Einführung in OptimumP2P
Wichtige Ethereum-Validatoren, die einen erheblichen Anteil des Netzwerk-Stakes kontrollieren, haben mit dem Testen von OptimumP2P begonnen. Diese leistungsstarke Speicherschicht könnte einige der Einschränkungen des Netzwerks adressieren. Zu den Teilnehmern des Testnets gehören Kiln, P2P.org, Everstake, Blockdaemon, Infstones, Luganodes und Ebunker, die eine neuartige Anwendung von in MIT entwickelter Technologie für Ethereum testen.
Die Funktionsweise von OptimumP2P
„Die Netzwerkschicht basiert größtenteils auf traditionellen Gossip-Ansätzen, die einen dezentralen Ansatz zur Verbreitung von Nachrichten unter Knoten verwenden“, erklärte Muriel Médard, Mitbegründerin und CEO von Optimum, im Gespräch mit Decrypt.
Médard bezog sich auf „Gossip“-Protokolle in Blockchain-Netzwerken wie Ethereum, bei denen Daten – wie neue Blöcke, Transaktionen oder Blobs – über ein Peer-to-Peer-System geteilt werden. In diesem Prozess sendet ein Knoten Daten an einige verbundene Nachbarn, die diese dann an andere weiterleiten. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis die Nachricht das gesamte Netzwerk erreicht hat. „Ein sorgfältiger Kompromiss zwischen diesen beiden Effekten liegt dem Prinzip traditioneller Gossip-Algorithmen zugrunde“, erläuterte Médard.
Herausforderungen der Ethereum-Netzwerkschicht
Trotz laufender Verbesserungen der Ausführungs- und Konsensschichten steht Ethereum vor einer Einschränkung und einem Flaschenhals: der Netzwerkschicht. Die Art und Weise, wie Daten zwischen Knoten verbreitet werden, führt zu Verzögerungen und zu einer ineffizienten Bandbreitennutzung, insbesondere wenn die Datenmengen wachsen. Derzeit teilt Ethereum Daten über Knoten mithilfe von Gossipsub, einem Protokoll, das auf libp2p aufbaut. Dieses System sendet dieselbe Nachricht jedoch mehrfach an viele Knoten, was zu Ineffizienzen und langsameren Verbreitungen führt.
„Wenn Knoten mit zu vielen Nachbarn herumgossipen, hören sie oft die gleiche Nachricht, was ineffizient ist“, erklärte Médard. „Wenn sie nicht genug Nachbarn haben, verpassen sie möglicherweise wichtige neue Nachrichten.“
Optimierung der Datenverbreitung
Zur Behebung des Flaschenhalsproblems bei Ethereum ermöglicht es OptimumP2P den Knoten, „algebraische Gleichungen zu gossipieren, anstatt nur alte Nachrichten“, so Médard weiter. „Die Gleichungen sorgen dafür, dass man sich keine Sorgen um alte Informationen machen muss; nur neue Informationen werden in Form von Gleichungen weitergegeben.“ Optimum verwendet eine Netzwerktechnologie namens Random Linear Network Coding, die mehrere Datenstücke in kodierten Paketen kombiniert. Jedes Paket enthält genügend Informationen, sodass die ursprünglichen Daten rekonstruiert werden können, sobald eine ausreichende Anzahl einzigartiger Pakete empfangen wurde, auch wenn einige Pakete fehlen.
Ergebnisse der ersten Tests
Erste Tests zeigen erhebliche Leistungsverbesserungen im Vergleich zum aktuellen System. Die Ergebnisse weisen auf eine um das Zehnfache niedrigere Latenz unter starkem Datenverkehr sowie eine stabile Leistung bei Nachrichten bis zu 10 MB hin, im Gegensatz zur 4 MB-Grenze von Gossipsub, und zeigen keinen Nachrichtenverlust in Stressszenarien.
Bedeutung der Tester
Zusammen repräsentieren die Validatoren, die OptimumP2P testen, laut Daten von Rated Labs mindestens 14 % des gesamten Staking-Anteils von Ethereum. Optimum plant, OptimumP2P diesen Sommer auf Ethereums Hoodi-Testnet bereitzustellen, mit der Möglichkeit, diese Technologie nach der ersten Implementierung auf andere Layer-1-Blockchains auszuweiten.
Bearbeitet von Sebastian Sinclair
