Ouroboros Leios sẽ tăng thông lượng Cardano đến mức nào?
Ngày 10 tháng 07 năm 2024
Ouroboros Leios nhằm mục đích giải quyết thách thức tối đa hóa năng lực trong mạng Blockchain Cardano, tập trung vào việc đạt được thông lượng gần như tối đa. Bằng cách cân bằng tài nguyên tính toán, băng thông và hiệu quả đồng thuận, Leios cố gắng tăng đáng kể thông lượng tổng thể của hệ thống trong khi vẫn duy trì các đặc tính bảo mật. Mặc dù Giao dịch mỗi giây (TPS) không phải là thước đo lý tưởng cho Cardano, nhưng chúng ta sẽ kiểm tra TPS lý thuyết có thể đạt được với Leios.
TPS hiện tại
Hiện tại, khối Cardano có kích thước 90.112 byte và một giao dịch thông thường là khoảng 300 byte, mặc dù điều này có thể thay đổi tùy theo số lượng UTXO đầu ra. Mỗi khối có thể chứa khoảng 300 giao dịch và vì Cardano tạo ra một khối mới cứ sau 20 giây, điều này dẫn đến khoảng 15 TPS.
Các giao dịch lớn có nhiều người nhận sẽ tiết kiệm hơn so với các giao dịch đơn lẻ. Kích thước giao dịch tối đa được giới hạn ở 16.384 byte, có thể chứa tối đa 250 người nhận. Nếu một khối chứa các giao dịch lớn như vậy, khoảng sáu giao dịch sẽ phù hợp với một khối, gửi giá trị tới tối đa 1500 người nhận trên mỗi khối, tương đương với 75 người nhận mỗi giây. Tuy nhiên, các khối có giao dịch như vậy là ngoại lệ.
Ví dụ này chứng minh rằng TPS không phải là thước đo phù hợp cho Cardano vì nó không xem xét các giao dịch có nhiều người nhận.
Trong một cuộc tấn công DDoS gần đây kéo dài khoảng 16 giờ, Cardano đã quản lý được 40 TPS một cách đáng tin cậy.
Yếu tố hạn chế TPS hiện tại
IOG đã thiết lập kích thước khối và tốc độ đúc một cách thận trọng. Trước đây, nhu cầu giao dịch đôi khi vượt quá khả năng của mạng, khiến IOG phải tăng kích thước khối tối đa. Họ tuân theo chiến lược tăng dần thông lượng mạng khi cần thiết.
Thông lượng cao hơn cũng có thể đạt được thông qua tối ưu hóa. Các ứng dụng di chuyển từ "Plutus" V1 sang "Plutus" V2 yêu cầu ít lĩnh vực khối hơn, tăng thông lượng. Tuy nhiên, việc tăng thông lượng cơ bản không thể đạt được chỉ bằng cách tối ưu hóa.
TPS với Ouroboros Leios
Trong Ouroboros Leios, thông lượng sẽ phụ thuộc vào kích thước và tốc độ đúc của Khối đầu vào (IB), đóng vai trò là vật mang dữ liệu. Khối chứng thực (EB) và Khối xếp hạng (RB) sẽ chỉ chứa các tham chiếu khối, có thể nhỏ như hàm băm. Chứng chỉ chứng thực sẽ được truyền trong mạng, với một phần tài nguyên được phân bổ cho việc bỏ phiếu.
Khối đầu vào sẽ chiếm dung lượng lớn nhất, với tốc độ đúc từ 0,2 đến 2 giây. Kích thước của Khối đầu vào dự kiến sẽ tương tự hoặc lớn hơn các loại khối khác. Tốc độ tạo ra Khối chứng thực sẽ dao động từ 10-15 giây và đối với Khối xếp hạng là từ 15-30 giây.
Kịch bản có thể xảy ra
Hãy xem xét một kịch bản trong đó 100 IB, 4 EB và 1 RB được tạo ra sau mỗi 20 giây. Nếu mỗi khối có kích thước 90 KB thì khoảng 10 MB dữ liệu sẽ được tạo trong 20 giây, tổng cộng là 1,8 GB mỗi giờ. Mỗi Khối chứng thực sẽ tham chiếu khoảng 25 Khối đầu mỗi Khối xếp hạng sẽ tham chiếu 4 Khối chứng thực (cộng với chứng chỉ chứng thực).
Ban đầu, tốc độ đúc và kích thước của tất cả các khối có thể sẽ được đặt ở mức thận trọng để phù hợp với nhu cầu. Các khối nhỏ hơn sẽ khuếch tán nhanh hơn trong mạng và khi kích thước khối tăng lên, thông lượng sẽ tăng lên do có nhiều giao dịch hơn trên mỗi khối. Tuy nhiên, khối lớn hơn khuếch tán chậm hơn, một tác dụng phụ không mong muốn. Khi số lượng node tăng lên, tổng độ trễ cũng tăng lên, nghĩa là dữ liệu sẽ mất nhiều thời gian hơn để đến node xa nhất trong mạng.
Thành tích TPS
Bảng bên dưới hiển thị TPS có thể đạt được với tốc độ đúc và kích thước Khối đầu vào khác nhau. chúng ta đặt kích thước khối tối đa là 500 KB trong bảng. Đó là một con số ngẫu nhiên.
Như bạn có thể thấy, có thể đạt được khoảng 1500 TPS với kích thước khối được đặt thành 500 KB và tốc độ đúc được đặt thành 1 giây. TPS tương tự cũng có thể đạt được với kích thước khối là 90 KB và tốc độ đúc là 0,2 giây.
Cần phải quan sát mạng để đặt tỷ lệ lý tưởng giữa tốc độ đúc và kích thước khối.
Về lý thuyết, có thể phấn đấu đạt TPS cao hơn bằng cách thay đổi các thông số. Tuy nhiên, trên thực tế, chúng ta gặp phải những hạn chế về dạng băng thông, CPU và dung lượng ổ cứng. Thông lượng cao hơn sẽ đặt ra yêu cầu cao về phần cứng đối với SPO. Điều này có thể dẫn đến yêu cầu phần thưởng cao hơn.
Việc đạt được 1500 TPS rất có ý nghĩa đối với Cardano vì xét về số người nhận mỗi giây, nó có thể xử lý khoảng 5.000 yêu cầu của người dùng mỗi giây. Kết quả 1500 TPS giả định các giao dịch đơn giản, yêu cầu 300 byte để chuyển giá trị từ Alice sang Bob. Các mạng khác, không phải Blockchain, có thể sẽ được sử dụng cho các giao dịch thanh toán.
Lời kết
Những con số đưa ra trong bài viết vẫn chỉ mang tính lý thuyết. IOG đang nghiên cứu nguyên mẫu của Leios. Thử nghiệm trên thực tế sẽ bộc lộ những hạn chế của Ouroboros Leios.
Lưu lượng truy cập tăng sẽ là một thách thức đối với SPO, đặc biệt là liên quan đến việc lưu trữ trên ổ cứng. Sẽ cần thiết phải giới thiệu một số kỹ thuật có thể làm giảm những nhu cầu này. Các tùy chọn là "phân mảnh dữ liệu" (data sharding), cắt bớt dữ liệu hoặc nén dữ liệu.
Nguồn bài viết tại đây
Chia sẻ bài viết này trên Twitter | Facebook | Telegram
Đọc thêm các bài viết liên quan tại thẻ Tags bên dưới