Sei đã phát hành một tài liệu trắng mới, trong đó giới thiệu về bản nâng cấp Giga mới nhất. Đa số độc giả cảm thấy nội dung kỹ thuật sâu 17 trang khó đọc. Vì vậy, bài viết này sẽ giải thích nội dung của bản cập nhật này và cách nâng cao hiệu suất blockchain ở các cấp độ khác nhau.
Về việc tạo khối thực thi bất đồng bộ
Ý tưởng và cơ sở chính của Giga như sau:
"Nếu danh sách giao dịch của chúng ta có thứ tự và trạng thái ban đầu của blockchain nhất quán, và tất cả các nút trung thực xử lý các giao dịch này theo cùng một thứ tự, thì các nút sẽ đạt được trạng thái cuối cùng giống nhau."
Trong trường hợp này, kết quả chỉ phụ thuộc vào trạng thái ban đầu và thứ tự giao dịch. Điều này có nghĩa là sự đồng thuận chỉ cần đạt được về thứ tự giao dịch trong khối, mỗi nút có thể tính toán trạng thái cuối cùng một cách độc lập.
Trong mô hình này, việc tách rời đồng thuận và thực thi cho phép các khối thực hiện không đồng bộ.
Khi khối được xác nhận cuối cùng, các nút sẽ xử lý nó và gửi trạng thái của nó trong các khối tiếp theo.
Sau đó, xác thực khối thông qua sự đồng thuận trạng thái để đảm bảo rằng tất cả các nút đều đã tính toán đúng trạng thái cuối cùng.
Một chi tiết quan trọng ở đây là việc thực thi và đồng thuận (tạo ra) diễn ra song song. Các nút trong khi thực thi tính toán của một khối cũng sẽ nhận các khối khác.
Do đó, các khối thực sự được thực hiện theo thứ tự tổng thể (chứ không phải song song), trong khi quá trình tạo khối thực sự diễn ra song song với sự đồng thuận. Tuy nhiên, đối với bất kỳ khối nào, các quá trình này hoàn toàn bất đồng bộ.
Rõ ràng, việc đồng thuận và thực thi cùng một khối dường như là không thể. Do đó, khi thực thi khối n, nút sẽ nhận khối n+1 để thực hiện bước tiếp theo.
Nếu sự đồng thuận xảy ra sai lệch (ví dụ như một phần ba các nút trong mạng hành động ác ý), chuỗi sẽ bị tạm dừng, điều này tương tự như giao thức BFT tiêu chuẩn.
Các giao dịch thất bại trong khối sẽ không làm cho khối đó không hợp lệ, mà chỉ giữ trạng thái thất bại, vì việc tạo khối và thực thi là tách biệt, và trạng thái cuối cùng của khối hiện tại sẽ được xác nhận trong các khối tiếp theo.
Mô hình nhiều người đề xuất được thực hiện như thế nào và Autobahn là gì?
Giao thức đồng thuận này được gọi là "Autobahn" (giống như đường cao tốc không tốc độ giới hạn của Đức). Autobahn tách biệt khả năng sẵn có của dữ liệu và phân loại giao dịch, với một mô hình thú vị đứng sau.
Cũng giống như bất kỳ làn đường nào của một con đường cao tốc, có nhiều làn đường, mỗi nút đều có kênh riêng của mình. Các nút sử dụng những kênh này để đưa ra các đề xuất về thứ tự giao dịch. Đề xuất chỉ là một tập hợp có thứ tự của các giao dịch.
Autobahn đôi khi sẽ thực hiện thao tác "tipcut", tức là tổng hợp nhiều đề xuất để xác định thứ tự giao dịch cuối cùng.
Như đã đề cập trước đó, mỗi người xác thực đều có kênh riêng của mình để đề xuất các lô giao dịch.
Khi một nút nhận được một đề xuất hợp lệ, nó sẽ gửi phiếu bầu để xác nhận rằng đề xuất đó đã được nhận.
Sau khi đề xuất được thu thập và bỏ phiếu, sẽ hình thành một bằng chứng khả dụng (PoA), đảm bảo rằng dữ liệu đã được nhận bởi ít nhất một nút trung thực trong mạng.
Thời gian xảy ra của Tipcut được tính bằng mili giây, cuối cùng sẽ có nhiều đề xuất từ Autobahn bị "cut.".
Người đề xuất có động lực để chờ đợi việc phát hành khối và trong trường hợp có thể phát hành một khối duy nhất, nhưng giới hạn thời gian thực hiện cho mỗi khối (tương tự như giới hạn Gas) sẽ làm thay đổi một chút động lực này.
Một đề xuất trên một kênh thường tương đương với một khối, điều này có nghĩa là khi Tipcut xảy ra, nhiều khối sẽ bị cắt đứt cùng một lúc.
Sau đó, nhà lãnh đạo của slot sẽ gửi Tipcut đến các nút khác để hoàn tất việc sắp xếp. Các nút thực tế đã chuẩn bị Tipcut tiếp theo trong khi đang bỏ phiếu cho một Tipcut đơn lẻ.
Các nút đã bỏ lỡ lô có thể lấy dữ liệu một cách bất đồng bộ từ các xác thực được liệt kê trong PoA: đó là lý do cốt lõi cho nhu cầu về tính khả dụng của dữ liệu.
Dưới điều kiện đồng bộ, nếu người lãnh đạo đúng, Autobahn sẽ hoàn thành xác nhận đề xuất trong hai vòng giao tiếp. Nếu người lãnh đạo gặp sự cố, cơ chế này sẽ bầu ra một người lãnh đạo mới để duy trì tiến trình.
Đề xuất tip-cut tiếp theo thực sự có thể bắt đầu trong giai đoạn nộp của tip-cut hiện tại, do đó giảm độ trễ, vì việc thực thi diễn ra song song với việc tạo ra.
Trên thực tế, toàn bộ mô hình là một mô hình đa đề xuất, trong đó nhiều nút có thể đồng thời đưa ra đề xuất cho việc sắp xếp khối của chúng. Mỗi trình xác thực đề xuất khối của riêng mình và nhận chứng cứ từ mạng về những khối này (PoA), điều này giúp cải thiện khả năng thông lượng và hiệu quả tổng thể của mạng.
Thực thi song song và các trường hợp áp dụng của nó
Như đã đề cập trước đó, quá trình thực thi khối và sự đồng thuận diễn ra song song, mặc dù bản thân khối thực sự được thực thi theo thứ tự. Bạn có thể tự hỏi điều này có tạo thành sự thực thi song song thực sự hay không.
Câu trả lời vừa khẳng định vừa phủ định.
Mặc dù các khối được thực hiện theo thứ tự, nhưng giao dịch bên trong khối thực sự có thể được thực hiện song song. Nếu giao dịch không sửa đổi (ghi) cùng một trạng thái và kết quả của một giao dịch không ảnh hưởng đến giao dịch khác, thì chúng có thể được thực hiện song song.
Nói ngắn gọn, các đường thực thi của chúng không nên phụ thuộc vào nhau. Giga không có bộ nhớ tạm, giao dịch sẽ ngay lập tức được các nút bao gồm.
Giga giả định rằng hầu hết các giao dịch không có xung đột và xử lý các giao dịch này đồng thời trên nhiều lõi bộ xử lý.
Mỗi thay đổi giao dịch sẽ tạm thời được lưu trữ trong một vùng đệm riêng tư và sẽ không được áp dụng ngay lập tức lên blockchain.
Sau khi xử lý xong, hệ thống sẽ kiểm tra xem giao dịch này có xung đột với các giao dịch trước đó hay không.
Nếu có xung đột, giao dịch sẽ được xử lý lại. Nếu không có xung đột, các thay đổi của nó sẽ được áp dụng vào blockchain và được xác nhận.
Cũng có thể xảy ra tình trạng xung đột tần suất cao, trong trường hợp này, hệ thống sẽ chuyển sang xử lý một giao dịch một lần để đảm bảo giao dịch có thể tiến triển.
Nói một cách đơn giản, thực thi song song phân bổ các giao dịch vào nhiều lõi, cho phép các giao dịch không xung đột có thể chạy đồng thời.
Vấn đề lưu trữ và tối ưu hóa
Do khối lượng giao dịch lớn, dữ liệu cần phải vừa an toàn vừa dễ truy cập, vì vậy cách lưu trữ của nó nên khác một chút so với lưu trữ blockchain truyền thống. Giga lưu trữ dữ liệu theo định dạng khóa-giá trị (key-value) đơn giản, đây là một cấu trúc tương đối phẳng, giúp giảm số lần cập nhật hoặc kiểm tra cần thiết khi dữ liệu thay đổi.
Ngoài ra, Giga còn sử dụng phương pháp lưu trữ phân lớp: dữ liệu gần đây được giữ trên SSD (cao tốc), trong khi dữ liệu ít được sử dụng hơn sẽ được chuyển đến hệ thống lưu trữ chậm hơn và hiệu quả về chi phí.
Nếu một nút nào đó gặp sự cố, nó có thể phát lại nhật ký để khôi phục trạng thái chính xác và áp dụng các bản cập nhật vào RocksDB (một cơ sở dữ liệu chuyên dụng) để tổ chức dữ liệu.
Hệ thống lưu trữ này sử dụng một bộ tích lũy mật mã (Cryptographic Accumulator), có khả năng chứng minh tính chính xác của dữ liệu mà không cần thực hiện các phép tính nặng nề. Bộ tích lũy được cập nhật theo cách xử lý theo lô, cho phép người xác minh và nút nhẹ nhanh chóng đạt được sự đồng thuận về trạng thái hiện tại của blockchain.
Trở thành một chuỗi khối EVM L1 với nhiều người đề xuất có nghĩa là gì?
Cơ sở hạ tầng L1 có thể được cải thiện theo nhiều cách khác nhau, và các L1 khác nhau cũng phải đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật, từ các vấn đề kinh tế như MEV cho đến các vấn đề kỹ thuật như quản lý trạng thái.
Là chuỗi L1 đầu tiên hỗ trợ nhiều người đề xuất, điều này rất thách thức, đặc biệt là đối với L1 EVM, vì thiết kế ban đầu của EVM không phải là để hỗ trợ hệ thống nhiều người đề xuất.
Tuy nhiên, Sei đang cố gắng thử nghiệm các phương pháp khác nhau để giữ lại EVM cũng như nhiều công cụ mà các nhà phát triển quen sử dụng.
Việc thực thi giao dịch song song, đạt được sự đồng thuận trong quá trình thực thi và nhiều người đề xuất hoạt động song song đều giúp nâng cao hiệu suất, thông lượng thực thi có thể tăng khoảng 50 lần. Tuy nhiên, những cải tiến này cũng có thể đối mặt với một số rủi ro đã đề cập ở trên.
Đây là bản cập nhật lớn thứ hai của Sei, trước đó Sei đã chuyển đổi từ chuỗi Cosmos sang chuỗi EVM, hiện nay Sei đã ra mắt một khách hàng thực thi tối ưu hóa tốc độ.
Sự phát triển tiếp theo và những tác động tiếp theo của các biện pháp tối ưu hóa này đáng được chú ý.
Nội dung chỉ mang tính chất tham khảo, không phải là lời chào mời hay đề nghị. Không cung cấp tư vấn về đầu tư, thuế hoặc pháp lý. Xem Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm để biết thêm thông tin về rủi ro.
Giải thích về White Paper mới của Sei: Những đổi mới công nghệ nào được giới thiệu trong bản nâng cấp Giga?
Tác giả: Pavel Paramonov, Người sáng lập Hazeflow
Biên dịch: PANews
Sei đã phát hành một tài liệu trắng mới, trong đó giới thiệu về bản nâng cấp Giga mới nhất. Đa số độc giả cảm thấy nội dung kỹ thuật sâu 17 trang khó đọc. Vì vậy, bài viết này sẽ giải thích nội dung của bản cập nhật này và cách nâng cao hiệu suất blockchain ở các cấp độ khác nhau.
Về việc tạo khối thực thi bất đồng bộ
Ý tưởng và cơ sở chính của Giga như sau:
"Nếu danh sách giao dịch của chúng ta có thứ tự và trạng thái ban đầu của blockchain nhất quán, và tất cả các nút trung thực xử lý các giao dịch này theo cùng một thứ tự, thì các nút sẽ đạt được trạng thái cuối cùng giống nhau."
Trong trường hợp này, kết quả chỉ phụ thuộc vào trạng thái ban đầu và thứ tự giao dịch. Điều này có nghĩa là sự đồng thuận chỉ cần đạt được về thứ tự giao dịch trong khối, mỗi nút có thể tính toán trạng thái cuối cùng một cách độc lập.
Trong mô hình này, việc tách rời đồng thuận và thực thi cho phép các khối thực hiện không đồng bộ.
Khi khối được xác nhận cuối cùng, các nút sẽ xử lý nó và gửi trạng thái của nó trong các khối tiếp theo.
Sau đó, xác thực khối thông qua sự đồng thuận trạng thái để đảm bảo rằng tất cả các nút đều đã tính toán đúng trạng thái cuối cùng.
Một chi tiết quan trọng ở đây là việc thực thi và đồng thuận (tạo ra) diễn ra song song. Các nút trong khi thực thi tính toán của một khối cũng sẽ nhận các khối khác.
Do đó, các khối thực sự được thực hiện theo thứ tự tổng thể (chứ không phải song song), trong khi quá trình tạo khối thực sự diễn ra song song với sự đồng thuận. Tuy nhiên, đối với bất kỳ khối nào, các quá trình này hoàn toàn bất đồng bộ.
Rõ ràng, việc đồng thuận và thực thi cùng một khối dường như là không thể. Do đó, khi thực thi khối n, nút sẽ nhận khối n+1 để thực hiện bước tiếp theo.
Nếu sự đồng thuận xảy ra sai lệch (ví dụ như một phần ba các nút trong mạng hành động ác ý), chuỗi sẽ bị tạm dừng, điều này tương tự như giao thức BFT tiêu chuẩn.
Các giao dịch thất bại trong khối sẽ không làm cho khối đó không hợp lệ, mà chỉ giữ trạng thái thất bại, vì việc tạo khối và thực thi là tách biệt, và trạng thái cuối cùng của khối hiện tại sẽ được xác nhận trong các khối tiếp theo.
Mô hình nhiều người đề xuất được thực hiện như thế nào và Autobahn là gì?
Giao thức đồng thuận này được gọi là "Autobahn" (giống như đường cao tốc không tốc độ giới hạn của Đức). Autobahn tách biệt khả năng sẵn có của dữ liệu và phân loại giao dịch, với một mô hình thú vị đứng sau.
Cũng giống như bất kỳ làn đường nào của một con đường cao tốc, có nhiều làn đường, mỗi nút đều có kênh riêng của mình. Các nút sử dụng những kênh này để đưa ra các đề xuất về thứ tự giao dịch. Đề xuất chỉ là một tập hợp có thứ tự của các giao dịch.
Autobahn đôi khi sẽ thực hiện thao tác "tipcut", tức là tổng hợp nhiều đề xuất để xác định thứ tự giao dịch cuối cùng.
Như đã đề cập trước đó, mỗi người xác thực đều có kênh riêng của mình để đề xuất các lô giao dịch.
Khi một nút nhận được một đề xuất hợp lệ, nó sẽ gửi phiếu bầu để xác nhận rằng đề xuất đó đã được nhận.
Sau khi đề xuất được thu thập và bỏ phiếu, sẽ hình thành một bằng chứng khả dụng (PoA), đảm bảo rằng dữ liệu đã được nhận bởi ít nhất một nút trung thực trong mạng.
Thời gian xảy ra của Tipcut được tính bằng mili giây, cuối cùng sẽ có nhiều đề xuất từ Autobahn bị "cut.".
Người đề xuất có động lực để chờ đợi việc phát hành khối và trong trường hợp có thể phát hành một khối duy nhất, nhưng giới hạn thời gian thực hiện cho mỗi khối (tương tự như giới hạn Gas) sẽ làm thay đổi một chút động lực này.
Một đề xuất trên một kênh thường tương đương với một khối, điều này có nghĩa là khi Tipcut xảy ra, nhiều khối sẽ bị cắt đứt cùng một lúc.
Sau đó, nhà lãnh đạo của slot sẽ gửi Tipcut đến các nút khác để hoàn tất việc sắp xếp. Các nút thực tế đã chuẩn bị Tipcut tiếp theo trong khi đang bỏ phiếu cho một Tipcut đơn lẻ.
Các nút đã bỏ lỡ lô có thể lấy dữ liệu một cách bất đồng bộ từ các xác thực được liệt kê trong PoA: đó là lý do cốt lõi cho nhu cầu về tính khả dụng của dữ liệu.
Dưới điều kiện đồng bộ, nếu người lãnh đạo đúng, Autobahn sẽ hoàn thành xác nhận đề xuất trong hai vòng giao tiếp. Nếu người lãnh đạo gặp sự cố, cơ chế này sẽ bầu ra một người lãnh đạo mới để duy trì tiến trình.
Đề xuất tip-cut tiếp theo thực sự có thể bắt đầu trong giai đoạn nộp của tip-cut hiện tại, do đó giảm độ trễ, vì việc thực thi diễn ra song song với việc tạo ra.
Trên thực tế, toàn bộ mô hình là một mô hình đa đề xuất, trong đó nhiều nút có thể đồng thời đưa ra đề xuất cho việc sắp xếp khối của chúng. Mỗi trình xác thực đề xuất khối của riêng mình và nhận chứng cứ từ mạng về những khối này (PoA), điều này giúp cải thiện khả năng thông lượng và hiệu quả tổng thể của mạng.
Thực thi song song và các trường hợp áp dụng của nó
Như đã đề cập trước đó, quá trình thực thi khối và sự đồng thuận diễn ra song song, mặc dù bản thân khối thực sự được thực thi theo thứ tự. Bạn có thể tự hỏi điều này có tạo thành sự thực thi song song thực sự hay không.
Câu trả lời vừa khẳng định vừa phủ định.
Mặc dù các khối được thực hiện theo thứ tự, nhưng giao dịch bên trong khối thực sự có thể được thực hiện song song. Nếu giao dịch không sửa đổi (ghi) cùng một trạng thái và kết quả của một giao dịch không ảnh hưởng đến giao dịch khác, thì chúng có thể được thực hiện song song.
Nói ngắn gọn, các đường thực thi của chúng không nên phụ thuộc vào nhau. Giga không có bộ nhớ tạm, giao dịch sẽ ngay lập tức được các nút bao gồm.
Giga giả định rằng hầu hết các giao dịch không có xung đột và xử lý các giao dịch này đồng thời trên nhiều lõi bộ xử lý.
Mỗi thay đổi giao dịch sẽ tạm thời được lưu trữ trong một vùng đệm riêng tư và sẽ không được áp dụng ngay lập tức lên blockchain.
Sau khi xử lý xong, hệ thống sẽ kiểm tra xem giao dịch này có xung đột với các giao dịch trước đó hay không.
Nếu có xung đột, giao dịch sẽ được xử lý lại. Nếu không có xung đột, các thay đổi của nó sẽ được áp dụng vào blockchain và được xác nhận.
Cũng có thể xảy ra tình trạng xung đột tần suất cao, trong trường hợp này, hệ thống sẽ chuyển sang xử lý một giao dịch một lần để đảm bảo giao dịch có thể tiến triển.
Nói một cách đơn giản, thực thi song song phân bổ các giao dịch vào nhiều lõi, cho phép các giao dịch không xung đột có thể chạy đồng thời.
Vấn đề lưu trữ và tối ưu hóa
Do khối lượng giao dịch lớn, dữ liệu cần phải vừa an toàn vừa dễ truy cập, vì vậy cách lưu trữ của nó nên khác một chút so với lưu trữ blockchain truyền thống. Giga lưu trữ dữ liệu theo định dạng khóa-giá trị (key-value) đơn giản, đây là một cấu trúc tương đối phẳng, giúp giảm số lần cập nhật hoặc kiểm tra cần thiết khi dữ liệu thay đổi.
Ngoài ra, Giga còn sử dụng phương pháp lưu trữ phân lớp: dữ liệu gần đây được giữ trên SSD (cao tốc), trong khi dữ liệu ít được sử dụng hơn sẽ được chuyển đến hệ thống lưu trữ chậm hơn và hiệu quả về chi phí.
Nếu một nút nào đó gặp sự cố, nó có thể phát lại nhật ký để khôi phục trạng thái chính xác và áp dụng các bản cập nhật vào RocksDB (một cơ sở dữ liệu chuyên dụng) để tổ chức dữ liệu.
Hệ thống lưu trữ này sử dụng một bộ tích lũy mật mã (Cryptographic Accumulator), có khả năng chứng minh tính chính xác của dữ liệu mà không cần thực hiện các phép tính nặng nề. Bộ tích lũy được cập nhật theo cách xử lý theo lô, cho phép người xác minh và nút nhẹ nhanh chóng đạt được sự đồng thuận về trạng thái hiện tại của blockchain.
Trở thành một chuỗi khối EVM L1 với nhiều người đề xuất có nghĩa là gì?
Cơ sở hạ tầng L1 có thể được cải thiện theo nhiều cách khác nhau, và các L1 khác nhau cũng phải đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật, từ các vấn đề kinh tế như MEV cho đến các vấn đề kỹ thuật như quản lý trạng thái.
Là chuỗi L1 đầu tiên hỗ trợ nhiều người đề xuất, điều này rất thách thức, đặc biệt là đối với L1 EVM, vì thiết kế ban đầu của EVM không phải là để hỗ trợ hệ thống nhiều người đề xuất.
Tuy nhiên, Sei đang cố gắng thử nghiệm các phương pháp khác nhau để giữ lại EVM cũng như nhiều công cụ mà các nhà phát triển quen sử dụng.
Việc thực thi giao dịch song song, đạt được sự đồng thuận trong quá trình thực thi và nhiều người đề xuất hoạt động song song đều giúp nâng cao hiệu suất, thông lượng thực thi có thể tăng khoảng 50 lần. Tuy nhiên, những cải tiến này cũng có thể đối mặt với một số rủi ro đã đề cập ở trên.
Đây là bản cập nhật lớn thứ hai của Sei, trước đó Sei đã chuyển đổi từ chuỗi Cosmos sang chuỗi EVM, hiện nay Sei đã ra mắt một khách hàng thực thi tối ưu hóa tốc độ.
Sự phát triển tiếp theo và những tác động tiếp theo của các biện pháp tối ưu hóa này đáng được chú ý.