بيت روت تكسر الحواجز: ثلاث قفزات تقنية وراء 25600 TPS

مؤخراً، أصبحت ورقة بيضاء تقنية Bitroot مشهورة، البيانات الأساسية مذهلة جداً: 400 مللي ثانية تأكيد نهائي + 25600 TPS، قد اقتربت من مستوى Solana.

للوهلة الأولى، تبدو الأرقام مثيرة للإعجاب، ولكن البنية التحتية التقنية وراءها هي ما يجعل الأمر مثيرًا للاهتمام حقًا. لقد قرأت بسرعة ووجدت أن Bitroot قد كسرت تمامًا سقف أداء blockchain التقليدي من خلال ثلاثة ابتكارات رئيسية.

١. Pipeline BFT: جعل الإجماع لا ينتظر في الصف

تعتبر آلية التحمل التقليدي لبينانتيين (BFT) مثل الانتظار في طابور لشراء التذاكر - إذا لم يتم الانتهاء من توافق الكتلة السابقة، فيجب الانتظار للكتلة التالية. تحتاج Ethereum إلى الانتظار لمدة 12 ثانية في كل مرة، بينما قامت Solana بتحسين الوقت إلى 400 مللي ثانية، لكنها لا تزال في جوهرها تسلسلية.

ابتكار Bitroot هو الاتفاق على خط الأنابيب (Pipeline BFT). ببساطة، يعني ذلك فصل المراحل الأربع لعملية الاتفاق (Propose → Prevote → Precommit → Commit) بحيث يتم معالجة كتل بمستويات مختلفة في مراحل مختلفة في نفس الوقت.

على سبيل المثال:

• الكتلة N-1 في مرحلة الالتزام (التأكيد النهائي)
• الكتلة N في مرحلة الالتزام المسبق (مرحلة الالتزام)
• الكتلة N+1 تقوم بعمل التصويت المبدئي (Prevote)
• الكتلة N+2 في مرحلة الاقتراح (مرحلة الاقتراح)

أربعة كتل تتقدم في نفس الوقت، والكفاءة ترتفع فجأة. بالإضافة إلى تجميع توقيع BLS (توقيعات 100 مدقق يتم ضغطها في النهاية إلى 96 بايت، والتحقق يتطلب فقط عملية اقتران واحدة)، تم خفض تعقيد الاتصالات من O(n²) إلى O(n²/D).

النتيجة: انخفضت التأخيرات بنسبة 60%، وزادت القدرة الإنتاجية بمقدار 8 مرات.

٢. EVM المتوازي: إطلاق العنان لإمكانات وحدة المعالجة المركزية متعددة النواة

EVM الخاص بـ Ethereum يشبه برنامجًا يعمل بخيط واحد - حتى أقوى وحدة معالجة مركزية تضيع أكثر من نصف أدائها. السبب بسيط: EVM يفترض أن جميع المعاملات قد تتعارض مع بعضها البعض، لذلك يجب تنفيذها واحدة تلو الأخرى.

Bitroot قدمت تنفيذ متوازي متفائل (Optimistic Parallel EVM) مع ثلاث مراحل للكشف عن التصادم لتحقيق الأمان والكفاءة:

المرحلة 1 (التحقق قبل التنفيذ): تحديد بسرعة ما إذا كان من المحتمل أن تتعارض معاملتان باستخدام مصفاة بلوم المحسّنة، يمكن تنفيذ المعاملات ذات الألوان المتشابهة بالتوازي.

المرحلة 2 (مراقبة التنفيذ): قفل قراءة وكتابة دقيق وإدارة حالة مُعتمَدة، للكشف الفوري عن تعارضات الوصول. عند حدوث تعارض، يتم التراجع عن المعاملات المتأثرة فقط، وليس عن الدفعة بأكملها.

المرحلة 3 (التحقق بعد التنفيذ): تحقق من التوافق العالمي لضمان صحة انتقال الحالة.

بالإضافة إلى تحسين خوارزمية سرقة العمل لتحقيق توازن تحميل متعدد الخيوط، وتحسين جدولة الوعي بـ NUMA للوصول إلى الذاكرة، ارتفعت نسبة استخدام وحدة المعالجة المركزية من 68% إلى 90%.

بيانات الاختبار الفعلي:

• تحويل بسيط: 1200 → 8700 TPS تحت 16 خيط (7.25 ضعف تسريع)
• عقود DeFi المعقدة: تصل إلى 5800 TPS مع معدل صراع 5%
• سيناريوهات حساب الذكاء الاصطناعي: 0.1% معدل تصادم 600 → 7200 TPS (12 ضعف تسارع)

٣. تقسيم الحالة: التوسع الأفقي الحقيقي

التحسينان الأولان هما عموديان (أسرع وأكثر توازيًا)، بينما تقسيم الحالة هو التوسع الأفقي الحقيقي. تقوم Bitroot بتقسيم الحالة إلى عدة أجزاء بناءً على تجزئة عنوان الحساب، حيث يحتفظ كل جزء بشجرة الحالة الخاصة به بشكل مستقل. تضمن معاملات عبر الأجزاء من خلال بروتوكول الالتزام ذو المرحلتين الذرية.

تتمثل فائدة ذلك في أن التوسع قريب من الخطية - كلما زادت عدد الشظايا، زادت السعة الإجمالية، دون وجود عنق زجاجة مركزي.

نظرة عامة على بيانات المقارنة

النقاط الرئيسية

✓ ليس مفهومًا جديدًا: تقنيات مثل Pipeline BFT وEVM المتوازي وتجميع توقيعات BLS لها أدبيات. الابتكار في Bitroot هو تنفيذ هندسي - كيف يتم دمج هذه النظريات وتحسينها وتكاملها في نظام متناسق.

✓ مراعاة الأمان والأداء: الكشف عن التصادم في ثلاث مراحل ليس مقامرة، بل هو حماية متعددة الطبقات - يضمن كفاءة متوازية، ويضمن أيضًا اتساق الحالة.

✓ قابلية التحقق من البيانات: هذا ليس مبالغة، بيئة الاختبار هي جميعها مثيلات AWS c5.2xlarge القياسية، والنتائج قابلة للتكرار.

لكن هناك نقاط ضعف: هذه المقالة تحمل طابع “أكاديمي” بعض الشيء، ووصف سيناريوهات التطبيقات البيئية لا يزال غير محدد إلى حد كبير. لن يتمكن الأداء والأمان من الاختبار الحقيقي حتى يتم إطلاق الشبكة الرئيسية. لكن من حيث الهيكلية التكنولوجية، فإن Bitroot قد وجدت بالفعل حلاً متوازناً نسبياً - فهي ليست مثل سلاسل الأداء المتطرف التي تضحي باللامركزية، ولا مثل السلاسل التقليدية التي تتخلى عن الكفاءة.

هناك شيء ما.