Bitrootの突破：25600 TPSの背後にある三つの技術的ブレークスルー

最近Bitrootの技術ホワイトペーパーが話題になっており、コアデータは非常に強力です：400ミリ秒の最終確認 + 25600 TPS、すでにソラナのレベルに近づいています。

一見すると数字は非常に印象的ですが、その背後にある技術アーキテクチャこそが本当に興味深い部分です。私がざっと読んでみると、Bitrootは3つの重要な革新によって従来のブロックチェーンの性能の天井を完全に打破したことがわかりました。

一、Pipeline BFT：コンセンサスが待機しないようにする

従来のビザンチンフォールトトレランス（BFT）は、チケットを買うために並ぶようなものです——前のブロックのコンセンサスが完了していない場合、次のブロックは待たなければなりません。Ethereumは毎回12秒待つ必要がありますが、Solanaは400msに最適化されていますが、本質的にはまだ直列です。

Bitrootの革新はパイプライン型BFT（Pipeline BFT）です。簡単に言うと、合意プロセスの4つの段階（Propose → Prevote → Precommit → Commit）を分解し、異なる高さのブロックが異なる段階で同時に処理されるようにします。

例えば：

• ブロックN-1のコミット（最終確認）
• ブロックNはPrecommit（コミット段階）を行っています
• ブロックN+1がPrevote（初期投票）を行う
• ブロックN+2がPropose（提案段階）を行う

4つのブロックが同時に進行し、効率が瞬時に向上します。さらに、BLS署名の集約（100のバリデーターの署名が最終的に96バイトに圧縮され、検証には1回のペアリング操作のみが必要です）により、通信の複雑度がO(n²からO)n²/D(に削減されます。

結果：遅延が60%減少し、スループットが8倍向上。

二、平行EVM：マルチコアCPUの可能性を解放する

イーサリアムのEVMは、シングルスレッドプログラムのようなもので、どんなに強力なCPUでも性能の半分以上を無駄にしています。その理由は簡単です：EVMはすべてのトランザクションが互いに衝突する可能性があると仮定しているため、一つずつ実行しなければなりません。

Bitrootは、3段階の衝突検出を使用してセキュリティと効率のバランスをとるOptimistic Parallel EVMを発表しました。

ステージ1（実行前のスクリーニング）：改良されたブルームフィルターを使用して、2つのトランザクションが衝突する可能性があるかどうかを迅速に判断します。同じ色のトランザクションは並行して実行できます。

ステージ2（実行中監視）：細粒度の読み書きロックとバージョン管理された状態管理、リアルタイムでのアクセス競合の検出。競合が発生した場合、影響を受けたトランザクションのみをロールバックし、全体のバッチではなく。

ステージ3（実行後の検証）：グローバル整合性チェックは、状態遷移が正しいことを保証します。

さらに、ワークスティーリングアルゴリズムによるマルチスレッド負荷分散の最適化、NUMA感知スケジューリングによるメモリアクセスの最適化により、CPU利用率が68%から90%に急上昇しました。

実測データ：

• 簡単送金：16スレッドで1200 → 8700 TPS（7.25倍の加速）
• 複雑なDeFiコントラクト:5,800 TPS、衝突率5%
• AI コンピューティング シナリオ: 600 → 7,200 TPS、衝突率 0.1% (加速度 12 倍)

三、状態のシャーディング：真の水平スケーリング

最初の2つの最適化は垂直的（より高速で並行）ですが、状態分割こそが真の水平スケーリングです。Bitrootは、アカウントアドレスのハッシュによって状態を複数のセグメントに分割し、それぞれのセグメントは独立して自分の状態ツリーを維持します。クロスセグメント取引は、2段階コミットプロトコルによって原子性を保証します。

このような利点は、スケーラビリティがほぼ線形に近いことです——シャーディングが増えるほど、全体の容量が高まり、中央のボトルネックがありません。

一目でわかる比較データ

コアポイント

✓ 新しい概念の投機ではない：Pipeline BFT、並行EVM、BLS署名集約などの技術自体は文献に存在しますが、Bitrootの革新はエンジニアリングの実現——これらの理論をどのように組み合わせ、最適化し、一貫したシステムに統合するかです。

✓ 安全性と性能の両立：三段階の衝突検出はギャンブルではなく、多層的な防護です——並行効率を保証し、状態の一貫性も保証します。

✓ データ検証可能：これは誇張ではなく、テスト環境は標準のAWS c5.2xlargeインスタンスであり、結果は再現可能です。

しかし、指摘すべき点もある：この記事は少し"学術的な雰囲気"があり、エコシステムの応用シーンの説明はまだ比較的抽象的です。メインネットが立ち上がるまで、実際の性能と安全性を検証することはできません。しかし、技術アーキテクチャの観点から見ると、Bitrootは確かに比較的バランスの取れたソリューションを見つけました——極端な性能チェーンのように分散化を犠牲にすることもなく、従来のチェーンのように効率を放棄することもありません。

ちょっとしたもの。