Mammoth Mini 的初步结果：无需许可的数据吞吐量为 27MB/s

Celestia核心开发者社区最近发布了一份路线图,旨在大幅提高数据吞吐量,以实现下一个主要目标:1GB区块。 今天,Celestia实验室公布了来自"猛犸迷你"测试网的结果,该测试网实现了88MB区块,平均数据吞吐量为27MB/s,这是向1GB区块和更高目标迈出的一大步。 "猛犸迷你"满足了对极端数据吞吐量的新兴需求,从而大幅提高了序列器性能,使替代虚拟机层2方案能够与第一层方案媲美,或使开发者能够尝试全链上世界和可验证的Web应用程序。在支付方面,猛犸迷你的第一次迭代足以支持每秒数十万笔ERC-20转账(假设有压缩)——相当于并行运行多个Visa支付网络。 这是一个旨在展示Celestia最先进性能改进的概念验证网络,核心开发者将在2025年为公共测试网和主网提出这些改进。 "猛犸迷你"测试网 截至2024年10月,Celestia的最大吞吐量为每12秒2MB区块,即0.167MB/s。如果是1GB区块每12秒,数据吞吐量将达到约83MB/s。"猛犸迷你"的目标是看看通过实施社区协议路线图中概述的改进,可以实现多少数据吞吐量。 第一个"猛犸迷你"测试网最初在3周的冲刺中进行了原型设计。代码可以在这个分支中找到:https://github.com/celestiaorg/celestia-core/tree/evan/pipeline-cat。它实现了社区路线图到1GB区块的几个关键组件的早期版本,包括:紧凑区块、一种名为Vacuum!的新型高吞吐量blob传播协议,以及对FBSS和Celestia状态机可实现的优化的模拟。 通过结合这些改进,"猛犸迷你"的第一次迭代实现了88MB区块,平均数据吞吐量为27MB/s(3秒区块时间),比Celestia启动时的吞吐量增加了160多倍! 紧凑区块 测试网实现了BIP-152中紧凑区块的概念。 在标准的区块中继中,整个区块及其所有交易数据都是从一个验证者广播到另一个验证者。随着区块变大,这可能会非常缓慢——这正是Celestia大区块的情况!但是,如果大多数节点已经在内存池中拥有该区块的交易,他们就不必再次下载相同的数据;只需下载这些交易的标识符即可。这就是紧凑区块的核心思想。 这不仅大幅降低了带宽需求——这是一个重要的效率改进,因为Celestia使用了去中心化的p2p网络——而且还允许区块在共识之外有效地预先下载,从而使实际的区块传播速度飞快! Vacuum! 如果大多数节点的内存池同步性不高,紧凑区块的设计只能勉强工作。在这种情况下,紧凑区块需要回退到传统的(缓慢的)区块传播。 Vacuum!通过传播验证者可用性证书(VAC)来解决这个问题,这些证书是对验证者内存池中交易的签名承诺。这使得验证者能够在共识之前协调,确保所有内存池都与最高优先级的交易高度同步。 此外,通过利用哪些验证者节点具体拥有某些交易的知识,节点可以从不同的对等方下载独特的数据,大大提高了同步速率。 Vacuum!的草稿规范发布在这里:https://github.com/celestiaorg/celestia-app/blob/e666c7d38940ef32c475d8347eee301fa91fe327/specs/src/vacuum.md。 模拟FBSS 在当前的Celestia协议中,区块和方块(可以对其进行采样的编码区块)的构建是耦合的:每个区块也是一个方块。为了提高采样效率,区块时间应该更长,方块也应该更大。 但是,它们并不需要耦合,事实上也不应该耦合!社区称之为"快区块慢方块"(FBSS),即可以快速生成的小区块,而不会产生较小较快方块的编码和采样开销。有了FBSS,我们可以期望在不远的将来看到亚秒级区块时间和单槽确认,同时轻节点的采样开销也会更低。 尽管FBSS并未在"猛犸迷你"测试网中完全实现,但很容易模拟。我们通过从共识路径中删除方块构建(将交易和blobs分割成份额,将份额布局成方块,对行和列进行擦除编码,然后计算方块的默克尔树),并用更传统的交易默克尔树来替换它。 模拟状态机优化 到目前为止,Celestia状态机并未成为扩展数据吞吐量的瓶颈。优化它只会带来微小的好处。因此,Celestia的状态机高度未优化,留下了大量低挂果实,比如每个区块执行相同交易三次。最新版本的Cosmos SDK允许只执行一次。 在"猛犸迷你"测试网中,执行Celestia状态机实际上占了完全验证一个区块的运行时的很大一部分。应用了各种补丁来模拟优化这些低挂果实所带来的执行成本降低,例如删除冗余的费用支付计算或删除不必要的哈希计算。 下一步是什么? 许多"猛犸迷你"背后的改进(如FBSS)已经超出了研究阶段,进入了设计阶段。其他的(如Vacuum!和重新设计的基于QUIC的p2p堆栈)正处于原型和MVP阶段,正在进行快速的迭代改进。核心开发者社区希望在2025年将这些作为改进提议给主网Beta版。 如果您是协议开发者或研究人员,并想参与其中,请在Twitter上联系我们@celestiaorg,在Celestia论坛上发帖,或在GitHub上提交PR!