Tác giả: Pavel Paramonov, Nhà sáng lập Hazeflow; Người dịch: Felix, PANews
Sei vừa phát hành một Sách trắng mới trong đó tả nâng cấp Giga mới nhất của mình. Hầu hết độc giả đều thấy khó đọc 17 trang nội dung chuyên môn độ sâu. Do đó, bài viết này sẽ giải thích bản cập nhật lần là gì và nó sẽ cải thiện hiệu suất blockchain ở các cấp độ khác nhau như thế nào.
1. Về việc tạo khối không đồng bộ
Những ý tưởng chính và nền tảng của Giga như sau:
“Nếu danh sách giao dịch của chúng tôi theo thứ tự và trạng thái ban đầu của blockchain là nhất quán, và tất cả nút trung thực xử lý các giao dịch này theo cùng một thứ tự, thì nút sẽ đạt đến cùng một trạng thái cuối cùng.”
Trong trường hợp này, kết quả chỉ phụ thuộc vào trạng thái ban đầu và thứ tự giao dịch. Điều này có nghĩa là sự đồng thuận chỉ cần thống nhất về thứ tự các giao dịch trong một khối và mỗi nút có thể tính toán trạng thái cuối cùng một cách độc lập.
- Trong mô hình này, sự đồng thuận được tách biệt khỏi việc thực thi, cho phép các khối được thực thi không đồng bộ.
- Khi một khối được hoàn tất, nút sẽ xử lý khối đó và xác nhận trạng thái của khối đó trong khối tiếp theo.
- Khối sau đó được xác thực thông qua sự đồng thuận trạng thái để đảm bảo rằng tất cả nút đã tính toán trạng thái cuối cùng chính xác.
Một chi tiết quan trọng ở đây là việc thực hiện và tạo ra sự đồng thuận diễn ra song song. Khi nút thực hiện tính toán trên một khối, nó cũng nhận được các khối khác.
Do đó, các khối thực sự được thực thi theo thứ tự hoàn chỉnh (không song song) và quá trình tạo khối thực sự diễn ra song song với sự đồng thuận. Tuy nhiên, đối với bất kỳ khối nào, các quy trình này hoàn toàn không đồng bộ.
Rõ ràng là không thể đạt được sự đồng thuận và thực hiện cùng một khối cùng một lúc. Do đó, khi thực hiện khối n, nút sẽ nhận được khối n+1 cho bước tiếp theo.
Nếu sự đồng thuận bị lệch (ví dụ: một phần ba số nút trong mạng hoạt động có ác ý), Chuỗi sẽ dừng lại, tương tự như giao thức BFT tiêu chuẩn.
Các giao dịch không thực hiện được trong một khối không làm khối đó mất hiệu lực mà chỉ đơn giản là vẫn ở trạng thái không thành công vì quá trình tạo khối và thực hiện khối là riêng biệt và trạng thái cuối cùng của khối hiện tại được xác nhận trong các khối tiếp theo.
2. Mô hình nhiều nhà thầu được triển khai như thế nào và Autobahn là gì?
Bản thân giao thức đồng thuận được gọi là “Autobahn” (giống như đường cao tốc ở Đức nhưng không giới hạn tốc độ). Autobahn có một mô hình thú vị đằng sau sự tách biệt giữa tính khả dụng của dữ liệu và sắp xếp giao dịch.
Giống như bất kỳ làn đường nào trên đường cao tốc, đường này có nhiều làn đường và mỗi nút có một làn đường riêng. Nút sử dụng các kênh này để đưa ra Đề án về sắp xếp giao dịch. Đề án chỉ là một tập hợp các giao dịch có thứ tự.
Autobahn đôi khi thực hiện hoạt động "tipcut", tổng hợp nhiều Đề án để hoàn thiện thứ tự giao dịch.
- Như đã đề cập trước đó, mỗi trình xác thực có kênh riêng để đề xuất lần giao dịch.
- Khi một nút nhận được đề xuất hợp lệ, nó sẽ gửi phiếu bầu để xác nhận rằng đề xuất đã được nhận.
- Sau khi Đề án thu thập được số phiếu bầu, bằng chứng về tính khả dụng (PoA) sẽ được hình thành để đảm bảo rằng dữ liệu đã được ít nhất một nút trung thực trong mạng nhận được.
- Việc cắt giảm này diễn ra trong vài mili giây và cuối cùng nhiều Đề án từ Autobahn sẽ bị "cắt".
Những người đề xuất có động lực để chờ công bố các khối và công bố một khối duy nhất khi có thể, nhưng giới hạn thời gian thực hiện cho mỗi khối (tương tự như giới hạn gas ) làm thay đổi động lực này một chút.
Một đề xuất trên một kênh thường tương đương với một khối, nghĩa là khi xảy ra cắt đầu, nhiều khối sẽ bị cắt cùng một lúc.
Sau đó, người đứng đầu khe sẽ gửi Tipcut đến nút khác để hoàn tất sắp xếp. Trên thực tế, khi nút bỏ phiếu cho một Tipcut duy nhất, nó đã chuẩn bị cho Tipcut tiếp theo.
Nút bỏ lỡ lần có thể lấy chúng theo cách không đồng bộ từ các trình xác thực được liệt kê trong PoA: đây chính là lý do tại sao cần phải có tính khả dụng dữ liệu.
Trong điều kiện đồng bộ, nếu người dẫn đầu đúng, Autobahn sẽ hoàn tất việc xác nhận đề xuất trong hai vòng giao tiếp. Nếu người lãnh đạo thất bại, cơ chế này sẽ bầu một người lãnh đạo mới để duy trì tiến độ.
Đề xuất cắt đầu tiếp theo thực sự có thể bắt đầu trong giai đoạn xác nhận của cắt đầu hiện tại, do đó giảm độ trễ vì quá trình thực hiện diễn ra song song với quá trình tạo.
Trên thực tế, toàn bộ mô hình là mô hình nhiều người đề xuất , trong đó nhiều nút có thể đưa ra Đề án cho sắp xếp khối của chúng cùng một lúc. Mỗi trình xác thực đề xuất các khối riêng của mình và nhận được bằng chứng (PoA) chứng minh rằng mạng sở hữu các khối đó, giúp tăng thông lượng và hiệu quả chung của mạng.
3. Thực hiện song song và khả năng áp dụng của nó
Như đã đề cập trước đó, quá trình thực thi khối diễn ra song song với sự đồng thuận, mặc dù thực tế các khối được thực thi tuần tự. Bạn có thể tự hỏi liệu đây có phải là thực thi song song thực sự hay không.
Câu trả lời là vừa có vừa không.
Mặc dù các khối được thực hiện tuần tự, các giao dịch trong một khối thực sự có thể được thực hiện song song. Các giao dịch có thể thực hiện song song nếu chúng không sửa đổi (ghi vào) cùng một trạng thái và kết quả của một giao dịch không ảnh hưởng đến giao dịch khác.
Tóm lại, đường thực hiện của chúng không nên phụ thuộc vào nhau. Giga không có nhóm bộ nhớ và các giao dịch được nút đưa vào ngay lập tức.
- Giga cho rằng không có xung đột giữa hầu hết các giao dịch và xử lý chúng đồng thời trên nhiều lõi bộ xử lý.
- Những thay đổi trong mỗi giao dịch được lưu trữ tạm thời trong bộ đệm sở hữu tư nhân và không được áp dụng ngay vào blockchain.
- Sau khi xử lý hoàn tất, hệ thống sẽ kiểm tra xem giao dịch này có xung đột với các giao dịch trước đó hay không.
- Nếu có xung đột, giao dịch sẽ được xử lý lại. Nếu không có xung đột, những thay đổi của họ sẽ được áp dụng vào blockchain và hoàn tất.
Cũng có thể có những tình huống xảy ra xung đột tần suất cao, khi đó hệ thống sẽ chuyển sang xử lý từng giao dịch một để đảm bảo các giao dịch có thể tiếp tục.
Nói một cách đơn giản, thực thi song song phân phối các giao dịch trên nhiều lõi, cho phép các giao dịch không xung đột có thể chạy đồng thời.
4. Các vấn đề lưu trữ và tối ưu hóa
Do khối lượng giao dịch lớn, dữ liệu cần phải an toàn và dễ truy cập, vì vậy phương pháp lưu trữ dữ liệu phải khác một chút so với phương pháp lưu trữ blockchain truyền thống. Giga lưu trữ dữ liệu theo định dạng Key - giá trị đơn giản, một cấu trúc tương đối phẳng giúp giảm lần cập nhật hoặc kiểm tra cần thiết khi dữ liệu thay đổi.
Ngoài ra, Giga sử dụng phương pháp lưu trữ theo tầng: dữ liệu gần đây được lưu trên ổ SSD (tốc độ cao), trong khi dữ liệu ít được sử dụng sẽ được chuyển sang hệ thống lưu trữ chậm hơn, tiết kiệm chi phí hơn.
Nếu một nút bị sập, nó có thể phát lại nhật ký để khôi phục trạng thái chính xác và áp dụng các bản cập nhật cho RocksDB, một cơ sở dữ liệu chuyên biệt, để sắp xếp dữ liệu.
Hệ thống lưu trữ sử dụng bộ tích lũy crypto có thể chứng minh tính chính xác của dữ liệu mà không cần thực hiện các phép tính phức tạp. Bộ tích lũy được cập nhật theo từng đợt, cho phép người xác thực và light node nhanh chóng đạt được sự đồng thuận về trạng thái hiện tại của blockchain.
5. Blockchain EVM L1 đa đề xuất có nghĩa là gì?
Có nhiều cải tiến có thể được thực hiện đối với cơ sở hạ tầng L1 và các L1 khác nhau phải đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật khác nhau, từ các vấn đề kinh tế như MEV đến các vấn đề kỹ thuật như quản lý nhà nước.
Trở thành Chuỗi L1 đầu tiên hỗ trợ nhiều bên đề xuất là một thách thức, đặc biệt là đối với EVM L1, vì EVM ban đầu không được thiết kế để hỗ trợ hệ thống nhiều bên đề xuất.
Tuy nhiên, Sei đang thử một phương pháp khác để bảo tồn EVM và các công cụ mà nhiều nhà phát triển vẫn quen sử dụng.
Việc thực hiện giao dịch song song, sự đồng thuận trong quá trình thực hiện và nhiều bên đề xuất hoạt động song song đều giúp cải thiện hiệu suất, với thông lượng thực hiện tăng khoảng 50 lần. Tuy nhiên, những cải tiến này cũng có thể phải đối mặt với một số rủi ro được đề cập ở trên.
Đây là bản cập nhật lớn lần Sei . Trước đây, Sei đã chuyển đổi từ Chuỗi Cosmos sang Chuỗi EVM. Hiện nay Sei đã cho ra mắt một máy trạm thực thi được tối ưu hóa về tốc độ.
Sẽ rất thú vị khi xem những gì xảy ra tiếp theo và các biện pháp tối ưu hóa này sẽ diễn ra như thế nào.
