Mammoth Mini 的初步結果：無需許可的數據吞吐量為 27MB/s

Celestia核心開發者社群最近釋出了一份路線圖,旨在大幅提高資料吞吐量,以實現下一個主要目標:1GB區塊。 今天,Celestia實驗室公佈了來自"猛獁迷你"測試網的結果,該測試網實現了88MB區塊,平均資料吞吐量為27MB/s,這是向1GB區塊和更高目標邁出的一大步。 "猛獁迷你"滿足了對極端資料吞吐量的新興需求,從而大幅提高了序列器效能,使替代虛擬機器層2方案能夠與第一層方案媲美,或使開發者能夠嘗試全鏈上世界和可驗證的Web應用程式。在支付方面,猛獁迷你的第一次迭代足以支援每秒數十萬筆ERC-20轉賬(假設有壓縮)——相當於並行執行多個Visa支付網路。 這是一個旨在展示Celestia最先進效能改進的概念驗證網路,核心開發者將在2025年為公共測試網和主網提出這些改進。 "猛獁迷你"測試網 截至2024年10月,Celestia的最大吞吐量為每12秒2MB區塊,即0.167MB/s。如果是1GB區塊每12秒,資料吞吐量將達到約83MB/s。"猛獁迷你"的目標是看看透過實施社群協議路線圖中概述的改進,可以實現多少資料吞吐量。 第一個"猛獁迷你"測試網最初在3周的衝刺中進行了原型設計。程式碼可以在這個分支中找到:https://github.com/celestiaorg/celestia-core/tree/evan/pipeline-cat。它實現了社群路線圖到1GB區塊的幾個關鍵元件的早期版本,包括:緊湊區塊、一種名為Vacuum!的新型高吞吐量blob傳播協議,以及對FBSS和Celestia狀態機可實現的最佳化的模擬。 透過結合這些改進,"猛獁迷你"的第一次迭代實現了88MB區塊,平均資料吞吐量為27MB/s(3秒區塊時間),比Celestia啟動時的吞吐量增加了160多倍! 緊湊區塊 測試網實現了BIP-152中緊湊區塊的概念。 在標準的區塊中繼中,整個區塊及其所有交易資料都是從一個驗證者廣播到另一個驗證者。隨著區塊變大,這可能會非常緩慢——這正是Celestia大區塊的情況!但是,如果大多數節點已經在記憶體池中擁有該區塊的交易,他們就不必再次下載相同的資料;只需下載這些交易的識別符號即可。這就是緊湊區塊的核心思想。 這不僅大幅降低了頻寬需求——這是一個重要的效率改進,因為Celestia使用了去中心化的p2p網路——而且還允許區塊在共識之外有效地預先下載,從而使實際的區塊傳播速度飛快! Vacuum! 如果大多數節點的記憶體池同步性不高,緊湊區塊的設計只能勉強工作。在這種情況下,緊湊區塊需要回退到傳統的(緩慢的)區塊傳播。 Vacuum!透過傳播驗證者可用性證書(VAC)來解決這個問題,這些證書是對驗證者記憶體池中交易的簽名承諾。這使得驗證者能夠在共識之前協調,確保所有記憶體池都與最高優先順序的交易高度同步。 此外,透過利用哪些驗證者節點具體擁有某些交易的知識,節點可以從不同的對等方下載獨特的資料,大大提高了同步速率。 Vacuum!的草稿規範釋出在這裡:https://github.com/celestiaorg/celestia-app/blob/e666c7d38940ef32c475d8347eee301fa91fe327/specs/src/vacuum.md。 模擬FBSS 在當前的Celestia協議中,區塊和方塊(可以對其進行取樣的編碼區塊)的構建是耦合的:每個區塊也是一個方塊。為了提高取樣效率,區塊時間應該更長,方塊也應該更大。 但是,它們並不需要耦合,事實上也不應該耦合!社群稱之為"快區塊慢方塊"(FBSS),即可以快速生成的小區塊,而不會產生較小較快方塊的編碼和取樣開銷。有了FBSS,我們可以期望在不遠的將來看到亞秒級區塊時間和單槽確認,同時輕節點的取樣開銷也會更低。 儘管FBSS並未在"猛獁迷你"測試網中完全實現,但很容易模擬。我們透過從共識路徑中刪除方塊構建(將交易和blobs分割成份額,將份額佈局成方塊,對行和列進行擦除編碼,然後計算方塊的默克爾樹),並用更傳統的交易默克爾樹來替換它。 模擬狀態機最佳化 到目前為止,Celestia狀態機並未成為擴充套件資料吞吐量的瓶頸。最佳化它只會帶來微小的好處。因此,Celestia的狀態機高度未最佳化,留下了大量低掛果實,比如每個區塊執行相同交易三次。最新版本的Cosmos SDK允許只執行一次。 在"猛獁迷你"測試網中,執行Celestia狀態機實際上佔了完全驗證一個區塊的執行時的很大一部分。應用了各種補丁來模擬最佳化這些低掛果實所帶來的執行成本降低,例如刪除冗餘的費用支付計算或刪除不必要的雜湊計算。 下一步是什麼? 許多"猛獁迷你"背後的改進(如FBSS)已經超出了研究階段,進入了設計階段。其他的(如Vacuum!和重新設計的基於QUIC的p2p堆疊)正處於原型和MVP階段,正在進行快速的迭代改進。核心開發者社群希望在2025年將這些作為改進提議給主網Beta版。 如果您是協議開發者或研究人員,並想參與其中,請在Twitter上聯絡我們@celestiaorg,在Celestia論壇上發帖,或在GitHub上提交PR!