برج BFT: اجرای عملکرد بالای Solana از PBFT

1 از 8 فناوری کلیدی را درک کنید که سولانا را به عنوان عملکردی ترین blockchain در جهان تبدیل می کند

Solana بیشترین عملکرد بدون مجوز در جهان است. در تکرارهای فعلی Solana TestNet ، شبکه ای از 200 گره از نظر جسمی از توان پایدار بیش از 50،000 معاملات در ثانیه هنگام کار با GPU پشتیبانی می کند. دستیابی به این امر مستلزم اجرای چندین بهینه سازی و فناوری های جدید است و نتیجه آن دستیابی به موفقیت در ظرفیت شبکه است که مرحله جدیدی را در توسعه blockchain نشان می دهد.

8 نوآوری کلیدی وجود دارد که شبکه Solana را امکان پذیر می کند:

• اثبات تاریخ (POH) - ساعت قبل از اجماع ؛
• برج BFT-نسخه بهینه شده POH از PBFT ؛
• توربین - پروتکل انتشار بلوک ؛
• خلیج فارس-پروتکل حمل و نقل معامله کمتر Mempool ؛
• Selevel-قراردادهای هوشمند موازی زمان اجرا ؛
• لوله کشی - یک واحد پردازش معامله برای بهینه سازی اعتبارسنجی
• Cloudbreak-پایگاه داده حساب های افقی مقیاس ؛وت
• بایگانی - فروشگاه لجر توزیع شده

در این پست وبلاگ ، ما برج BFT ، اجرای سفارشی Solana را از PBFT کشف خواهیم کرد که زندگی را به ثبات ترجیح می دهد. برج BFT از POH Solana به عنوان یک ساعت قبل از اجماع استفاده می کند تا پیام رسانی و تأخیر را کاهش دهد.

وی گفت: "برای تأمین زنده بودن ، اگر نتوانند درخواست را انجام دهند ، ماکت ها باید به یک دیدگاه جدید منتقل شوند. با این حال ، مهم است که حداکثر مدت زمان را به حداکثر برسانیم ، هنگامی که حداقل ماکت های غیر تقصیر 2f + 1 در یک دیدگاه قرار دارند و اطمینان حاصل می کنند که این دوره از زمان به صورت تصاعدی افزایش می یابد تا اینکه برخی از عملیات درخواست شده انجام شود. »(تحمل گسل عملی بیزانس ،میگوئل کاسترو و باربارا لیسکوف).

Solana مشتق PBFT را اجرا می کند ، اما با یک تفاوت اساسی. اثبات تاریخ (POH) قبل از اجماع منبع جهانی زمان را فراهم می کند. اجرای ما از PBFT از POH به عنوان ساعت شبکه زمان استفاده می کند ، و زمان های گسترده ای که از آنها استفاده می کنند که از ماکت ها در PBFT استفاده می کنند می توانند در خود POH محاسبه و اجرا شوند.

POH یک تابع تأخیر قابل اثبات است که به عنوان یک عملکرد هش متوالی اجرا می شود. ما از یک تعریف سست از VDF استفاده می کنیم ، زیرا تأیید نیاز به (زمان محاسبه)/(تعداد هسته) دارد. اصول اساسی نحوه عملکرد POH به شرح زیر است:

1. SHA256 حلقه های سریعتر ممکن است ، به گونه ای که هر خروجی ورودی بعدی است.
2. حلقه نمونه برداری شده است و تعداد تکرارها و حالت ثبت می شود.

نمونه های ضبط شده نشان دهنده گذر زمان رمزگذاری شده به عنوان یک ساختار داده قابل اثبات است. علاوه بر این ، از این حلقه می توان برای ضبط وقایع استفاده کرد.

1. پیامهایی که به هر یک از نمونه ها مراجعه می کنند تضمین می شوند که پس از نمونه ایجاد شده اند.
2. پیام ها را می توان در حلقه وارد کرده و همراه با دولت هشدار داد. این تضمین می کند که پیام قبل از درج بعدی ایجاد شده است.

این ساختار داده هم زمان و هم ترتیب وقایع تعبیه شده را تضمین می کند ، و این ایده اصلی اساس کلیه بهینه سازی های اصلی فنی در سولانا است.

به روش دیگر: تصور کنید که در یک جزیره هستید و یک بطری با یک انگشت شست در داخل شنا می کند. در آن درایو لجر Solana Poh قرار دارد. با استفاده از فقط Ledger POH ، می توانید وضعیت همه گره های موجود در شبکه را محاسبه کنید. به عنوان مثال ، در صورت عدم رأی دادن به دفترچه در آخرین هشگاه X ، یک گره ناکام است. ما می توانیم دفترچه را معتبر بدانیم اگر بیش از آخرین X هشدار دهنده شبکه ای از شبکه که پیام های اعتبار سنجی را امضا کرده است ، در نظر بگیریم.

1. تمام گره هایی که این ساختار داده را بررسی می کنند ، بدون نیاز به ارتباط همسالان ، نتیجه مشابه را محاسبه می کنند.
2. Poh Hash منحصر به فرد آن چنگال دفتر را مشخص می کند. وت
3. یک پیام رأی اعتبارسنجی فقط درصورتی معتبر است که Poh Hash که به آن رای داده است در دفترچه حضور داشته باشد.

این ما را به رای گیری و PBFT سوق می دهد. از آنجا که Ledger خود به عنوان یک ساعت شبکه قابل اعتماد کار می کند ، می توانیم زمان های PBFT را در خود Ledger رمزگذاری کنیم.

1. رأی با زمان خارج از هش شروع می شود.

اعتبار سنجی (با بریدن) تضمین می کند که به محض رای دادن به یک هش POH ، اعتبار سنج به هیچ گونه هش که فرزند آن رأی نیست ، رأی نمی دهد.

2. زمان های مربوط به همه رأی های قبلی دو برابر است

برای کنترل بیشتر عملیات ، رأی گیری به یک دوره ثابت هش محدود می شود ، که ما آنها را اسلات می نامیم. هدف ما برای اسلات ها تعداد هشویی است که حدود 400ms را نشان می دهد. در هر 400ms ، این شبکه دارای یک نقطه برگشت بالقوه است ، اما هر رأی بعدی میزان زمان واقعی را که شبکه باید قبل از اینکه بتواند آن رای را باز کند ، دو برابر می کند.

تصور کنید که هر اعتبار سنج در 12 ثانیه گذشته 32 بار رای داده است. رأی 12 ثانیه پیش اکنون دارای شکاف های 2³² یا تقریباً 54 سال است. به طور مؤثر ، این رأی هرگز توسط شبکه بازگردانده نمی شود. در حالی که جدیدترین رأی دارای 2 شکاف یا حدود 800ms است. از آنجا که بلوک های جدید به دفترچه اضافه می شوند ، بلوک های قدیمی به طور فزاینده ای تأیید می شوند زیرا تعداد اسلات های قدیمی متعهد به دو برابر هر شکاف یا هر 400ms هستند.

توجه داشته باشید که اگرچه این به نظر می رسد نهایی بودن احتمالی در اثبات کار است ، اینگونه نیست. هنگامی که ⅔ اعتبار سنجی به برخی از هش پوی رای داده اید ، که هش Poh متعارف است ، و نمی توان آن را بازگرداند. این از اثبات کار متمایز است ، که در آن هیچ تصوری از متعارف شدن وجود ندارد.

برای دفاع از قفل شدن از بقیه شبکه ، هر یک از معتبرها تضمین می کند که آنها فقط در صورت دیدن یک سوپر از رأی گیری شبکه در همان دفترچه ، رأی دهند. هر اعتبار سنجی هنگامی که زمان رأی اجداد ، از آستانه از پیش تعریف شده - مانند 5 تا 10 دقیقه - گذشته می شود ، نظارت می کند و تضمین می کند که یک ابرخودرو شبکه به یک چنگال حاوی آن رأی رای داده است. در عمل ، اعتبار سنج ها:

1. بررسی کنید که آیا سوپرمیورتری به شکافی رای داده است که به مدت 10 دقیقه متعهد خواهد شد
2. اگر نه ، رای ندهید

بنابراین چه اتفاقی برای شبکه در طول یک پارتیشن می افتد و در واقع زمان شروع به انقضا می شود؟

1. هر رای که منقضی شده است پاک می شود
2. در صورتی که کودک دارای مدت زمان برابر باشد ، برای اجداد دو برابر می شود

به عنوان مثال ، بیایید سناریویی را در نظر بگیریم که در آن زمان های فعلی وجود دارد:

64 ، 32 ، 16 ، 8 ، 4 ، 2

اگر یک اعتبار سنج از رأی دادن به 17 اسلات متوقف شود و دوباره به آن رأی دهد ، زمان های حاصل از اعتبار سنجی خواهد بود:

64 ، 32 ، 2

این 4 رأی متوالی بیشتر می شود تا همه اجداد دوباره در زمان های خود دو برابر شوند.

64 ، 32 ، 4 ، 2

64 ، 32 ، 8 ، 4 ، 2

64 ، 32 ، 16 ، 4 ، 2

سرانجام رأی چهارم تمام وقت خود را دو برابر می کند

128 ، 64 ، 32 ، 16 ، 8 ، 4 ، 2

این رویکرد به شبکه اجازه می دهد تا به طور مداوم بلوک ها را بدون متوقف کردن دفترچه به طور مداوم پخش کند تا اینکه یک ابرخودرو همان دفترچه را رعایت کند. جنبه قابل توجه دیگر این است که هر یک از شرکت کنندگان در شبکه می توانند زمان های دیگر را برای هر شرکت کننده دیگر بدون هیچ گونه ارتباطات P2P محاسبه کنند. این همان چیزی است که برج BFT را ناهمزمان می کند.

ما انتظار داریم که بسیاری از چنگال های میکرو وجود داشته باشد که به سرعت دور ریخته می شوند. هنگامی که یک اعتبار سنج چندین چنگال را تشخیص می دهد ، اعتبار سنج های صادقانه زمان موثر از هر چنگال را با وزن موثر مقایسه می کنند و سنگین ترین را انتخاب می کنند. پاداش های معتبر فقط برای آراء که به زمان 2³² می رسند تولید می شود. بنابراین ، برای رای دهندگان برای رای گیری در صدر سنگین ترین چنگال سازگار است ، زیرا چنگال با بیشترین میزان زمان های دارای وزن سهام بیشترین میزان پاداش را برای شبکه ایجاد می کند.

اجرای Solana از برج BFT ، در کنار نوآوری هایی مانند اثبات تاریخ ، اثبات تکثیر و خلیج فارس ترکیب می شود تا بیشترین عملکرد را در جهان ایجاد کند. Testnet Solana امروز زنده است. می توانید آن را در https://testnet. solana.com مشاهده کنید. برای اهداف هزینه ، ما فقط تعداد انگشت شماری از گره ها را اجرا می کنیم. با این حال ، ما آن را در بسیاری از موارد بیش از 200 گره از نظر جسمی مجزا (نه در سخت افزار مشترک) در 23 مرکز داده در AWS ، GCE و لاجورد برای معیار قرار داده ایم.

زمان اجرا امروزه کار می کند و توسعه دهندگان می توانند اکنون کد را در TestNow مستقر کنند. توسعه دهندگان می توانند امروز در C قراردادهای هوشمند ایجاد کنند و ما با تهاجمی در حال کار بر روی ابزار Rust هستیم. Rust زبان پرچمدار برای توسعه قرارداد هوشمند Solana خواهد بود. Toolchain Rust به عنوان بخشی از Solana JavaScript SDK در دسترس عموم است و ما بیشتر در کیت توسعه نرم افزار تکرار می شویم.

Solana به زودی یک اعتبار سنج های تحریک کننده بتا عمومی را برای اجرای گره ها از طریق Tour de Sol - مشابه بازی سهام Cosmos - راه اندازی می کند که باعث می شود عموم مردم برای آزمایش محدودیت های شبکه Solana ضمن کسب نشانه ها برای انجام این کار ، به چالش کشیده شود.