Продолжающаяся миссия Polkadot по раскрытию всего потенциала Web3 в 2023 году достигла нескольких вех. С недавним официальным выпуском завершенной версии Polkadot 1.0, включающей все функции, изложенные в техническом документе Polkadot, следующий этап повышения масштабируемости сети сейчас разрабатываются.
Доступ к высококачественному блочному пространству имеет решающее значение для разнообразной экосистемы блочного пространства следующего поколения, такой как Polkadot. Асинхронное обеспечение — это последний шаг на пути к естественному масштабированию производительности и гибкости Polkadot для сценариев использования Web3 во всех отраслях. Асинхронная поддержка, являющаяся первым набором крупных оптимизаций консенсусного протокола парачейна с момента его запуска в 2021 году, обеспечит ключевое повышение производительности сети, принеся пользу всем, от разработчиков парачейнов и децентрализованных приложений до конечных пользователей, а также заложит основу для будущих оптимизаций масштабирования.
Важность асинхронной поддержки
Чтобы изучить влияние, которое асинхронное обеспечение может оказать на парачейны и их конечных пользователей, важно понять текущий процесс выполнения блоков в Polkadot. Каждый блок парачейна ссылается на блок релейной цепи как на якорь, называемый родителем релейной цепи. Исторически сложилось так, что разрешались только блоки парачейна, использующие самый последний блок релейной цепи в качестве родителя релейной цепи. Эта синхронизация может ограничить пропускную способность, поскольку она предоставляет лишь короткий промежуток времени для создания следующего блока парачейна. Кроме того, поскольку предложение кандидата на парачейн в настоящее время требует построения предков, которые уже были поддержаны, блоки парачейна могут предлагаться только через каждый второй блок релейной цепи. Эти ограничения еще больше замедляют пропускную способность и могут привести к перегрузкам.
Асинхронная поддержка представляет собой заметную оптимизацию протокола консенсуса парачейна Polkadot. В отличие от синхронной поддержки, которая требует создания блоков в самом последнем блоке Relay Chain, асинхронная поддержка ослабляет это ограничение — десинхронизация роста Relay Chain с ростом парачейна — и позволяет сопоставителям предлагать блоки парачейна с использованием более старых родительских цепочек Relay Chain. Это позволяет сборщикам создавать конвейеры из нескольких блоков парачейна, которые еще не включены в релейную цепочку, что повышает эффективность и масштабируемость. Более того, поскольку сопоставители могут предлагать кандидатов в парачейны от предков, которые еще не были поддержаны, блоки могут предлагаться для каждого блока Relay Chain.
Как это выглядит в работе?
Асинхронная поддержка напрямую улучшает емкость блока за счет увеличения времени выполнения блока и времени параблока, что, в свою очередь, увеличивает объем работы, которую может выполнить каждый парачейн.
Время исполнения
Это относится к времени, доступному для завершения конкретной операции, например проверки блоков. Асинхронное резервное копирование увеличивает время выполнения с 500 мс до 2 с, что приводит к четырехкратному улучшению производства блочного пространства.
Время параблока
Это относится к интервалу между последовательными блоками парачейна. Асинхронная поддержка сокращает время параблокирования с 12 до 6 с, что приводит к дополнительному двукратному увеличению пропускной способности.
Увеличение времени выполнения и сокращение вдвое времени блока парачейна приведет к теоретическому 8-кратному улучшению пропускной способности парачейна.
Асинхронная поддержка в более широкой дорожной карте масштабирования Polkadot
Асинхронная поддержка приведет к немедленным результатам для Polkadot, его парачейнов и их пользователей. Более того, это базовая возможность, обеспечивающая улучшение использования пространства блоков и масштабирования, которая создает основу для более широких возможностей в будущем.
Одним из наборов возможностей, которые сделает возможной асинхронная поддержка, является agile coretime, часть предлагаемой дорожной карты Polkadot, предназначенной для более гибкого и экономичного распределения пространства блоков (как изложено в этом выступлении на Polkadot Decoded 2023).
Короткий срок
- Увеличение пропускной способности парачейна. Отдельные парачейны могут увеличить производство своего пространства блоков, позволяя системам сопоставления эффективно предлагать и обрабатывать больше транзакций в заданный период времени.
- Минимальное сокращение задержки парачейна: блоки парачейна можно создавать и обрабатывать чаще с помощью асинхронной поддержки. Поскольку больше транзакций обрабатывается за меньшее время, общее удобство для пользователей улучшается.
Среднесрочный
- Гибкое планирование блоков парачейна. Благодаря созданию конвейеров блоков парачейна пространство блоков можно планировать более гибко, что закладывает основу для большинства будущих функций в дорожной карте масштабирования.
- Возможность покупать пространство блоков с мгновенными и массовыми вариантами: возможности гибкого ядра позволят удовлетворить как низкочастотные, так и высокочастотные требования к блочному пространству, гарантируя, что сеть может плавно масштабироваться для удовлетворения потребностей различных приложений. При использовании мгновенного основного времени пространство блоков можно приобрести с оплатой по мере использования, тогда как оптовые варианты можно приобретать блоками в течение определенного периода времени.
Долгосрочный
- Эластичное масштабирование. Спрос на блочное пространство для приложений будет иметь пики и спады.
- Увеличение использования ядер. В планах дальнейшие улучшения по оптимизации использования ядер, которые включают совместное использование или разделение ядер.
- Вторичные рынки. Вторичные рынки, созданные благодаря гибкому базовому времени, позволят парачейнам покупать и продавать пространство блоков, которое ранее было куплено у Relay Chain.
Как будет развернута асинхронная поддержка?
Асинхронная поддержка будет внедряться поэтапно. Первоначальное ожидаемое развертывание в тестовых сетях Versi и Rococo позволит провести углубленное тестирование функциональности для обеспечения стабильности. После этого система управления цепочкой Polkadot будет предложена на голосование более широкому сообществу. Если предложение по управлению будет принято, асинхронная поддержка будет запущена в Kusama, а затем, наконец, перейдет в Polkadot для полного развертывания.
Что это значит для команд экосистемы Polkadot? Руководство по подбору будет вскоре опубликовано на Polkadot Wiki и отправлено командам парачейнов, содержащее все необходимые инструкции для плавной интеграции функций асинхронного резервного копирования.
Собираем все это вместе
Асинхронная поддержка является важным шагом на пути к максимизации производства блочного пространства. Поскольку проекты Web3 продолжают расширяться в масштабах разных отраслей, эта гарантия доступа к блочному пространству без ущерба для безопасности или доверия станет критически важным фактором для технических и нетехнических основателей, ищущих подходящую экосистему блочного пространства для построения.
Повышение пропускной способности транзакций и сокращение задержек позволят повысить производительность, тем самым снизив затраты и улучшив UX для пользователей децентрализованных приложений парачейна. Кроме того, предоставляя возможность создавать конвейеры блоков парачейна, Polkadot закладывает основу для будущих возможностей масштабирования.
Асинхронное резервное копирование на Polkadot — это продуманное решение, направленное на решение давней проблемы перегрузки блочного пространства, отсутствия гибкости и компромиссов в безопасности, с которыми на сегодняшний день связаны решения по масштабируемости. Теперь Polkadot может динамически адаптироваться к изменяющимся рабочим нагрузкам для динамических проектов Web3 и одновременно достигать более высокого уровня эффективности — при этом обеспечивая те же предположения о безопасности и доверии, что и для всей экосистемы Polkadot.
