Мы с гордостью представляем Alpenglow, новый протокол согласования Solana. Alpenglow — это протокол согласования, адаптированный для глобальной высокопроизводительной блокчейн-системы с доказательством доли. Мы верим, что выпуск Alpenglow станет поворотным моментом для Solana. Alpenglow — это не только новый протокол согласования, но и самое значительное изменение в основном протоколе Solana за все время.

При переходе на Alpenglow мы прощаемся с рядом устаревших компонентов основного протокола, в частности, TowerBFT и Proof-of-History. Вместо этого мы вводим Votor, который берет на себя логику голосования и финализации блоков. Более того, вместо того, чтобы полагаться на сплетни, Alpenglow использует более быстрый примитив прямой связи.

Несмотря на то, что это большое изменение, Alpenglow строится на крупнейших силах Solana. Turbine сыграл ключевую роль в успехе сети Solana, так как решает важный аспект распространения данных. В блокчейнах прошлого лидер часто был узким местом системы. В отличие от этого, Turbine использует технику, при которой каждый блок кодируется с помощью кодирования с удалением на множество меньших частей, которые могут быть быстро распространены. Критически важно, что в этом процессе используется пропускная способность всех узлов. Rotor, который является протоколом распространения данных Alpenglow, принимает подход Turbine и уточняет его.

С этими изменениями мы приведем Solana на беспрецедентный уровень производительности. С TowerBFT Solana требовалось около 12,8 секунд от создания блока до финализации блока. Чтобы снизить задержку до субсекундного диапазона, Solana представила концепцию "оптимистичного подтверждения". Alpenglow разрушит оба эти предела задержки. Мы ожидаем, что Alpenglow сможет достичь фактической финализации примерно за 150 мс (медиана). Иногда финализация может быть достигнута так быстро, как 100 мс, что является невероятно низким значением для мирового протокола L1 блокчейна. (Эти значения задержки основаны на симуляциях с текущим распределением долей в основной сети, не учитывая вычислительные накладные расходы.)

Медианная задержка в 150 мс не только означает, что Solana быстрая — это значит, что Solana может конкурировать с инфраструктурой Web2 по показателю отзывчивости, потенциально делая технологию блокчейн жизнеспособной для совершенно новых категорий приложений, требующих работы в реальном времени.

На приведенном выше графике показано распределение задержек различных частей Alpenglow с лидером в Цюрихе, Швейцария. Мы выбрали Цюрих в качестве примера, потому что это было наше местоположение во время разработки Alpenglow. Каждый столбец показывает средние задержки текущего мирового распределения узлов Solana, отсортированных по расстоянию от Цюриха. Смоделированные задержки для достижения различных этапов протокола Alpenglow нанесены на график в зависимости от доли сети, которая достигла этого этапа.

Зеленые столбцы показывают задержку сети. При текущем распределении узлов Solana около 65% доли Solana находится в пределах 50 мс задержки сети от Цюриха. Долгий хвост доли имеет более 200 мс задержки сети от Цюриха. Задержка сети служит естественной нижней границей для нашего графика, например, если узел находится на расстоянии 100 мс от Цюриха, то любому протоколу потребуется как минимум 100 мс, чтобы завершить блок на этом узле.
Желтые бары показывают задержку, вызванную Rotor, первым этапом нашего протокола.
Красные бары отмечают время, когда узел получил голоса нотариализации от как минимум 60% доли.
Наконец, синие столбцы показывают время финализации.

Откуда берется эта высокая производительность?

Компонент голосования Alpenglow Votor завершает блоки за рекордный единичный раунд голосования, если участвует 80% доли, и за два раунда, если только 60% доли реагируют. Эти два режима голосования интегрированы и выполняются одновременно, так что завершение происходит сразу после того, как быстрее один из двух путей завершится.

Ротор, который является подсистемой распространения данных Alpenglow, использует подход Турбины и усовершенствует его. Как и Турбина, Ротор использует пропорционально к своей доле полосу пропускания участвующих узлов, устраняя узкое место лидера для высокой пропускной способности. В результате общая доступная полоса пропускания используется асимптотически оптимально. Одно из пониманий, лежащих в основе дизайна Ротора, заключается в том, что скорость света все еще слишком медленна, и задержка в распространении информации доминируется сетевой задержкой, в отличие от задержки передачи или вычислений. Ротор имеет один уровень релейных узлов, в отличие от многоуровневого дерева Турбины. Таким образом, Ротор минимизирует количество сетевых переходов. Более того, Ротор вводит новые методы определения релейных узлов, что приводит к улучшенной устойчивости.

Alpenglow основан на передовых исследованиях, сочетая распределение данных с кодированием стирания с последними достижениями в области соглашения. Он вводит инновации, такие как интегрированные однократные/двукратные режимы голосования, что приводит к беспрецедентной задержке финализации. Отличительная устойчивость "20+20" позволяет протоколу эффективно функционировать даже в тяжелых сетевых условиях, допуская до 20% враждебной доли и дополнительные 20% неотзывчивой доли. Другие достижения включают стратегию выборки с низкой дисперсией.

Мы написали исчерпывающий технический документ, который подробно описывает Alpenglow. В техническом документе представлено понимание концепции Alpenglow и то, чего мы хотим достичь. Также обсуждается протокол с краткими определениями и псевдокодом. Технический документ включает различные измерения и расчеты для понимания того, как Alpenglow будет работать. И, наконец, технический документ содержит доказательства корректности.

Отказ от ответственности：

1. Эта статья перепечатана из [аза]. Все авторские права принадлежат оригинальному автору [Квентин Книеп, Коби Сливиньски и Роджер Ваттенхофер] Если есть возражения против этой перепечатки, пожалуйста, свяжитесь с Gate Learn команда, и они займутся этим оперативно.
2. Отказ от ответственности: Мнения и взгляды, выраженные в этой статье, являются исключительно мнением автора и не представляют собой инвестиционных рекомендаций.
3. Переводы статьи на другие языки выполняются командой Gate Learn. Если не указано иное, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.