Bitroot прорив: три великі технологічні досягнення за 25600 TPS

Нещодавно технічна Біла книга Bitroot стала популярною, основні дані неймовірні: 400 мілісекунд остаточного підтвердження + 25600 TPS, вже наблизились до рівня Solana.

На перший погляд, цифри виглядають вражаюче, але саме технологічна архітектура, що стоїть за цим, є дійсно цікавою. Я швидко переглянув, і виявив, що Bitroot повністю зламав традиційний стелю продуктивності блокчейну завдяки трьом ключовим інноваціям.

Один. Pipeline BFT: давайте не будемо чекати на консенсус

Традиційний візантійський толерантність до помилок (BFT) схожий на чергу для покупки квитків — якщо консенсус для попереднього блоку не завершено, наступному блоку доводиться чекати. Ethereum кожного разу потрібно чекати 12 секунд, Solana оптимізована до 400 мс, але за своєю суттю все ще є послідовною.

Інновація Bitroot полягає в потоковій згоді (Pipeline BFT). Простими словами, це означає розділення чотирьох етапів процесу згоди (Propose → Prevote → Precommit → Commit) так, щоб блоки різної висоти могли оброблятися одночасно на різних етапах.

Наприклад:

• Блок N-1 робить Commit (остаточне підтвердження)
• Блок N перебуває на стадії Precommit (фаза зобов'язання)
• Блок N+1 проводить Prevote (попереднє голосування)
• Блок N+2 на етапі Propose (етап пропозиції)

Чотири блоки просуваються одночасно, ефективність миттєво зростає. Додайте до цього агрегацію підписів BLS (підписи 100 валідаторів в кінцевому підсумку стискаються до 96 байтів, перевірка вимагає лише одну пару операцій), складність зв'язку з O(n²) зменшується до O(n²/D).

Результат: зниження затримки на 60%, підвищення пропускної здатності в 8 разів.

Два, Паралельний EVM: Розкриття потенціалу багатоядерного ЦП

EVM Ethereum нагадує однопоточну програму — навіть найпотужніший процесор втрачає більше половини продуктивності. Причина дуже проста: EVM припускає, що всі транзакції можуть конфліктувати одна з одною, тому їх потрібно виконувати одну за одною.

Bitroot впроваджує оптимістичне паралельне виконання (Optimistic Parallel EVM), використовуючи трьохетапне виявлення конфліктів для забезпечення безпеки та ефективності:

Етап 1 (попередній відбір перед виконанням): швидко визначити, чи можуть дві угоди конфліктувати за допомогою вдосконаленого фільтра Блума, угоди однакового кольору можуть виконуватися паралельно.

Етап 2 (моніторинг виконання): детальні замкові механізми читання та запису та версійоване управління станом, реальний моніторинг конфліктів доступу. У разі конфлікту скасовуються лише ті транзакції, які підпадають під вплив, а не весь пакет.

Етап 3 (після виконання верифікація): глобальна перевірка узгодженості забезпечує правильність переходу стану.

Додатково до цього, оптимізація алгоритму крадіжки роботи для багатопотокового балансування навантаження, оптимізація розкладу з урахуванням NUMA для доступу до пам'яті підвищила використання ЦП з 68% до 90%.

Фактичні дані:

• Простий переказ: 16 потоків 1200 → 8700 TPS (7.25 разів швидше)
• Складні DeFi контракти: досягають 5800 TPS при 5% рівні конфліктів
• Сценарій обчислень AI: 600 → 7200 TPS при рівні конфлікту 0.1% (12-кратне прискорення)

Три, стан шардінгу: справжнє горизонтальне масштабування

Перші два оптимізації є вертикальними (швидшими та паралельними), тоді як поділ стану є справжнім горизонтальним масштабуванням. Bitroot ділить стан на кілька фрагментів за хешем адреси облікового запису, кожен фрагмент незалежно підтримує своє власне дерево стану. Транзакції між фрагментами забезпечують атомарність через протокол двофазного підтвердження.

Перевагою цього є те, що масштабованість близька до лінійної — чим більше шард, тим вища загальна ємність, без центральних вузьких місць.

Огляд порівняльних даних

Основні моменти

✓ Не є новою концепцією: Технології Pipeline BFT, паралельний EVM, агрегація BLS-підписів мають власну літературу, інновація Bitroot полягає в інженерній реалізації — як поєднати, оптимізувати та інтегрувати ці теорії в єдину узгоджену систему.

✓ Поєднання безпеки та продуктивності: трирівневе виявлення конфліктів не є азартною грою, а є багатошаровим захистом — що забезпечує як паралельну ефективність, так і узгодженість стану.

✓ Дані можуть бути перевірені: Це не хвастощі, тестове середовище є стандартним екземпляром AWS c5.2xlarge, результати можуть бути відтворені.

Проте є й недоліки: ця стаття має трохи “академічний” стиль, опис екосистемних застосунків ще досить розмитий. Лише після запуску основної мережі можна буде справді перевірити продуктивність і безпеку. Але з погляду технічної архітектури, Bitroot дійсно знайшов досить збалансоване рішення — він не жертвує децентралізацією, як екстремальні продуктивні мережі, і не відмовляється від ефективності, як традиційні мережі.

Є трохи речей.