.
Mạng thử nghiệm Mammoth Mini đầu tiên được thiết kế nguyên mẫu trong vòng 3 tuần. Mã nguồn có thể được tìm thấy trong nhánh này: https://github.com/celestiaorg/celestia-core/tree/evan/pipeline-cat. Nó triển khai các phiên bản sớm của một số thành phần chính trong lộ trình của cộng đồng hướng tới các Block 1GB, bao gồm: các Block gọn, một giao thức truyền bá blob tốc độ cao mới được gọi là Vacuum!, và các mô phỏng của FBSS và các tối ưu hóa dễ đạt được đối với máy trạng thái của Celestia.
Kết hợp các cải tiến này, phiên bản đầu tiên của Mammoth Mini đạt được các Block 88 MB - với lưu lượng dữ liệu trung bình 27 MB/s với Block Time 3s - tăng hơn 160 lần so với lưu lượng của Celestia tại thời điểm ra mắt!
Các Block gọn
Mạng thử nghiệm triển khai khái niệm các Block gọn từ BIP-152.
Trong việc truyền bá Block tiêu chuẩn, toàn bộ Block, với tất cả dữ liệu giao dịch, được phát sóng từ một bộ xác nhận đến bộ xác nhận khác. Điều này có thể rất chậm khi các Block trở nên lớn hơn - chính là trường hợp của Celestia với các Block lớn! Tuy nhiên, nếu hầu hết các nút đã có các giao dịch của Block trong bộ nhớ tạm của họ, họ không cần tải về lại cùng dữ liệu đó; chỉ cần tải về một định danh của những giao dịch đó là đủ. Đây là trực giác cốt lõi của các Block gọn.
Không chỉ giảm đáng kể yêu cầu băng thông - một cải thiện hiệu quả quan trọng vì Celestia sử dụng một mạng ngang hàng phi tập trung - mà nó còn cho phép các Block được tải về trước Consensus, khiến việc truyền bá Block thực sự trở nên nhanh chóng!
Vacuum!
Các Block gọn trong thiết kế ngây thơ chỉ hoạt động tốt nếu hầu hết các nút có bộ nhớ tạm rất đồng bộ. Nếu không, các Block gọn cần phải quay lại truyền bá Block truyền thống (chậm) trong Consensus.
Vacuum! giải quyết vấn đề này bằng cách truyền bá các Chứng chỉ Sẵn sàng của Bộ xác nhận (VAC), các cam kết đã ký đối với các giao dịch trong bộ nhớ tạm của các bộ xác nhận. Điều này cho phép các bộ xác nhận phối hợp trước Consensus để đảm bảo tất cả bộ nhớ tạm của họ đều rất đồng bộ với các giao dịch ưu tiên cao nhất.
Hơn nữa, bằng cách tận dụng kiến thức về các nút bộ xác nhận cụ thể nào có các giao dịch nhất định, các nút có thể tải về dữ liệu duy nhất từ các đối tác khác nhau, tăng đáng kể tốc độ đồng bộ hóa.
Một bản thông số kỹ thuật dự thảo cho Vacuum! được công bố tại đây.
Mô phỏng FBSS
Trong giao thức Celestia hiện tại, việc xây dựng các Block và các ô vuông (các Block được mã hóa có thể lấy mẫu) được kết hợp: mỗi Block cũng là một ô vuông. Để đạt hiệu quả lấy mẫu, điều quan trọng là Block Time phải dài hơn và các ô vuông lớn hơn.
Tuy nhiên, không có lý do gì để chúng phải được kết hợp, và quả thực chúng không! Tách rời việc xây dựng Block và ô vuông là những gì cộng đồng gọi là Các Block nhanh Các ô vuông chậm (FBSS), tức là các Block nhỏ hơn có thể được tạo ra rất nhanh, mà không gánh thêm chi phí mã hóa và lấy mẫu của các ô vuông nhỏ hơn và nhanh hơn. Với FBSS, chúng ta có thể mong đợi thấy Block Time dưới một giây với tính chất cuối cùng trong một khe thời gian, với chi phí lấy mẫu thấp hơn đối với các Light Node.
Mặc dù không được triển khai đầy đủ trong mạng thử nghiệm Mammoth Mini, FBSS rất dễ mô phỏng. Chúng tôi mô phỏng FBSS bằng cách loại bỏ việc xây dựng ô vuông (chia các giao dịch và blob thành các phần, sắp xếp các phần thành một ô vuông, mã hóa xóa dòng và cột, sau đó cuối cùng tính các cây Merkle của ô vuông) khỏi đường dẫn Consensus và thay thế bằng cây Merkle truyền thống đơn giản của các giao dịch.
Mô phỏng các tối ưu hóa Máy trạng thái
Cho đến nay, máy trạng thái của Celestia chưa bao giờ là điểm nghẽn trong việc mở rộng lưu lượng dữ liệu. Tối ưu hóa nó chỉ mang lại lợi ích nhỏ. Do đó, máy trạng thái của Celestia rất chưa được tối ưu, để lại rất nhiều trái cây thấp, chẳng hạn như thực thi cùng một giao dịch ba lần mỗi Block. Phiên bản mới nhất của Cosmos SDK cho phép chỉ thực thi chúng một lần.
Với mạng thử nghiệm Mammoth Mini, việc thực thi máy trạng thái của Celestia thực sự trở thành một phần đáng kể của thời gian chạy để xác minh đầy đủ một Block. Các hack khác nhau đã được áp dụng để mô phỏng việc giảm chi phí thực thi khi tối ưu hóa những vấn đề dễ giải quyết này, chẳng hạn như loại bỏ các tính toán thanh toán phí không cần thiết, hoặc loại bỏ các băm không cần thiết.
Tiếp theo là gì?
Nhiều cải tiến (ví dụ: FBSS) đằng sau Mammoth Mini đã vượt qua giai đoạn nghiên cứu và đang ở giai đoạn thiết kế. Những cái khác (như Vacuum! và một chồng QUIC được thiết kế lại) đang ở giai đoạn nguyên mẫu và MVP và đang trải qua các cải tiến lặp đi lặp lại nhanh chóng. Cộng đồng nhà phát triển cốt lõi hy vọng sẽ đề xuất những cải tiến này cho Mainnet Beta vào năm 2025 khi chúng sẵn sàng để triển khai.
Nếu bạn là một nhà phát triển giao thức hoặc nhà nghiên cứu và muốn tham gia, vui lòng liên hệ với chúng tôi trên Twitter, đăng bài trên Diễn đàn Celestia, hoặc gửi một PR trên GitHub!
