Palo Alto, Kalifornien, 20. März 2024, Chainwire

Pilotfish, ein Prototyp einer Sui-Erweiterung, konnte den Durchsatz bei der Ausführung von Smart Contracts direkt proportional zur Anzahl der verwendeten Maschinen steigern.

Mysten Labs, ein Team führender Experten für verteilte Systeme, Programmiersprachen und Kryptographie und Erfinder des Sui-Netzwerks, gab heute einen Meilenstein bei der Skalierung der Blockchain-Kapazität bekannt. Während der Tests und der Entwicklung in einer Sui-Blockchain-Umgebung steigerte Pilotfish, eine Prototyp-Erweiterung von Sui, den Durchsatz um das Achtfache, wenn es von 8 Maschinen unterstützt wurde, und demonstrierte damit erfolgreich die Möglichkeit der linearen Skalierung. Insbesondere verringerte sich die Latenz pro Transaktion, als während des Tests weitere Maschinen hinzugefügt wurden, was zum ersten Mal auf einer Blockchain die Durchführbarkeit der linearen horizontalen Skalierung für Blockchain-Transaktionen mit geringer Latenzzeit bewies.

Dieser Proof of Concept wurde offiziell als akademischer Vorabdruck mit dem Titel „Pilotfish: Distributed Transaction Execution for Lazy Blockchains“ vorgestellt und am 29. Januar 2024 zunächst als Artikel im Open-Access-Archiv arXiv veröffentlicht.

„Pilotfish ist ein Wendepunkt, da die Blockchain-Industrie versucht, die gleiche dynamische Kapazitätssteigerung zu erreichen, die derzeit nur mit zentralisierten Servertechnologien möglich ist“, sagte Lefteris Kokoris-Kogias, einer der Autoren des Papiers und Forscher bei Mysten Labs. „Pilotfish hat das Potenzial, den Durchsatz weit über das hinaus zu steigern, was derzeit bei Hochleistungs-Blockchains an der Spitze steht, und ermöglicht Transaktionsdurchsatzniveaus, die keine andere derzeit existierende Blockchain erreichen kann.“

Sui ist branchenführend beim Durchsatz, indem es mehrere Kerne für die parallele Transaktionsausführung innerhalb einzelner Validierer nutzt. Mit diesem Ansatz erreichte Sui innerhalb weniger Monate nach dem Mainnet 65,8 Millionen Transaktionsausführungen an einem einzigen Tag – mehr als jede andere Blockchain überhaupt. Eine einzelne Maschine kann jedoch nur eine begrenzte Anzahl von Kernen enthalten, sodass die Durchsatzgewinne durch diese Strategie begrenzt sind. Darüber hinaus sind die Maschinen, die eine große Anzahl von Kernen aufnehmen können, teuer in der Anschaffung und im Betrieb. Die bahnbrechende Lösung, die Pilotfish bietet, ermöglicht es einem einzelnen Validierer, mehrere Server gleichzeitig einzusetzen. Diese neue Technologie ermöglicht nicht nur eine elastische Kapazität, sondern ihre automatisch skalierende Architektur, ähnlich wie zentralisierte Lösungen wie AWS oder Heroku, ermöglicht auch die Verwendung kleinerer, günstigerer Server, die bei Bedarf verfügbar sind.

Fast alle anderen Blockchains, die skaliert werden sollen, verwenden eine Form der Stapelverarbeitung, bei der Transaktionen zusammengefasst und alle auf einmal hinzugefügt werden. Der Nachteil dieser Methode ist eine erhebliche zusätzliche Latenz. Anstatt dass Transaktionen direkt zur Endabwicklung weitergeleitet werden, werden sie verzögert, während darauf gewartet wird, dass andere Transaktionen zur Ausführung mit ihnen zusammengefasst werden. Im Gegensatz zu diesen anderen Skalierungslösungen erreicht Pilotfish eine potenziell lineare Durchsatzskalierung ohne Erhöhung der Latenz. Vereinfacht ausgedrückt kann ein Validierer mit der von Pilotfish ermöglichten horizontalen Skalierung seinen Durchsatz und Ressourcenverbrauch einfach durch die Einbindung der erforderlichen Anzahl von Maschinen an den vorliegenden Anwendungsfall anpassen.

Alberto Sonnino, ein Wissenschaftler bei Mysten Labs, sagte: „Bisher war die einzige Möglichkeit, die Kapazität eines Validators zu erhöhen, ein Upgrade auf eine leistungsstärkere Maschine. Pilotfish beseitigt diese Einschränkung und ermöglicht eine horizontale Skalierung durch einfaches Hinzufügen von Servern und ohne Verzögerung der Ausführung. Mit Pilotfish ist die Frage nicht mehr, ob ein bestimmter Durchsatz möglich ist, sondern nur noch, wie viele Server dafür erforderlich sind.“

Pilotfish erreicht seine bemerkenswerte Skalierbarkeit, indem es einem einzigen Validator ermöglicht, Transaktionen auf mehreren Maschinen auszuführen. Insbesondere unterteilt Pilotfish die Validierungsfunktion in drei Hauptrollen: (1) den Primary, der Sequenzierungstransaktionen mithilfe eines Hochdurchsatzkonsens abwickelt, (2) SequencingWorkers (SWs), die Transaktionen speichern und zur Ausführung versenden; und (3) ExecutionWorkers (EWs), die den Blockchain-Status speichern und von den SWs empfangene Transaktionen ausführen. Verschiedene Komponenten können auf mehreren verschiedenen Maschinen vorhanden sein, um die Kapazität des Systems mit mehr Präzision zu erhöhen.

In experimentellen Ergebnissen hat Pilotfish bereits bemerkenswerte Ergebnisse in Bezug auf lineare Skalierung, geringe Latenz und Unterstützung verschiedener Workloads erzielt. Beim Testen reduzierte Pilotfish die Netzwerkantwortzeiten und hielt eine Latenz unter 20 ms aufrecht. Zukünftige Pläne umfassen Verbesserungen wie mehrere SequencingWorkers, Shard-Replikation und ultraschnelle Vernetzung.

Kontakt

Mysten Labs
lexi.wangler@mystenlabs.com

Der Beitrag „Mysten Labs-Technologieprototyp auf Sui liefert ersten Beweis für elastische Blockchain-Skalierung“ erschien zuerst auf Baffic.