Tiêu đề gốc: Alpenglow: Một sự đồng thuận mới cho Solana
Tác giả bản gốc: Quentin Kniep, Kobi Sliwinski và Roger Wattenhofer
Nguyên bản biên dịch: zhouzhou,
Biên tập viên chú ý: Alpenglow là giao thức đồng thuận hoàn toàn mới do Solana phát hành, thay thế cơ chế TowerBFT và chứng minh lịch sử, giới thiệu Votor và Rotor, tối ưu hóa việc bỏ phiếu và truyền dữ liệu, giảm đáng kể độ trễ xuống còn 100–150 mili giây, đạt được tính cuối cùng trong vòng giây. Giao thức này tăng cường hiệu suất, khả năng phục hồi và khả năng mở rộng, giúp Solana có tốc độ phản hồi tương đương với Web2.
Dưới đây là nội dung gốc (để thuận tiện cho việc đọc hiểu, nội dung gốc đã được chỉnh sửa một chút):
Chúng tôi tự hào giới thiệu Alpenglow, giao thức đồng thuận hoàn toàn mới của Solana. Alpenglow được thiết kế riêng cho blockchain Proof-of-Stake hiệu suất cao toàn cầu. Chúng tôi tin rằng việc phát hành Alpenglow sẽ trở thành một bước ngoặt cho Solana. Nó không chỉ là một cơ chế đồng thuận mới mà còn là sự thay đổi lớn nhất đối với giao thức cốt lõi kể từ khi Solana được thành lập.
Trong quá trình chuyển sang Alpenglow, chúng tôi sẽ nói lời tạm biệt với một loạt các thành phần cốt lõi cũ, đặc biệt là TowerBFT và bằng chứng lịch sử (Proof-of-History). Chúng tôi đã giới thiệu một mô-đun hoàn toàn mới có tên là Votor, để tiếp nhận logic bỏ phiếu và xác nhận khối cuối cùng. Ngoài ra, Alpenglow đã từ bỏ phương thức giao tiếp dựa trên gossip, thay vào đó áp dụng một nguyên thủy giao tiếp trực tiếp nhanh hơn.
Mặc dù đây là một cuộc cách mạng lớn, Alpenglow vẫn được xây dựng dựa trên những lợi thế lớn nhất của Solana. Turbine đã đóng vai trò quan trọng trong sự thành công của mạng lưới Solana, nó đã giải quyết vấn đề quan trọng về việc truyền tải dữ liệu. Trong các blockchain truyền thống, người lãnh đạo thường là nút thắt của hệ thống.
Công nghệ mà Turbine sử dụng chia mỗi khối thành nhiều mảnh nhỏ hơn thông qua mã sửa lỗi (erasure-coding) và nhanh chóng phát tán ra ngoài. Điểm mấu chốt là quá trình này tận dụng tối đa băng thông của tất cả các nút. Giao thức truyền dữ liệu Rotor trong Alpenglow tiếp tục và tối ưu hóa triết lý thiết kế của Turbine.
Thông qua những biến đổi này, chúng tôi đã đẩy hiệu suất của Solana lên một tầm cao chưa từng có. Khi sử dụng TowerBFT, thời gian từ khi tạo khối đến khi xác nhận cuối cùng mất khoảng 12.8 giây. Để giảm độ trễ xuống mức dưới một giây, Solana đã giới thiệu khái niệm "xác nhận lạc quan".
Và Alpenglow sẽ phá vỡ những giới hạn về độ trễ này. Chúng tôi dự đoán Alpenglow có thể giảm thời gian xác nhận cuối cùng thực tế xuống khoảng 150 mili giây (trung vị).
Trong một số trường hợp, thậm chí có thể đạt được xác nhận cuối cùng trong vòng 100 mili giây - đây là tốc độ gần như không thể tin được đối với các giao thức blockchain L1 toàn cầu. (Dữ liệu độ trễ này dựa trên kết quả mô phỏng phân phối staking trên mạng chính hiện tại, không bao gồm chi phí tính toán.)
Độ trễ trung vị 150 mili giây không chỉ có nghĩa là Solana nhanh hơn - nó có nghĩa là khả năng phản hồi của Solana có thể so sánh với cơ sở hạ tầng Web2, điều này có tiềm năng để công nghệ blockchain trở nên khả thi trong các lĩnh vực ứng dụng mới cần hiệu suất thời gian thực.
Hình ảnh ở trên hiển thị phân phối độ trễ của các giai đoạn của giao thức Alpenglow khi nhà lãnh đạo ở Zurich, Thụy Sĩ. Chúng tôi chọn Zurich làm ví dụ vì chúng tôi đã phát triển Alpenglow tại thành phố này.
Mỗi cột biểu đồ hiển thị độ trễ trung bình của các nút Solana hiện tại trong phân bố toàn cầu, được sắp xếp theo khoảng cách từ Zurich.
Hình ảnh vẽ ra độ trễ mô phỏng ở các giai đoạn khác nhau mà các nút trong mạng đến giao thức Alpenglow, tương ứng với tỷ lệ nút mạng đã đạt đến giai đoạn đó.
Các thanh màu xanh lá cây đại diện cho độ trễ mạng. Dựa trên sự phân bố hiện tại của các nút trong Solana, khoảng 65% các nút đặt cược nằm trong phạm vi 50ms so với độ trễ mạng từ Zurich. Đuôi độ trễ dài hơn, với một số nút đặt cược có độ trễ hơn 200 mili giây từ mạng của Zurich.
Độ trễ mạng tạo thành một giới hạn tự nhiên trong biểu đồ của chúng tôi - ví dụ, nếu một nút cách Zurich 100 mili giây, thì bất kỳ giao thức nào muốn hoàn tất xác nhận khối tại nút đó cũng cần ít nhất 100 mili giây.
Cột màu vàng biểu thị độ trễ của Rotor (giao thức truyền dữ liệu), đây là giai đoạn đầu tiên của giao thức Alpenglow.
Cột màu đỏ biểu thị thời gian mà nút nhận được ít nhất 60% trọng số bỏ phiếu xác nhận.
Cột màu xanh là thời gian xác nhận cuối cùng.
Vậy, hiệu suất cao của Alpenglow đến từ đâu?
Bộ phận bỏ phiếu Votor của Alpenglow đã thực hiện cơ chế bỏ phiếu một vòng cực kỳ hiệu quả: nếu có 80% nút được ủy thác tham gia, khối có thể được xác nhận trong một vòng bỏ phiếu; nếu chỉ có 60% nút được ủy thác phản hồi, nó cũng có thể được hoàn thành trong hai vòng bỏ phiếu. Hai chế độ này được tích hợp và thực thi song song, con đường nào nhanh hơn thì sẽ được chọn để xác nhận khối cuối cùng.
Giao thức phụ lan truyền dữ liệu của Alpenglow, Rotor, tiếp tục và tối ưu hóa cách tiếp cận của Turbine. Tương tự như Turbine, Rotor sử dụng băng thông của nó theo tỷ lệ dựa trên trọng lượng đặt cược nút, giảm bớt nút thắt cổ chai của các nhà lãnh đạo và đạt được thông lượng cao. Kết quả là, tổng băng thông được sử dụng ở mức gần tối ưu. Một trong những ý tưởng thiết kế của Rotor là, trên thực tế, độ trễ của việc truyền thông tin chủ yếu bị giới hạn bởi độ trễ mạng, thay vì tốc độ truyền hoặc tính toán. Rotor sử dụng một lớp duy nhất của các nút chuyển tiếp thay vì cấu trúc cây nhiều lớp của Turbine, giúp giảm số lượng bước nhảy mạng. Ngoài ra, Rotor đã giới thiệu một cơ chế lựa chọn nút rơle mới để cải thiện độ bền bỉ.
Alpenglow là thành quả được xây dựng trên nền tảng nghiên cứu tiên tiến nhất, kết hợp phân phối dữ liệu mã sửa lỗi với cơ chế đồng thuận mới nhất. Sự đổi mới của nó bao gồm cơ chế bỏ phiếu tích hợp một vòng/hai vòng, mang lại độ trễ xác nhận khối chưa từng có. Đồng thời, nó cũng giới thiệu cơ chế chịu lỗi "20+20": ngay cả khi điều kiện mạng khắc nghiệt, giao thức vẫn có thể hoạt động bình thường, chịu đựng tối đa 20% nút đặt cược độc hại và 20% nút không phản hồi bổ sung. Những đóng góp khác bao gồm một chiến lược lấy mẫu có độ biến thiên thấp.
Chúng tôi đã viết một sách trắng kỹ thuật đầy đủ chi tiết về Alpenglow. Sách trắng không chỉ giải thích trực giác và mục tiêu đằng sau thiết kế của chúng tôi mà còn giải thích toàn bộ giao thức với các định nghĩa rõ ràng và ngắn gọn và mã giả. Nó cũng bao gồm nhiều dữ liệu mô phỏng và tính toán để giúp người đọc hiểu hiệu suất thực tế của Alpenglow và cuối cùng cung cấp bằng chứng đầy đủ về tính chính xác.
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.
Từ TowerBFT đến Alpenglow, Solana bước vào kỷ nguyên hàng trăm mili giây
Biên tập viên chú ý: Alpenglow là giao thức đồng thuận hoàn toàn mới do Solana phát hành, thay thế cơ chế TowerBFT và chứng minh lịch sử, giới thiệu Votor và Rotor, tối ưu hóa việc bỏ phiếu và truyền dữ liệu, giảm đáng kể độ trễ xuống còn 100–150 mili giây, đạt được tính cuối cùng trong vòng giây. Giao thức này tăng cường hiệu suất, khả năng phục hồi và khả năng mở rộng, giúp Solana có tốc độ phản hồi tương đương với Web2.
Dưới đây là nội dung gốc (để thuận tiện cho việc đọc hiểu, nội dung gốc đã được chỉnh sửa một chút):
Chúng tôi tự hào giới thiệu Alpenglow, giao thức đồng thuận hoàn toàn mới của Solana. Alpenglow được thiết kế riêng cho blockchain Proof-of-Stake hiệu suất cao toàn cầu. Chúng tôi tin rằng việc phát hành Alpenglow sẽ trở thành một bước ngoặt cho Solana. Nó không chỉ là một cơ chế đồng thuận mới mà còn là sự thay đổi lớn nhất đối với giao thức cốt lõi kể từ khi Solana được thành lập.
Trong quá trình chuyển sang Alpenglow, chúng tôi sẽ nói lời tạm biệt với một loạt các thành phần cốt lõi cũ, đặc biệt là TowerBFT và bằng chứng lịch sử (Proof-of-History). Chúng tôi đã giới thiệu một mô-đun hoàn toàn mới có tên là Votor, để tiếp nhận logic bỏ phiếu và xác nhận khối cuối cùng. Ngoài ra, Alpenglow đã từ bỏ phương thức giao tiếp dựa trên gossip, thay vào đó áp dụng một nguyên thủy giao tiếp trực tiếp nhanh hơn.
Mặc dù đây là một cuộc cách mạng lớn, Alpenglow vẫn được xây dựng dựa trên những lợi thế lớn nhất của Solana. Turbine đã đóng vai trò quan trọng trong sự thành công của mạng lưới Solana, nó đã giải quyết vấn đề quan trọng về việc truyền tải dữ liệu. Trong các blockchain truyền thống, người lãnh đạo thường là nút thắt của hệ thống.
Công nghệ mà Turbine sử dụng chia mỗi khối thành nhiều mảnh nhỏ hơn thông qua mã sửa lỗi (erasure-coding) và nhanh chóng phát tán ra ngoài. Điểm mấu chốt là quá trình này tận dụng tối đa băng thông của tất cả các nút. Giao thức truyền dữ liệu Rotor trong Alpenglow tiếp tục và tối ưu hóa triết lý thiết kế của Turbine.
Thông qua những biến đổi này, chúng tôi đã đẩy hiệu suất của Solana lên một tầm cao chưa từng có. Khi sử dụng TowerBFT, thời gian từ khi tạo khối đến khi xác nhận cuối cùng mất khoảng 12.8 giây. Để giảm độ trễ xuống mức dưới một giây, Solana đã giới thiệu khái niệm "xác nhận lạc quan".
Và Alpenglow sẽ phá vỡ những giới hạn về độ trễ này. Chúng tôi dự đoán Alpenglow có thể giảm thời gian xác nhận cuối cùng thực tế xuống khoảng 150 mili giây (trung vị).
Trong một số trường hợp, thậm chí có thể đạt được xác nhận cuối cùng trong vòng 100 mili giây - đây là tốc độ gần như không thể tin được đối với các giao thức blockchain L1 toàn cầu. (Dữ liệu độ trễ này dựa trên kết quả mô phỏng phân phối staking trên mạng chính hiện tại, không bao gồm chi phí tính toán.)
Độ trễ trung vị 150 mili giây không chỉ có nghĩa là Solana nhanh hơn - nó có nghĩa là khả năng phản hồi của Solana có thể so sánh với cơ sở hạ tầng Web2, điều này có tiềm năng để công nghệ blockchain trở nên khả thi trong các lĩnh vực ứng dụng mới cần hiệu suất thời gian thực.
Hình ảnh ở trên hiển thị phân phối độ trễ của các giai đoạn của giao thức Alpenglow khi nhà lãnh đạo ở Zurich, Thụy Sĩ. Chúng tôi chọn Zurich làm ví dụ vì chúng tôi đã phát triển Alpenglow tại thành phố này.
Mỗi cột biểu đồ hiển thị độ trễ trung bình của các nút Solana hiện tại trong phân bố toàn cầu, được sắp xếp theo khoảng cách từ Zurich.
Hình ảnh vẽ ra độ trễ mô phỏng ở các giai đoạn khác nhau mà các nút trong mạng đến giao thức Alpenglow, tương ứng với tỷ lệ nút mạng đã đạt đến giai đoạn đó.
Các thanh màu xanh lá cây đại diện cho độ trễ mạng. Dựa trên sự phân bố hiện tại của các nút trong Solana, khoảng 65% các nút đặt cược nằm trong phạm vi 50ms so với độ trễ mạng từ Zurich. Đuôi độ trễ dài hơn, với một số nút đặt cược có độ trễ hơn 200 mili giây từ mạng của Zurich.
Độ trễ mạng tạo thành một giới hạn tự nhiên trong biểu đồ của chúng tôi - ví dụ, nếu một nút cách Zurich 100 mili giây, thì bất kỳ giao thức nào muốn hoàn tất xác nhận khối tại nút đó cũng cần ít nhất 100 mili giây.
Cột màu vàng biểu thị độ trễ của Rotor (giao thức truyền dữ liệu), đây là giai đoạn đầu tiên của giao thức Alpenglow.
Cột màu đỏ biểu thị thời gian mà nút nhận được ít nhất 60% trọng số bỏ phiếu xác nhận.
Cột màu xanh là thời gian xác nhận cuối cùng.
Vậy, hiệu suất cao của Alpenglow đến từ đâu?
Bộ phận bỏ phiếu Votor của Alpenglow đã thực hiện cơ chế bỏ phiếu một vòng cực kỳ hiệu quả: nếu có 80% nút được ủy thác tham gia, khối có thể được xác nhận trong một vòng bỏ phiếu; nếu chỉ có 60% nút được ủy thác phản hồi, nó cũng có thể được hoàn thành trong hai vòng bỏ phiếu. Hai chế độ này được tích hợp và thực thi song song, con đường nào nhanh hơn thì sẽ được chọn để xác nhận khối cuối cùng.
Giao thức phụ lan truyền dữ liệu của Alpenglow, Rotor, tiếp tục và tối ưu hóa cách tiếp cận của Turbine. Tương tự như Turbine, Rotor sử dụng băng thông của nó theo tỷ lệ dựa trên trọng lượng đặt cược nút, giảm bớt nút thắt cổ chai của các nhà lãnh đạo và đạt được thông lượng cao. Kết quả là, tổng băng thông được sử dụng ở mức gần tối ưu. Một trong những ý tưởng thiết kế của Rotor là, trên thực tế, độ trễ của việc truyền thông tin chủ yếu bị giới hạn bởi độ trễ mạng, thay vì tốc độ truyền hoặc tính toán. Rotor sử dụng một lớp duy nhất của các nút chuyển tiếp thay vì cấu trúc cây nhiều lớp của Turbine, giúp giảm số lượng bước nhảy mạng. Ngoài ra, Rotor đã giới thiệu một cơ chế lựa chọn nút rơle mới để cải thiện độ bền bỉ.
Alpenglow là thành quả được xây dựng trên nền tảng nghiên cứu tiên tiến nhất, kết hợp phân phối dữ liệu mã sửa lỗi với cơ chế đồng thuận mới nhất. Sự đổi mới của nó bao gồm cơ chế bỏ phiếu tích hợp một vòng/hai vòng, mang lại độ trễ xác nhận khối chưa từng có. Đồng thời, nó cũng giới thiệu cơ chế chịu lỗi "20+20": ngay cả khi điều kiện mạng khắc nghiệt, giao thức vẫn có thể hoạt động bình thường, chịu đựng tối đa 20% nút đặt cược độc hại và 20% nút không phản hồi bổ sung. Những đóng góp khác bao gồm một chiến lược lấy mẫu có độ biến thiên thấp.
Chúng tôi đã viết một sách trắng kỹ thuật đầy đủ chi tiết về Alpenglow. Sách trắng không chỉ giải thích trực giác và mục tiêu đằng sau thiết kế của chúng tôi mà còn giải thích toàn bộ giao thức với các định nghĩa rõ ràng và ngắn gọn và mã giả. Nó cũng bao gồm nhiều dữ liệu mô phỏng và tính toán để giúp người đọc hiểu hiệu suất thực tế của Alpenglow và cuối cùng cung cấp bằng chứng đầy đủ về tính chính xác.
「Liên kết gốc」
：