Bitroot đột phá: Ba bước đột phá công nghệ đứng sau 25600 TPS

Gần đây, tài liệu White Paper của Bitroot đã trở nên nổi bật, dữ liệu cốt lõi cực kỳ ấn tượng: 400 mili giây xác nhận cuối cùng + 25600 TPS, đã gần đạt đến mức của Solana.

Nhìn thoáng qua, con số có vẻ rất ấn tượng, nhưng kiến trúc công nghệ đứng sau mới thực sự là điều thú vị. Tôi đã đọc qua một lượt và nhận thấy Bitroot đã hoàn toàn phá vỡ trần hiệu suất của blockchain truyền thống thông qua ba đổi mới then chốt.

Một, Pipeline BFT: Để sự đồng thuận không còn xếp hàng

Sự đồng thuận Byzantine Fault Tolerance (BFT) truyền thống giống như xếp hàng mua vé - nếu sự đồng thuận của khối trước chưa hoàn tất, thì khối tiếp theo phải chờ đợi. Ethereum phải chờ 12 giây mỗi lần, Solana tối ưu hóa xuống còn 400ms, nhưng về bản chất vẫn là tuần tự.

Sự đổi mới của Bitroot là Nhận thức theo quy trình (Pipeline BFT). Nói một cách đơn giản, đó là việc tách bốn giai đoạn của quá trình nhận thức (Đề xuất → Bỏ phiếu sơ bộ → Cam kết sơ bộ → Cam kết) ra, cho phép các khối ở các độ cao khác nhau được xử lý đồng thời ở các giai đoạn khác nhau.

Ví dụ:

• Khối N-1 đang thực hiện Commit (xác nhận cuối cùng)
• Khối N đang thực hiện Precommit (giai đoạn cam kết)
• Khối N+1 đang thực hiện Prevote (bỏ phiếu sơ bộ)
• Khối N+2 đang trong giai đoạn Đề xuất

Bốn khối được thúc đẩy đồng thời, hiệu suất ngay lập tức bùng nổ. Thêm vào đó là tập hợp chữ ký BLS (chữ ký của 100 người xác thực cuối cùng được nén thành 96 byte, chỉ cần một thao tác ghép đôi để xác minh), độ phức tạp giao tiếp giảm từ O(n²) xuống O(n²/D).

Kết quả: Thời gian trễ giảm 60%, thông lượng tăng 8 lần.

Hai, EVM song song: Giải phóng tiềm năng của CPU đa nhân

EVM của Ethereum giống như một chương trình đơn luồng - cho dù CPU mạnh đến đâu cũng lãng phí hơn một nửa hiệu suất. Nguyên nhân rất đơn giản: EVM giả định rằng tất cả các giao dịch có thể xung đột với nhau, vì vậy chúng phải được thực thi lần lượt.

Bitroot giới thiệu thực thi song song lạc quan (Optimistic Parallel EVM), sử dụng phát hiện xung đột ba giai đoạn để cân bằng giữa an toàn và hiệu quả:

Giai đoạn 1 (Sàng lọc trước khi thực hiện): Sử dụng bộ lọc Bloom cải tiến để nhanh chóng xác định xem hai giao dịch có thể xung đột hay không, các giao dịch cùng màu có thể được thực hiện song song.

Giai đoạn 2 (Giám sát thực thi): Khóa đọc ghi chi tiết và quản lý trạng thái phiên bản, phát hiện xung đột truy cập theo thời gian thực. Khi xung đột xảy ra, chỉ hoàn nguyên các giao dịch bị ảnh hưởng, thay vì toàn bộ lô.

Giai đoạn 3 (Xác thực sau thực thi): Kiểm tra tính nhất quán toàn cầu đảm bảo chuyển trạng thái đúng.

Thêm vào đó, tối ưu hóa thuật toán đánh cắp công việc cho cân bằng tải đa luồng và lập lịch nhận thức NUMA để tối ưu hóa truy cập bộ nhớ, tỷ lệ sử dụng CPU đã tăng từ 68% lên 90%.

Dữ liệu thực nghiệm:

• Chuyển khoản đơn giản: 1200 → 8700 TPS dưới 16 luồng (tăng tốc 7.25 lần)
• Hợp đồng DeFi phức tạp: đạt 5800 TPS với tỷ lệ xung đột 5%
• Cảnh tính toán AI: 0.1% tỷ lệ xung đột 600 → 7200 TPS (12 lần tăng tốc)

Ba, phân đoạn trạng thái: mở rộng ngang thực sự

Hai tối ưu đầu tiên đều là theo chiều dọc (nhanh hơn và song song), phân mảnh trạng thái mới thực sự là mở rộng theo chiều ngang. Bitroot phân chia trạng thái thành nhiều mảnh dựa trên băm địa chỉ tài khoản, mỗi mảnh tự duy trì cây trạng thái của riêng mình. Giao dịch xuyên mảnh được đảm bảo tính nguyên tử thông qua giao thức cam kết hai giai đoạn.

Lợi ích như vậy là khả năng mở rộng gần như tuyến tính - càng nhiều phân đoạn, tổng dung lượng càng cao, không có nút thắt trung tâm.

So sánh dữ liệu tổng quan

Điểm nổi bật chính

✓ Không phải là đầu cơ khái niệm mới: Các công nghệ như Pipeline BFT, EVM song song, và tổng hợp chữ ký BLS đều có tài liệu, sự đổi mới của Bitroot là thực hiện kỹ thuật - làm thế nào để kết hợp, tối ưu hóa và tích hợp những lý thuyết này thành một hệ thống đồng nhất.

✓ Đảm bảo an toàn và hiệu suất: Kiểm tra xung đột ba giai đoạn không phải là đánh bạc, mà là bảo vệ nhiều lớp - vừa đảm bảo hiệu quả song song, vừa đảm bảo tính nhất quán của trạng thái.

✓ Dữ liệu có thể xác minh: Đây không phải là khoe khoang, môi trường thử nghiệm đều là các phiên bản AWS c5.2xlarge tiêu chuẩn, kết quả có thể tái tạo.

Tuy nhiên cũng có những điểm cần phê bình: Bài viết này có chút “không khí học thuật”, mô tả về các ứng dụng sinh thái còn khá mơ hồ. Phải chờ đến khi mạng chính ra mắt mới có thể thực sự kiểm tra hiệu suất và độ an toàn. Nhưng từ góc độ kiến trúc kỹ thuật, Bitroot thực sự đã tìm ra một giải pháp khá cân bằng - vừa không hy sinh tính phi tập trung như các chuỗi hiệu suất cực đoan, vừa không từ bỏ hiệu quả như các chuỗi truyền thống.

Có chút đồ.