Shoal çerçevesi: Aptos üzerindeki Bullshark protokolünün gecikme süresini nasıl düşürebiliriz

Genel Bakış

Aptos Labs, Shoal çerçevesini geliştirdi ve bu çerçeve, akış hattı işleme ve lider güvenilirliği mekanizması aracılığıyla, Narwhal tabanlı konsensüs protokolü (’in performansını DAG-Rider, Tusk, Bullshark ) gibi uygulamalarla önemli ölçüde artırdı. Hatasız durumlarda, Shoal Bullshark'ın gecikme süresini %40 azaltırken, hatalı durumlarda bu oran %80'e kadar düşmektedir.

Shoal'un temel fikri, birden fazla temel protokol örneğini sırayla çalıştırmaktır. Bullshark örneğinde olduğu gibi, tıpkı bir bayrak yarışında birden fazla "köpekbalığı" koşuyor.

Arka Plan ve Zorluklar

Blok zinciri ağı daha yüksek performans peşinde. Erken dönemde iletişim karmaşıklığını azaltarak throughput'u artırma girişimlerinin etkisi sınırlı kaldı. Son zamanlardaki atılım, veri yayılımını ve konsensüs mantığını ayırarak paralelleşmeyi sağlamaktır. Narwhal sistemi bu mimariyi kullanarak 160.000 TPS throughput'u gerçekleştirmiştir.

Ancak, liderlerin konsensüs protokolü ( olarak Hotstuff/Jolteon), Narwhal'ın potansiyelinden tam anlamıyla yararlanamıyor. DAG tabanlı Bullshark yüksek veri akışını desteklese de, gecikme %50 arttı.

DAG protokolünde, boru hattı işleme ve liderin güven mekanizmasının uygulanması zordur, çünkü:

1. Bullshark'ın temel mantığını değiştirmek mümkün görünmüyor.
2. Dinamik lider seçimi, farklı sıralama sonuçlarına yol açabilir.

Shoal çerçeve tasarımı

Shoal çerçevesi yukarıda belirtilen zorlukları ustaca çözüyor:

1. Akış hattı işlemi: Birden fazla Bullshark örneğini sırayla çalıştırın, her örnek bir bağlantı noktasını işler.
2. Liderlerin itibarı: Referans noktalarına dayalı neden-sonuç geçmişi hesaplaması, lider olarak yüksek puanlı düğümlerin seçilme eğiliminde olduğunu gösterir.
3. Zaman aşımı yok: DAG yapısının sağladığı "saat" ile ağ hızını tahmin ederek zaman aşımı mekanizmasının kullanılmasından kaçınılır.

Bu teknolojilerin birleşimi, Shoal'ın ağ hızında çalışmasını sağlar, asenkron ağlar veya lider arızaları durumunda bile.

Değerlendirme Sonucu

Deneyler, Shoal'ın Bullshark'ın gecikme süresini önemli ölçüde iyileştirdiğini göstermiştir:

• Hatasız durumda: Baseline Bullshark'a göre gecikme süresi %40 düşüş gösteriyor.
• Arızalı durumda (50 doğrulama düğümü, 16 arıza ): Baseline Bullshark'a göre gecikme süresi %65 düştü.

Shoal ayrıca her türlü ağ koşulunda iyi performans göstermeyi sağlayan "evrensel yanıt" özelliğine sahiptir.

Genel olarak, Shoal çerçevesi DAG-BFT içindeki kritik sorunları başarıyla çözdü ve Aptos blok zincirinin performansını önemli ölçüde artırdı.