Ми з гордістю представляємо Alpenglow, новий консенсусний протокол Solana. Alpenglow — це консенсусний протокол, спеціально розроблений для глобального високопродуктивного блокчейну з доказом частки. Ми вважаємо, що випуск Alpenglow стане вирішальною точкою для Solana. Alpenglow — це не лише новий консенсусний протокол, але й найбільша зміна в основному протоколі Solana з самого початку.

Під час переходу до Alpenglow ми прощаємося з рядом застарілих компонентів основного протоколу, зокрема, TowerBFT та Proof-of-History. Натомість ми впроваджуємо Votor, який бере на себе логіку голосування та фіналізації блоків. Більше того, замість покладатися на плітки, Alpenglow запроваджує швидший прямий комунікаційний примітив.

Незважаючи на те, що це велика зміна, Alpenglow ґрунтується на найбільших перевагах Solana. Turbine зіграв важливу роль у успіху мережі Solana, оскільки він вирішує важливий аспект розповсюдження даних. У блокчейнах минулого лідер часто був вузьким місцем системи. На відміну від цього, Turbine має техніку, де кожен блок кодується в багато менших частин, які можуть швидко розповсюджуватися. Важливо, що в цьому процесі використовуються пропускні спроможності всіх вузлів. Rotor, який є протоколом розповсюдження даних Alpenglow, приймає підхід Turbine і вдосконалює його.

З цими змінами ми виведемо Solana на безпрецедентний рівень продуктивності. Завдяки TowerBFT, Solana мав близько 12,8 секунд від створення блоку до фіналізації блоку. Щоб знизити затримку до підсекундної області, Solana впровадила концепцію "оптимістичного підтвердження". Alpenglow зруйнує обидва ці межі затримки. Ми очікуємо, що Alpenglow зможе досягти фактичної фіналізації приблизно за 150 мс (медіана). Іноді фіналізацію можна досягти так швидко, як за 100 мс, що є неймовірно низьким числом для світового L1 блокчейн-протоколу. (Ці дані про затримку ґрунтуються на симуляціях з поточним розподілом стейків на основній мережі, без урахування витрат на обчислення.)

Медіана затримки 150 мс означає не лише те, що Solana швидка — це означає, що Solana може конкурувати з інфраструктурою Web2 за показником чутливості, потенційно роблячи технологію блокчейн життєздатною для зовсім нових категорій додатків, які вимагають продуктивності в реальному часі.

Вищезгаданий графік показує розподіл затримок різних частин Alpenglow з лідером у Цюриху, Швейцарія. Ми вибрали Цюрих як приклад, оскільки це була наша локація під час розробки Alpenglow. Кожна смуга показує середні затримки поточного світового розподілу вузлів Solana, відсортованих за відстанню від Цюриха. Симульовані затримки для досягнення різних етапів протоколу Alpenglow нанесені на графік проти частки мережі, яка досягла цього етапу.

Зелені смуги показують затримку мережі. З поточним розподілом вузлів Solana приблизно 65% стейку Solana знаходиться в межах 50 мс затримки мережі від Цюриха. Довгий хвіст стейку має більше ніж 200 мс затримки мережі від Цюриха. Затримка мережі слугує природним нижнім межем для нашого графіка, наприклад, якщо вузол знаходиться на відстані 100 мс від Цюриха, тоді будь-який протокол потребує принаймні 100 мс для завершення блоку на цьому вузлі.
Жовті стовпчики показують затримку, викликану Rotor, першим етапом нашого протоколу.
Червоні стовпці позначають час, коли вузол отримав голоси нотаріуса від принаймні 60% стейку.
Нарешті, сині стовпчики показують час фіналізації.

То звідки ж походить ця висока продуктивність?

Голосувальний компонент Alpenglow Votor завершує блоки за рекордний єдиний раунд голосування, якщо 80% частки бере участь, і за два раунди, якщо лише 60% частки реагують. Ці два режими голосування інтегровані та виконуються одночасно, так що фіналізація відбувається, щойно завершується швидший з двох шляхів.

Ротор, який є підпротоколом розповсюдження даних Alpenglow, приймає підхід Turbine і вдосконалює його. Як і Turbine, Ротор використовує пропускну здатність учасників пропорційно до їхньої частки, що зменшує вузьке місце лідера для високої пропускної здатності. У результаті загальна доступна пропускна здатність використовується асимптотично оптимально. Одне з розумінь, що вплинули на дизайн Ротора, полягає в тому, що швидкість світла все ще занадто повільна, і затримка в розповсюдженні інформації домінує над затримкою мережі, а не затримкою передачі чи обчислення. Ротор має один рівень релейних вузлів, на відміну від багаторівневого дерева Turbine. Таким чином, Ротор мінімізує кількість стрибків у мережі. Більш того, Ротор вводить нові техніки для визначення релейних вузлів, що призводить до покращення стійкості.

Alpenglow побудований на сучасних дослідженнях, поєднуючи розподіл даних з кодом стирання з останніми досягненнями в області консенсусу. Він впроваджує інновації, такі як інтегровані однозонні/двозонні режиму голосування, що призводить до безпрецедентної затримки фіналізації. Відмінна стійкість "20+20" дозволяє протоколу ефективно працювати навіть в жорстких мережевих умовах, витримуючи до 20% ворожого стейку та додаткові 20% неактивного стейку. Інші внески включають стратегію вибірки з низькою дисперсією.

Ми написали всебічний білл, який детально описує Alpenglow. Білл представляє інтуїцію, що стоїть за Alpenglow, і те, що ми хочемо досягти. Він також обговорює протокол з чіткими визначеннями та псевдокодом. Білл включає різні вимірювання та розрахунки симуляції для розуміння того, як Alpenglow буде працювати. І, нарешті, білл містить докази коректності.

Застереження：

1. Ця стаття перепублікована з [anza]. Усі авторські права належать оригінальному автору [Квентін Кніп, Кобі Слівінський, і Роджер Ваттенхофер]. Якщо є заперечення щодо цього повторного друку, будь ласка, зв'яжіться з Gate Learn команда, і вони впораються з цим швидко.
2. Відмова від відповідальності: Думки та погляди, висловлені в цій статті, є виключно думкою автора і не є інвестиційною порадою.
3. Переклади статті іншими мовами виконуються командою Gate Learn. Якщо не зазначено інакше, копіювання, розповсюдження або плагіат перекладених статей заборонено.