Поддержка в Polkadot: ключ к десятикратному увеличению пропускной способности

Поддержка в Polkadot: ключ к десятикратному увеличению пропускной способности

I. Суть асинхронной поддержки в контексте экосистемы Polkadot

1.1. Процесс поддержки в Polkadot: от синхронности к асинхронности

Прежде чем погрузиться в тонкости асинхронной поддержки, важно понять сам процесс поддержки блоков в Polkadot.

Синхронная поддержка:

  • Парачейны, являясь независимыми блокчейнами within the Polkadot network, генерируют блоки (parablocks) с помощью узлов-сборщиков (collators).
  • Для обеспечения безопасности и согласованности эти параблоки отправляются на валидацию в Relay Chain – основной блокчейн Polkadot.
  • Валидаторы проверяют параблоки и добавляют их в Relay Chain, что делает их частью постоянной истории блокчейна.
  • Изначально процесс валидации был синхронным: сборщики могли создавать новые параблоки только на основе последнего подтвержденного блока Relay Chain.

Асинхронная поддержка:

  • Асинхронная поддержка нарушает эту жесткую зависимость, позволяя сборщикам создавать параблоки на основе более старых блоков Relay Chain.
  • Это означает, что несколько параблоков могут находиться в состоянии ожидания, пока валидаторы проверяют предыдущие блоки.

1.2. Преимущества асинхронной поддержки: производительность и эффективность

Асинхронная поддержка:

  • Устраняет узкое место, связанное с необходимостью ожидания подтверждения каждого блока Relay Chain перед созданием нового параблока.
  • Повышает пропускную способность сети, позволяя параллельно обрабатывать больше транзакций.

Сочетание с протоколом PoV Reclaim:

  • Дополнительный прирост производительности достигается за счет использования асинхронной поддержки в тандеме с протоколом Proof-of-Validity (PoV) Reclaim.
  • PoV Reclaim позволяет оптимизировать использование ресурсов, более точно оценивая размер доказательства транзакции.

Результаты:

  • Теоретически асинхронная поддержка может увеличить пропускную способность в 8 раз.
  • В сочетании с PoV Reclaim этот показатель достигает впечатляющих 10 раз.

II. Глубокий анализ механизмов асинхронной поддержки

2.1. Вес транзакции: ключ к пониманию пропускной способности

  • Каждая транзакция в блокчейне имеет определенный вес, который влияет на пропускную способность сети.
  • В Polkadot SDK вес транзакции двумерный:Время выполнения: отражает вычислительную сложность транзакции.Размер доказательства PoV: влияет на объем данных, передаваемых по сети.

2.2. Ограничения блоков и их влияние на пропускную способность

  • Каждый блок в блокчейне имеет ограниченную емкость, определяемую максимальным весом транзакций, которые он может вместить.
  • Существуют три основных ограничения, влияющих на количество транзакций в блоке:Лимит вычислительного веса: ограничение на суммарное время выполнения транзакций в блоке.Лимит размера блока: ограничение на общий объем данных блока.Лимит времени на создание блока: ограничение на время, доступное валидатору для формирования блока.

2.3. Синхронная поддержка: неэффективное использование ресурсов

  • При синхронной поддержке в каждый блок можно было включить только 1094 транзакции.
  • Это приводило к тому, что лимит размера блока достигался раньше, чем лимит вычислительного веса, что свидетельствовало о неэффективном использовании ресурсов.

2.4. Асинхронная поддержка: увеличение скорости и объема

  • Асинхронная поддержка позволила удвоить скорость создания блоков, что привело к увеличению пропускной способности.
  • Однако для достижения обещанного десятикратного увеличения требуется внедрение PoV Reclaim.

2.5. PoV Reclaim: оптимизация использования пространства блока

  • PoV Reclaim позволяет более точно оценивать размер доказательства транзакции, что в свою очередь позволяет включать в блок больше транзакций.
  • Сочетание асинхронной поддержки и PoV Reclaim позволяет вместить в блок до 3764 транзакций, что в 3,5 раза больше, чем при синхронной поддержке.
  • С учетом удвоенной скорости создания блоков это дает семикратное увеличение пропускной способности.

2.6. Дополнительные оптимизации: путь к десятикратному увеличению

  • Для достижения целевого показателя в 10 раз были внедрены дополнительные оптимизации:Увеличение времени ожидания подтверждения блока (backing timeout) с 2 до 2,5 секунд.Увеличение времени на создание блока (authoring duration) до 2 секунд.Более точное определение размера доказательств благодаря PoV Reclaim, что позволило освободить дополнительное место в блоке.

Заключение:

Асинхронная поддержка, усиленная протоколом PoV Reclaim, представляет собой значительный прорыв в масштабируемости блокчейна. Реализованная в Polkadot, эта технология не только увеличивает пропускную способность сети в 10 раз, но и закладывает основу для создания более производительных и эффективных блокчейн-приложений.

Дисклеймер:

Этот анализ представлен исключительно в информационных целях и не должен рассматриваться как юридическая, налоговая, инвестиционная, финансовая или любая другая консультация.

Начать дискуссию