Bitroot прорыв: три крупных технологических прорыва за 25600 TPS

Недавно технический Вайтпейпер Bitroot стал популярным, ключевые данные впечатляют: 400 миллисекунд окончательного подтверждения + 25600 TPS, уже близко к уровню Solana.

На первый взгляд цифры впечатляют, но именно технологическая архитектура, стоящая за этим, является по-настоящему интересным аспектом. Я бегло ознакомился с материалом и обнаружил, что Bitroot полностью разрушил традиционные потолки производительности блокчейна благодаря трем ключевым инновациям.

Один. Pipeline BFT: сделаем так, чтобы консенсус больше не ждал в очереди

Традиционный византийский механизмFault Tolerance (BFT) похож на очередь за билетами — если консенсус по предыдущему блоку не завершен, следующий блок должен ждать. Ethereum каждый раз ждет 12 секунд, Solana оптимизировала до 400 мс, но по своей сути это все еще последовательный процесс.

Инновация Bitroot — это консенсус на основе конвейера (Pipeline BFT). Проще говоря, это означает разделение четырех этапов консенсуса (Предложение → Предварительное голосование → Предварительное подтверждение → Подтверждение) на отдельные части, позволяя блокам разной высоты обрабатываться одновременно на разных этапах.

Например:

• Блок N-1 подтверждается (последнее подтверждение)
• Блок N находится на стадии Precommit (стадия обязательств)
• Блок N+1 проводит Prevote (предварительное голосование)
• Блок N+2 находится на стадии Предложения (предложение)

Четыре блока развиваются одновременно, эффективность мгновенно взлетает. Плюс к этому агрегация подписей BLS (подписи 100 валидаторов в итоге сжимаются до 96 байт, для проверки требуется только одна операция сопоставления), сложность коммуникации сокращается с O(n²) до O(n²/D).

Результат: снижение задержки на 60%, увеличение пропускной способности в 8 раз.

2. Параллельный EVM: раскрытие потенциала многоядерных ЦП

EVM Ethereum похож на однопоточную программу — даже самый мощный ЦП теряет более половины производительности. Причина проста: EVM предполагает, что все транзакции могут конфликтовать друг с другом, поэтому их необходимо выполнять по одной.

Bitroot представил оптимистичное параллельное исполнение (Optimistic Parallel EVM), которое сочетает безопасность и эффективность с помощью трехступенчатого обнаружения конфликтов:

Этап 1 (Предварительная проверка перед выполнением): Быстрая оценка возможности конфликта между двумя транзакциями с помощью улучшенного фильтра Блума; транзакции одного цвета могут выполняться параллельно.

Этап 2 (Мониторинг в процессе выполнения): тонкие блокировки на чтение и запись и управление версиями состояния, реальное время обнаружения конфликтов доступа. В случае конфликта откатываются только затронутые транзакции, а не весь пакет.

Этап 3 (проверка после выполнения): глобальная проверка согласованности гарантирует правильность перехода состояния.

Кроме того, оптимизация алгоритма кражи работы для многопоточной балансировки нагрузки и оптимизация NUMA-осознанного планирования для доступа к памяти увеличила использование ЦП с 68% до 90%.

Фактические данные:

• Простые переводы: 1200 → 8700 TPS при 16 потоках (7.25-кратное ускорение)
• Сложные DeFi контракты: достигает 5800 TPS при 5% уровне конфликтов
• Сценарий вычислений с ИИ: 600 → 7200 TPS при уровне конфликтов 0.1% (12-кратное ускорение)

Три, статусные шардирования: истинное горизонтальное масштабирование

Первый оптимизации были вертикальными (быстрее и параллельно), а разделение состояния — это действительно горизонтальное масштабирование. Bitroot делит состояние на несколько сегментов по хешу адреса счета, каждый сегмент независимо поддерживает свое дерево состояния. Кросс-сегментные транзакции гарантируют атомарность с помощью протокола двухфазной фиксации.

Такое преимущество заключается в том, что масштабируемость близка к линейной — чем больше шардов, тем выше общая емкость, без центрального узкого места.

Обзор сравнительных данных

Ключевые моменты

✓ Это не новая концепция: такие технологии, как Pipeline BFT, параллельный EVM, агрегирование BLS-подписей, имеют свои собственные научные публикации. Инновация Bitroot заключается в инженерной реализации — в том, как объединить, оптимизировать и интегрировать эти теории в согласованную систему.

✓ Сочетание безопасности и производительности: трехступенчатое обнаружение конфликтов — это не азартная игра, а многоуровневая защита — которая обеспечивает как параллельную эффективность, так и согласованность состояния.

✓ Данные могут быть проверены: Это не пустая болтовня, тестовая среда представляет собой стандартный экземпляр AWS c5.2xlarge, результаты могут быть воспроизведены.

Но есть и слабые места: эта статья имеет некоторый “академический стиль”, описание экосистемных приложений еще довольно расплывчато. Настоящая проверка производительности и безопасности произойдет только после запуска основной сети. Но с точки зрения технической архитектуры, Bitroot действительно нашел довольно сбалансированное решение — он не жертвует децентрализацией, как крайние производительные цепочки, и не отказывается от эффективности, как традиционные цепочки.

Есть что-то.