Shoal çerçevesi Aptos üzerindeki Bullshark gecikme süresini büyük ölçüde düşürdü ve zaman aşımına uğramayan kesin Konsensüs sağladı.

Shoal çerçevesi: Aptos üzerindeki Bullshark gecikme süresinde büyük düşüş

Aptos laboratuvarları yakın zamanda DAG BFT'deki iki önemli açık sorunu çözdü, gecikme süresini önemli ölçüde azalttı ve belirleyici pratik protokolde zaman aşımına olan ihtiyacı ilk kez ortadan kaldırdı. Genel olarak, Shoal çerçevesi hatasız durumlarda Bullshark'ın gecikme süresini %40, hatalı durumlarda ise %80 oranında iyileştirdi.

Shoal, DAG-Rider, Tusk, Bullshark gibi Narwhal tabanlı konsensüs protokollerini ( güçlendirmek için bir akış hattı ve lider ün mekanizması aracılığıyla çalışan bir çerçevedir. Akış hattı, her turda referans noktaları ekleyerek DAG sıralama gecikmesini azaltır; lider ünü, referans noktalarının en hızlı doğrulama düğümleriyle ilişkilendirilmesini sağlayarak gecikmeyi daha da iyileştirir. Ayrıca, lider ünü, Shoal'ın tüm senaryolarda zaman aşımını ortadan kaldırmak için asenkron DAG inşasını kullanmasını sağlar. Bu, Shoal'ın genellikle gereken iyimser yanıtları içeren genel yanıt olarak adlandırılan bir özelliği sağlamasını mümkün kılar.

Shoal'un temel düşüncesi çok basit, yani alt protokolün birden fazla örneğini sırayla çalıştırmaktır. Bu nedenle, Bullshark ile örneklendiğinde, bir bayrak yarışı yapan bir grup "köpek balığı" elde ediyoruz.

![万字详解Shoal框架:如何减少Aptos上的Bullshark gecikme süresi?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-8d6acd885bad7b8f911bdce15a7c884f.webp(

Motivasyon

Blockchain ağlarının yüksek performansını hedeflerken, insanlar iletişim karmaşıklığını azaltmaya dikkat ettiler. Ancak, bu yaklaşım, önemli bir düşüş sağlamadı. Örneğin, erken dönem Diem versiyonunda uygulanan Hotstuff, sadece 3500 TPS'ye ulaşmış, 100000+ TPS hedefine çok uzak kalmıştır.

Son zamanlardaki atılım, veri yayılımının liderlik protokollerine dayanan ana darboğaz olduğunu ve bunun paralelleştirilerek fayda sağlanabileceğini anlamaktan kaynaklanıyor. Narwhal sistemi, veri yayılımını çekirdek konsensüs mantığından ayırarak, tüm doğrulayıcıların aynı anda veri yaydığı ve konsensüs bileşeninin yalnızca az sayıda meta veriyi sıraladığı bir mimari öneriyor. Narwhal belgesi, 160.000 TPS'lik bir verimlilik bildirmektedir.

Önceki makalelerimizde, verilerin yayılmasını konsensustan ayıran Narwhal uygulamamız olan Quorum Store'u tanıttık ve bunu mevcut konsensüs protokolü Jolteon'u genişletmek için nasıl kullandığımızı açıkladık. Jolteon, Tendermint'in doğrusal hızlı yolunu ve PBFT tarzı görünüm değişikliklerini birleştiren lider tabanlı bir protokoldür ve Hotstuff'un gecikmesini %33 oranında düşürür. Ancak, lider tabanlı konsensüs protokollerinin Narwhal'ın verimlilik potansiyelinden tam olarak yararlanamadığı açıktır. Verilerin yayılmasını konsensustan ayırmış olmamıza rağmen, verimlilik arttıkça Hotstuff/Jolteon'un liderleri hala sınırlıdır.

Bu nedenle, Bullshark'ı, sıfır iletişim maliyetine sahip bir konsensüs protokolü olan Narwhal DAG'ın üzerine dağıtmaya karar verdik. Ne yazık ki, Jolteon ile karşılaştırıldığında, Bullshark'ın yüksek işlem hacmini destekleyen DAG yapısının %50'lik bir düşüş maliyeti vardır.

Bu makalede Shoal'un Bullshark gecikme süresini önemli ölçüde nasıl düşürdüğü anlatılmaktadır.

DAG-BFT Arka Planı

Narwhal DAG'daki her bir tepe noktası bir tur ile ilişkilidir. r. tura girmek için, doğrulayıcıların önce r-1. tura ait n-f tepe noktasını elde etmesi gerekmektedir. Her doğrulayıcı her turda bir tepe noktası yayabilir ve her tepe noktası en az bir önceki turun n-f tepe noktasını referans almalıdır. Ağın asenkron olması nedeniyle, farklı doğrulayıcılar herhangi bir anda DAG'ın farklı yerel görünümlerini gözlemleyebilir.

DAG'ın bir ana özelliği belirsizlik olmamasıdır: Eğer iki doğrulayıcı düğüm, DAG yerel görünümlerinde aynı tepe v'ye sahipse, o zaman v'nin neden-sonuç geçmişi tamamen aynıdır.

![Bin kelime ile açıklama Shoal çerçevesi: Aptos'taki Bullshark gecikme süresini nasıl azaltabiliriz?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f6b6281c928e3fa7a2412a480c9c1806.webp(

Genel Giriş

DAG'daki tüm düğümlerin toplam sırasını ek iletişim maliyeti olmadan uzlaşmak mümkündür. Bunun için, DAG-Rider, Tusk ve Bullshark'taki doğrulayıcılar, DAG yapısını düğümlerin önerileri, kenarların ise oyları temsil ettiği bir uzlaşma protokolü olarak yorumlamaktadır.

DAG yapısındaki topluluk kesişim mantığı farklı olsa da, mevcut tüm Narwhal tabanlı konsensüs protokolleri aşağıdaki yapıya sahiptir:

  1. Belirlenen Nokta: Her birkaç turda ), Bullshark'taki iki turda ( gibi, bir belirlenen lider olacaktır; liderin zirvesi belirlenen nokta olarak adlandırılır.

  2. Sıralama Ankraj Noktası: Doğrulayıcılar, bağımsız ama belirleyici bir şekilde hangi ankraj noktalarının sıralanacağına ve hangi ankraj noktalarının atlanacağına karar verir.

  3. Nedensel tarih sıralaması: Doğrulayıcılar sırasıyla sıralı köşe noktası listesini işler, her köşe noktası için, belirleyici kurallar aracılığıyla onun nedensel tarihindeki tüm önceki düzensiz noktaları sıralar.

Güvenliğin sağlanmasının anahtarı, adım )2('de tüm dürüst doğrulama düğümlerinin ortak bir ön ek paylaşmaları için sıralı bir ayak noktası listesi oluşturmasıdır. Shoal'de, yukarıdaki tüm protokoller hakkında şu gözlemleri yaptık:

Tüm doğrulayıcılar ilk sıralı referansa katılıyor.

Bullshark gecikme süresi

Bullshark'ın gecikme süresi, DAG içindeki sıralı ankraj noktaları arasındaki döngü sayısına bağlıdır. Bullshark'ın en pratik kısım senkron versiyonu, asenkron versiyona göre daha iyi bir gecikme süresine sahip olsa da, bu en iyi durum değildir.

Soru 1: Ortalama blok gecikmesi. Bullshark'ta, her çift turda bir referans noktası vardır, her tek turdaki zirve ise oylama olarak yorumlanır. Yaygın durumlarda, referans noktalarını sıralamak için iki tur DAG gereklidir, ancak referans noktası neden-sonuç geçmişindeki zirvelerin sıralanması için daha fazla tura ihtiyaç vardır. Yaygın durumlarda, tek turdaki zirvelerin üç tura, çift turdaki referans olmayan zirvelerin ise dört tura ihtiyacı vardır.

Soru 2: Arıza örneği gecikmesi. Yukarıdaki gecikme analizi arızasız durumlar için geçerlidir, diğer yandan, eğer bir turdaki lider yeterince hızlı bir şekilde referans noktasını yayınlayamazsa, referans noktası sıralanamaz ) bu nedenle atlanır (, bu nedenle önceki turlardaki sıralanmamış tüm doruklar bir sonraki referans noktasının sıralanmasını beklemek zorundadır. Bu, coğrafi çoğaltme ağının performansını önemli ölçüde düşürür, özellikle Bullshark lideri beklemek için zaman aşımı kullanıyorsa.

![Bin kelimeyle Shoal çerçevesinin detaylı açıklaması: Aptos'taki Bullshark gecikme süresini nasıl azaltır?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-b7ed8888da112bae8d34c0fdb338b138.webp(

Shoal çerçevesi

Shoal, bu iki gecikme sorununu çözdü. Bullshark) veya Narwhal tabanlı BFT protokolü('yi güçlendiren bir pipeline ile her turda bir referans noktası olmasına izin vererek, DAG içindeki tüm referans noktası olmayan düğümlerin gecikmesini üç tura indirdi. Shoal ayrıca DAG içinde sıfır maliyetli lider itibarı mekanizmasını tanıttı, bu da hızlı liderleri tercih eden bir seçim yapmayı sağladı.

Zorluk

DAG protokolü bağlamında, boru hattı ve liderin itibarı zor bir sorun olarak kabul edilmektedir, nedenleri ise şunlardır:

  1. Önceki üretim hattı, temel Bullshark mantığını değiştirmeyi denedi, ancak bu temelde imkansız gibi görünüyor.

  2. Liderlerin itibarı DiemBFT'de tanıtılmış ve Carousel'de resmileştirilmiştir, bu, doğrulayıcıların geçmiş performanslarına göre gelecekteki liderlerin dinamik olarak seçilmesi )Bullshark'taki ankra ( düşüncesidir. Liderlik statüsünde bir ihtilafın bu protokollerin güvenliğini ihlal etmemesiyle birlikte, Bullshark'ta tamamen farklı bir sıralama ile sonuçlanabilir; bu, dinamik ve belirleyici bir şekilde döngü ankrajını seçmenin konsensüsü çözmek için gerekli olduğu sorunun özünü ortaya koyar ve doğrulayıcıların gelecekteki ankrajları seçmek için sıralı tarih üzerinde uzlaşmaları gerekmektedir.

Soru zorluğunun kanıtı olarak, Bullshark'ın uygulamasını, şu anda üretim ortamında olan uygulamanın da bu özellikleri desteklemediğini fark ettik.

Protokol

Yukarıda belirtilen zorluklara rağmen, çözümün basitlikte gizli olduğu kanıtlandı.

Shoal'da, DAG üzerinde yerel hesaplama yapabilme yeteneğine dayanıyoruz ve önceki turların bilgilerini saklama ve yeniden yorumlama yeteneğini gerçekleştiriyoruz. Tüm doğrulayıcıların ilk sıralı referans noktasının temel içgörüsünde hemfikir olmasıyla, Shoal birden fazla Bullshark örneğini sıralı bir şekilde birleştirerek, )1( ilk sıralı referans noktasının örneklerin geçiş noktası olduğu ve )2( referans noktasının nedensel tarihinin liderin itibarını hesaplamak için kullanıldığı bir işlem hattı oluşturur.

![Kapsamlı Açıklama Shoal Çerçevesi: Aptos'taki Bullshark gecikme süresini nasıl azaltabilirsiniz?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-46d37add0d9e81b2f295edf8eddd907f.webp(

Akış Hattı

V vardır. Shoal, Bullshark'ın örneklerini ardışık olarak çalıştırır, bu şekilde her örnek için, bağlantı F haritası tarafından önceden belirlenir. Her örnek bir bağlantıyı sıralar, bu da bir sonraki örneğe geçişi tetikler.

Başlangıçta, Shoal, DAG'ın ilk turunda Bullshark'ın ilk örneğini başlattı ve ilk sıralı referans noktasının belirlendiği zamana kadar çalıştırdı, örneğin r. turda. Tüm doğrulayıcılar bu referans noktasında hemfikir oldular. Bu nedenle, tüm doğrulayıcılar r+1. turdan itibaren DAG'ı yeniden yorumlamayı kesin bir şekilde kabul edebilirler. Shoal, sadece r+1. turda yeni bir Bullshark örneği başlattı.

En iyi durumda, bu, Shoal'ın her turda bir ankraj sıralamasına izin verir. İlk turun ankraj noktaları, ilk örneğe göre sıralanır. Daha sonra, Shoal ikinci turda yeni bir örnek başlatır, bu örneğin kendisi bir ankrağa sahiptir, bu ankraj o örneğe göre sıralanır, ardından üçüncü turda başka bir yeni örnek ankraj noktalarını sıralar ve süreç devam eder.

![万字详解Shoal框架:如何减少Aptos上的Bullshark gecikme süresi?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-0b0928cb6240e994c1514c75e080a4b2.webp(

Liderlerin İtibarı

Bullshark sıralama sürecinde geçiş noktalarını atladığınızda, gecikme süresi artar. Bu durumda, önceki örnek sıralama geçiş noktasından önce yeni örnek başlatmak mümkün olmadığından, boru hattı teknolojisi çaresiz kalır. Shoal, her doğrulama düğümünün en son etkinlik geçmişine dayanarak her doğrulama düğümüne bir puan atamak için bir itibar mekanizması kullanarak, gelecekte kaybolan geçiş noktalarını işlemek için ilgili liderlerin seçilme olasılığını azaltmayı garanti eder. Protokole yanıt veren ve katılan doğrulayıcılar yüksek puan alırken, aksi takdirde doğrulama düğümleri düşük puan alır, çünkü çökme, yavaşlık veya kötü niyetli olabilir.

Bu felsefe, her puan güncellemesinde, yüksek puan alan liderlere yönelerek, turlar ile liderler arasındaki önceden tanımlanmış F haritalamasasını kesin bir şekilde yeniden hesaplamaktır. Doğrulayıcıların yeni haritalama üzerinde mutabakata varabilmesi için, puanlar üzerinde mutabakata varmaları gerekmektedir; böylece puanların türetildiği tarihsel veriler üzerinde de mutabakat sağlanmış olacaktır.

Shoal'da, akış hattı ve liderlik itibarı doğal olarak bir araya gelebilir, çünkü her ikisi de ilk sıralı sabit noktada uzlaşma sağlandıktan sonra DAG'ı yeniden yorumlamak için aynı temel teknolojiyi kullanır.

Aslında, tek fark, r. turda referans noktalarının sıralanmasının ardından, doğrulayıcıların yalnızca r. turda sıralı referans noktalarının nedensel geçmişine dayanarak r+1. turdan itibaren yeni bir haritalama F' hesaplaması gerektiğidir. Ardından, doğrulama düğümleri r+1. turdan itibaren güncellenmiş referans noktası seçim fonksiyonu F' kullanarak Bullshark'ın yeni bir örneğini gerçekleştirir.

![万字详解Shoal框架:如何减少Aptos上的Bullshark gecikme süresi?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-859e732e16c3eee0e2c93422474debc2.webp(

Daha fazla zaman aşımı yok

Zaman aşımı, lider tabanlı belirleyici kısmi senkron BFT uygulamalarının tümünde kritik bir rol oynar. Ancak, bunların getirdiği karmaşıklık, yönetilmesi ve gözlemlenmesi gereken iç durumların sayısını artırmakta, bu da hata ayıklama sürecinin karmaşıklığını artırmakta ve daha fazla gözlemlenebilirlik teknikleri gerektirmektedir.

Zaman aşımı, uygun şekilde yapılandırılmaları çok önemli olduğundan ve genellikle dinamik ayarlamalar gerektirdiğinden, gecikmeyi önemli ölçüde artırabilir, çünkü bu, ortam ) ağı ( üzerinde yüksek derecede bağımlıdır. Protokol, bir sonraki liderine geçmeden önce arızalı lider için tam zaman aşımı gecikme cezası ödeyecektir. Bu nedenle, zaman aşımı ayarları aşırı temkinli olmamalıdır, ancak zaman aşımı süresi çok kısa olursa, protokol iyi liderleri atlayabilir. Örneğin, yüksek yük altında, Jolteon/Hotstuff'taki liderlerin aşırı yüklendiğini ve ilerlemeyi zorlamadan önce zaman aşımının süresinin dolduğunu gözlemledik.

Ne yazık ki, lider tabanlı protokol ) gibi Hotstuff

APT3.99%
View Original
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
  • Reward
  • 10
  • Repost
  • Share
Comment
0/400
TokenomicsTrappervip
· 07-16 23:24
klasik vc duman ve aynalar... %40, temel gecikme süresi gerçekten kötüydüysa hiçbir anlam ifade etmez
View OriginalReply0
rekt_but_resilientvip
· 07-16 17:01
gecikme süresi düşer mi? Aya doğru gidiyoruz
View OriginalReply0
NestedFoxvip
· 07-16 09:09
Seksen derecelik geliştirme inanılmaz oldu
View OriginalReply0
Blockwatcher9000vip
· 07-15 13:37
Hala gecikme süresini yeniyorsun, güçlü!
View OriginalReply0
GasFeePhobiavip
· 07-14 02:57
40 değil mi, 80 çok etkili değil mi? Etkisi güzel.
View OriginalReply0
MEVHunterBearishvip
· 07-14 02:55
Bu ne işe yarar, biz sadece Boğa bakıyoruz, düşüşe bakmıyoruz.
View OriginalReply0
WalletsWatchervip
· 07-14 02:55
Ah, sonunda gecikme süresini hallettik.
View OriginalReply0
CryptoFortuneTellervip
· 07-14 02:45
aptos satın al aptos satın al, neredeyse tükendi
View OriginalReply0
MetamaskMechanicvip
· 07-14 02:43
Hesaba giriş yapıldı, birileri gecikme süresi optimizasyonu yaptı.
View OriginalReply0
LeverageAddictvip
· 07-14 02:42
Bullshark boğa ah daha hızlı koşabilir.
View OriginalReply0
View More
Trade Crypto Anywhere Anytime
qrCode
Scan to download Gate app
Community
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)