Kerangka Shoal: Optimalisasi terobosan kinerja Bullshark di Aptos

Aptos Labs baru-baru ini meluncurkan kerangka Shoal, yang melakukan perbaikan signifikan pada protokol konsensus berbasis Narwhal ( seperti DAG-Rider, Tusk, dan Bullshark ). Shoal secara signifikan mengurangi latensi Bullshark melalui mekanisme pipeline dan reputasi pemimpin, meningkatkan kinerja sebesar 40% dalam kondisi tanpa kesalahan dan 80% dalam keadaan dengan kesalahan.

Inovasi inti dari Shoal adalah:

1. Pemrosesan garis aliran: Memperkenalkan satu titik jangkar di setiap putaran, mengurangi penundaan pengurutan DAG.

2. Mekanisme reputasi pemimpin: memastikan titik jangkar terhubung dengan node validasi tercepat, lebih lanjut mengoptimalkan keterlambatan.

3. Menghilangkan kebutuhan timeout di semua skenario dan menyediakan fitur "respons universal".

Teknologi ini sederhana dan efektif, pada dasarnya adalah beberapa instance dari protokol dasar yang berjalan secara berurutan. Mengambil contoh Bullshark, bisa dibayangkan sebagai sekelompok "hiu" yang sedang melakukan perlombaan estafet.

Shoal menyelesaikan dua masalah keterlambatan yang dihadapi oleh Bullshark:

1. Rata-rata penundaan blok: Titik puncak non-penyangga Bullshark memerlukan 3-4 putaran untuk diurutkan. Shoal menguranginya menjadi 3 putaran.

2. Keterlambatan Situasi Kerusakan: keterlambatan meningkat secara signifikan ketika pemimpin gagal untuk segera menyiarkan titik jangkar. Shoal mengurangi masalah ini melalui mekanisme reputasi pemimpin.

Shoal juga telah mengimplementasikan fitur "respons universal", yang dibandingkan dengan "respons optimis" Hotstuff, dapat mempertahankan kecepatan jaringan bahkan selama kegagalan pemimpin atau periode asinkron jaringan.

Hasil evaluasi menunjukkan, Shoal secara signifikan lebih baik daripada Bullshark asli dalam berbagai skenario:

• Situasi tanpa kesalahan: Penundaan berkurang 40%
• Situasi kegagalan ( 50 node validasi, 16 kali kegagalan ): Penundaan berkurang 65%

Secara keseluruhan, kerangka Shoal secara signifikan meningkatkan kinerja dan ketahanan blockchain Aptos melalui desain yang sederhana dan cerdas, membuka jalan baru untuk mengoptimalkan protokol konsensus DAG-BFT.