Роджер Ваттенхофер и Квентин Книп предлагают ускорить производство блоков в Solana, назначая близлежащих валидаторов последовательно. Их план основан на самоотчетах о местоположении, что вносит непроверяемый физический фактор в порядок производителей блоков. Каждый запланированный ход в производстве блоков называется «окном лидера».
Цель состоит в том, чтобы сделать быстрые передачи менее зависимыми от работы вблизи крупнейших центров стейкинга Solana. Моделирование авторов сокращает среднюю задержку передачи между честными валидаторами с 36,2 миллисекунды до 17,0 миллисекунд, не предоставляя ни одному валидатору больше окон лидера. Переупорядочивание также изменяет непрерывность контроля: трех-оконные группы могут объединяться в более длинные последовательные отрезки.
Ваттенхофер, руководитель отдела исследований Anza и профессор Цюрихского университета, является соавтором географического расписания вместе с Книпом, который идентифицирует себя как исследователь в Anza и Цюрихском университете. Их проект SIMD-0675 явно указывает на это напряжение, фиксируя шесть последовательных враждебных окон в рамках предложенной настройки из трех окон.
Как предложение по составлению расписания, так и сопутствующее предложение по регистрации местоположения были представлены в виде pull-запросов 29 сентября. По состоянию на 7 октября они остаются открытыми. Это предлагаемые правила и смоделированные результаты, а не результаты развернутого географического расписания.
Географический порядок для тех же распределений
В соответствии с дизайном, Solana сначала рассчитает свое случайное расписание лидеров с учетом веса стейкинга, как обычно. Второй проход переупорядочит эти окна лидера в небольшие группы, называемые «корзинами», используя сообщаемую географическую близость.
Лидер — это валидатор, назначенный для создания блоков в течение окна. Каждый валидатор сохранит ровно то количество окон, которое он получил в исходном расписании; изменение касается того, когда эти возможности появляются и кто является предшествующим лидером.
Этот предшественник имеет значение при быстрой передаче лидера Alpenglow, когда предыдущий лидер отправляет свой блок непосредственно следующему. Авторы утверждают, что случайное расписание благоприятствует валидаторам, находящимся рядом с большими концентрациями стейкинга: они с большей вероятностью окажутся близко к следующему лидеру, в то время как удаленные валидаторы чаще сталкиваются с длинным «прыжком».
Группировка близлежащих лидеров призвана обеспечить валидаторам за пределами этих центров больше локальных передач. Таким образом, предполагаемая выгода децентрализации заключается в стимуле работать вдали от существующих узлов, а не в перераспределении стейкинга или дополнительных распределениях лидеров. Моделирование измеряет расписание и задержку, оставляя фактическое перемещение операторов и концентрацию стейкинга за пределами своих результатов.
Проект сочетает размер корзины из трех окон с минимальным порогом стейкинга в 10%. Этот порог определяет, насколько далеко должно простираться соседство валидатора, чтобы достичь достаточного стейкинга. Густонаселенное местоположение получает меньший радиус; редкое требует большего радиуса. Порог охватывает активный стейкинг с действительными зарегистрированными местоположениями. Заполненная корзина может содержать менее 10% стейкинга и повторяющиеся окна от одного оператора.
Моделирование с подсчетом длин серий использует распределение стейкинга основной сети из эпохи 1038, с 661 валидатором, чьи местоположения были скорректированы с использованием измерений Globalping. Каждая смоделированная эпоха содержит 108 000 окон лидера, а результаты усредняются по пяти случайным генераторам.
Географическое расстояние определяет членство в корзине. Для оценки скорости передачи модель сопоставляет валидаторов с ближайшей столичной областью RIPE Atlas и оценивает одностороннюю задержку как половину медианного времени двусторонней связи между этими областями. Передачи в пределах одного метрополитена оцениваются в ноль.
При случайном расписании средняя задержка между честными валидаторами составляет 36,2 миллисекунды. С корзинами из трех окон — 17,0 миллисекунд. Медиана по всем передачам, другая совокупность, падает с 23,4 миллисекунд до 4,5 миллисекунд.
Эти результаты подтверждают существенное смоделированное сокращение задержки передачи. Длительность слота и окончательность транзакции измеряют различные интервалы от смоделированной задержки передачи. Предположение о нулевой задержке в пределах метрополитенов также упрощает сетевые условия, с которыми фактически сталкиваются валидаторы.
Существует более широкая причина рассматривать географию как полезный, но несовершенный ярлык. Исследование, опубликованное Solana Foundation в августе, связывало большее расстояние со штрафами за передачу, предупреждая при этом, что оно не определило расстояние как причину. Маршрутизация, пиринг и инфраструктура валидаторов оставались ненаблюдаемыми.
Последовательный контроль и стимулы к местоположению
Компромисс в безопасности проявляется в том же моделировании. Атакующий владеет 5% общего стейкинга и находится в Сиднее, без других валидаторов в Океании. Авторы описывают это изолированное размещение как близкое к худшему сценарию, поскольку злоумышленник может заполнить корзины в одиночку.
Этот пример важен наряду с порогом стейкинга в 10%. Порог регулирует построение соседства; изолированный атакующий с 5% иллюстрирует, как фактический контроль над корзиной может отличаться от этого радиусного порога.
Атакующий, лидирующий в следующей корзине, может продолжить свой контроль за границей. При предложенной настройке самая длинная наблюдаемая последовательность атак составила шесть окон, состоящих из двух корзин подряд. Дизайн позволяет смежным корзинам расширять последовательный контроль за пределы настроенного размера корзины.
В проекте признается, что региональные сбои в электроснабжении, сети или юрисдикции теперь могут повлиять на последовательных лидеров, вызывая более длинные последовательности пропущенных слотов, чем полностью случайное расписание. Он также указывает на возможность более эффективной региональной цензуры во время работы.
Используя предположения проекта о четырех слотах на окно лидера и 200-миллисекундных слотах, трех-оконная корзина в идеале охватывает 2,4 секунды. Эта цифра описывает одну корзину при указанных временных предположениях; региональное воздействие может пересекать границы корзин.
Авторы признают дальнейший выбор между скоростью и безопасностью. Альтернатива, добавленная 2 октября, предусматривает расположение лидеров по кратчайшему географическому пути в пределах каждой корзины. Проект не принимает ее, объясняя, что это ослабит симметрию случайного расписания и сделает смежные слоты более предсказуемыми для злонамеренных валидаторов, находящихся в одном месте.
Сопутствующая спецификация SIMD-0674 поместит самоотчетные координаты в учетные записи голосов валидаторов. Подписанные обновления устанавливают, кто авторизовал регистрацию, а геометрическая проверка устанавливает, что сообщенная точка находится близко к поверхности Земли. Фактическое местоположение машины остается за пределами этих проверок.
SIMD-0675 основан на экономическом аргументе: сообщение о удаленном местоположении часто ставит валидатор позади лидеров, которые дальше от его реальной машины, что делает его собственные передачи медленнее.
Авторы тестируют этот аргумент, беря самый крупный валидатор в каждом из десяти городов, оставляя его физически на месте и изменяя его зарегистрированный город. Смоделированный валидатор из Эшберна сокращает среднюю задержку передачи с 23,7 миллисекунд до 21,0 миллисекунд, претендуя на Сан-Паулу, что является заявленным улучшением на 2,7 ± 0,2 миллисекунды.
Авторы не сообщают о других неэквивалентных ложных сообщениях, дающих более 0,3 миллисекунды.
Эксперимент также формирует соседства и корзины, используя задержку RIPE Atlas, в то время как предлагаемое расписание использует географическое расстояние. Его результаты для отдельных валидаторов оставляют нерешенными вопросы скоординированного злонамеренного сообщения о местоположении и его влияния на последовательный контроль.
Ложное сообщение часто снижает скорость выборки валидатора, но исключение для Эшберна ограничивает основания для доверия физическому местоположению только за счет экономических стимулов.
Компенсация времени и предстоящий обзор
Еще одно число в предложении может затуманить утверждение о скорости. SIMD-0675 увеличит HANDOVER_COMPENSATION с 25 миллисекунд до 50 миллисекунд, даже несмотря на снижение задержек передачи.
Отдельное предложение по компенсации учитывает оптимистичное производство блоков, уже выполненное до ParentReady, протокольного события, которое запускает таймер подсчета производства. Компенсация вычитает время из бюджета производства первого слота после этого события и сдвигает тайм-ауты окон лидера на более ранний срок. Это корректировка времени, а не оплата валидатора.
Географическое моделирование увеличивает интервал от получения блока предыдущего лидера до ParentReady с 23,2 миллисекунд до 46,2 миллисекунд. Этот отдельный интервал учитывает более высокое значение компенсации, даже несмотря на снижение задержки передачи.
Pull-запрос на составление расписания в настоящее время не имеет рецензий. Pull-запрос на регистрацию местоположения получил одобрение от buffalojoec 5 октября с оговоркой о возможном разделении изменений в макете учетной записи голосов, но остается открытым. В списке изменений Solana от 1 октября оба изменения также названы предложенными, при этом Alpenglow указан в разделе функций Devnet.
Само расписание является критически важным для консенсуса и потребует функционального ключа; проект все еще оставляет его функциональный ключ и проблемы отслеживания незаполненными. Предлагаемый переход будет использовать новый алгоритм через две эпохи после активации.
Вопрос для рассмотрения заключается в том, оправдывает ли смоделированное снижение задержки и преимущества совместного размещения измененную непрерывность производства блоков.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Liam 'Akiba' Wright
