تحطيم Telos للأرقام القياسية لمعاملات أجهزة EVM

تُصنف شبكة Telos Blockchain، المدعومة من AntelopeIO، رسميًا من بين أسرع تقنيات البلوكتشين الموجودة. وبفضل أوقات البلوك التي تبلغ 0.5 ثانية (مقارنةً بمتوسط 12 ثانية في ETH) والقدرة التي لا مثيل لها على إجراء آلاف المعاملات في العالم الحقيقي في الثانية، فإن Telos تقف وحدها في المقدمة في مجال التبني الجماعي في المستقبل.

نتائج مذهلة

في نوفمبر 2021، كشفت Telos النقاب عن tEVM، وهي آلة إيثيريوم الافتراضية (EVM) المبتكرة التي تعمل كعقد ذكي على شبكة Telos الأصلية. على الرغم من تقدير الحد الأقصى للمعاملات في الثانية الواحدة لـ tEVM بما يتراوح بين 4,000 و6,000 معاملة في الثانية أثناء التطوير، إلا أنه لم يتم تقييم السعة الحقيقية حتى وقت قريب. كانت النتائج التي تم الحصول عليها أثناء الاختبار الأخير مذهلة للغاية لدرجة أنه كان من الضروري إجراء اختبار خارجي وإثبات ملموس.

دخلت Telos في شراكة مع The Blockchain Collaborative في جامعة بايلور في واكو بولاية تكساس لإجراء اختبار غير متحيز والمشاركة في تأليف هذا التقرير والتحقق من إجراءات الاختبار ونتائجه خارجيًا.

The Blockchain Collaborative (TBC) هي منظمة يديرها الطلاب تأسست في عام 2022 مكرسة لتعليم وإلهام المجموعة التالية من رواد البلوك تشين ليكونوا قادة خادمين. وباعتبارها جمعية تعاونية متعددة التخصصات من الطلاب المهندسين والباحثين والمدافعين عن حقوق الطلاب، تعمل TBC على تعزيز الفهم السائد لسلسلة الكتل مع استكشاف تطبيقاتها الإضافية. كجزء من عملياتها المنتظمة، تُشرك TBC الجمهور من خلال الاجتماعات الأسبوعية وورش العمل التعليمية والمختبرات الهندسية للتدريب العملي على Web3 وتطوير مشاريع البلوك تشين.

بالنسبة لبيئة الاختبار، أنشأ ناثان هينيغ (الرئيس المشارك لمجلس الأعمال التجارية) ثلاث عقد لواجهة برمجة التطبيقات على شبكة Telos stagenet. ثم تمت تهيئة مدفع EVM الذي صنعته Telos لإطلاق المعاملات في تلك العقد. وإلى جانب جيسي شولمان (رئيس قسم التكنولوجيا في TCD) وجي تي بويس (مدير أنظمة TCD) وقيادة TBC، استخدم ناثان هيني وكول فلينيكن 6 مدافع EVM مجتمعة لإغراق الشبكة بالمعاملات. خلال هذه المرحلة، لوحظ تسجيل رقم قياسي في معدل أداء الشبكة بلغ 15,200. كانت النتائج تفوق ما كان متوقعاً في البداية. قال ناثان بعد الدراسة: "من الرائع أن أكون جزءًا من اختبار وإثبات أسرع جهاز EVM على هذا الكوكب". قال كول فيما يتعلق بالنتائج: "15 ألف TPS هو رقم جنوني، لا أعرف كيف يمكن أن يكون هناك مجال للمنافسة الآن".

وبمساعدة من The Blockchain Collaborative، تفخر Telos وتتحمس للكشف عن التقرير التالي الذي يحتوي على نتائج هائلة تم تحقيقها باستخدام البنية وقاعدة الرموز القياسية فقط. والأهم من ذلك، لم يتم استخدام تقنيات مثل التجزئة أو التجميع أو أساليب التحجيم المماثلة للوصول إلى نتائج هذه الاختبارات مما يجعلها أكثر دقة وصدقًا، وبالتالي أكثر مصداقية وعمقًا.

أعلى نتائج الاختبار

• tEVM، معاملات رمزية بسيطة (إرسال/استقبال): 15,200 TPS 15,200
• معاملة مبادلة tEVM 1,826 1,826 TPS
• TLOS / WTLOS استنادًا إلى تطبيق AMM المرجعي

التفاصيل الفنية لبيئة بنشنت

ولضمان استناد نتائج الاختبار على بيئة تعكس بدقة شبكة Telos الرئيسية، تم استخدام أجهزة قياسية وقاعدة رموز قياسية والعديد من عقد التحقق من الصحة من جميع أنحاء العالم لمحاكاة شبكة Telos Mainnet بشكل دقيق.

متغيرات تكوين السعة

هناك مستويان من التكوين: التكوينات الخاصة بكل عقدة التي يمتلكها كل مدقق حسب تقديره، والتكوين العام الذي يؤثر على الشبكة بأكملها. في الأرقام أدناه، ستجد في الأرقام أدناه أن الشبكة الرئيسية مهيأة بدرجة أقل بكثير من "benchnet" التي أجريت عليها هذه الاختبارات. هذا في الواقع سقف مصطنع يهدف إلى تفضيل الاستقرار على ذروة الأداء.

التكوين لكل عقدة على حدة

تمكين OC: يتيح هذا الإعداد "رفع تردد التشغيل" لـ WASM VM ولا يُنصح عمومًا بتشغيله على عقد المدقق. ومع ذلك يتم التشجيع على استخدامه للعقد غير المدققة، وتحديدًا تلك الموجودة على الأجهزة الأبطأ لضمان مواكبة أوقات إنتاج الكتل البالغة 0.5 ثانية. لتحقيق أقصى إنتاجية، تم تمكين OC لجميع العقد.

جهد وحدة المعالجة المركزية: هذه هي النسبة المئوية لوقت المعالج الذي يقضيه المدقق في تنفيذ المعاملات. وقد أتاح تنويع هذا الإعداد لفريق الاختبار إنشاء ضغط عكسي كافٍ للمعاملات كما هو موضح أدناه.

التكوين العالمي

الموردان اللذان يتم قياسهما أثناء تنفيذ المعاملة واللذان يمكن أن يؤثرا على الأداء: NET ووحدة المعالجة المركزية. الحجم الإجمالي للمعاملة، الذي يقاس بالبايت، هو ما يتحكم فيه مورد NET. أما وحدة المعالجة المركزية فهي الوقت المستغرق في تنفيذ المعاملة (يقاس بالميكروثانية). يوفر هذان الاثنان معًا "حجم الكتلة". تم تعديل الإعدادات التالية لأغراض معيار الحد الأقصى لـ TPS:

max_block_block_net_usage: الحد الأقصى لمورد الشبكة الذي يمكن استخدامه في كتلة واحدة.

بينشنت: 9048576
الشبكة الرئيسية: 1048576

max_block_cpu_cpu_usage: الحد الأقصى لمورد وحدة المعالجة المركزية الذي يمكن استخدامه في كتلة واحدة.

بينشنت 500000
الشبكة الرئيسية: 200000

min_transaction_cpu_cpu_usage: الحد الأدنى من وحدة المعالجة المركزية التي ستتم محاسبتها لمعاملة واحدة.

بينشنيت: 1
الشبكة الرئيسية: 100

استراتيجية الاختبار

عبر جميع سلاسل البلوك تشين، هناك نوع واحد فقط من المعاملات قريب من قياس "التفاح إلى التفاح": التحويل الأساسي للقيمة. يتطلب الأداء العالي لـ Telos استعدادات محددة للعقد المشاركة في الاختبار. فشلت المحاولات المبكرة لإرباك الميمبوول بسبب السعة الهائلة للشبكة وأوقات الكتل 0.5. مع تشغيل جميع عُقد المدقق بأعلى مستوى من الأداء، ثبت أن تحميل ما يكفي من المعاملات على السلسلة وخلق ضغط عكسي كافٍ لرؤية مقياس TPS كبير يمثل تحديًا.

باستخدام مدافع المعاملات(https://github.com/telosnetwork/evm_cannon) التي يمكنها تنفيذ آلاف التحويلات والمبادلات في وقت واحد، استخدم فريق الاختبار عددًا كافيًا من المدافع، لكن الشبكة كانت تنفذ المعاملات بشكل أسرع من الحد الأقصى للعدد الذي يمكن وضعه في قائمة الانتظار داخل مجمّع الذاكرة. وعلى الرغم من أن هذه نتيجة هائلة بالفعل، إلا أن فريق الاختبار لم يتمكن من تحقيق اختبار الضغط المستهدف للشبكة.

وللتغلب على هذا التحدي، تم تعديل الجدول الزمني للسماح بنافذة زمنية مدتها 6 ثوانٍ لإطلاق معاملات كافية في المجمع مع ضبط "نسبة جهد وحدة المعالجة المركزية" الخاصة بأحد المدققين على 0، مما يعني أنهم لن ينفذوا أي معاملات بل سيستقبلونها ويبثونها إلى الشبكة.

تعتمد أفضل نتائج TPS على إجمالي المعاملات المنفذة في كتلتين متتاليتين. فهي ليست نظرية ولا تستند إلى كتلة واحدة كبيرة يتم استقراءها بالضرب في اثنين (حيث يوجد كتلتان في الثانية الواحدة). وبدلاً من ذلك، فهي تستند إلى عدد المعاملات المنفذة في ثانية واحدة على مدار الساعة.

تقوم Telos بتنفيذ tEVM كعقد ذكي على شبكة C++C/AntelopeIO الأصلية. لذلك، تتم مشاركة جميع مقاييس البنية التحتية والأداء الموضحة أعلاه. تحتوي شبكة Telos الأصلية على ميزة تسمى "الإجراءات"، وهي وظائف العقود الذكية. لاحظ أن المعاملة الواحدة يمكن أن تتضمن العديد من هذه الإجراءات. لذلك، فإن معاملة EVM هي إجراء أصلي، ويمكننا تجميع العديد من معاملات EVM في معاملة أصلية واحدة.

تمت محاكاة المعاملات البسيطة (إرسال/استلام) لرموز TLOS EVM كخطوة أولى. كما ذكرنا سابقاً، فإن TLOS هي العملة الأصلية لـ EVM ويتم تمثيلها بخاصية "القيمة" لمعاملات EVM. ونظراً لكونها عقداً ذكياً يتم تنفيذه في وقت تشغيل WASM، فقد توقعنا أن يكون أداء EVM لتحويل TLOS أقل بكثير من أداء تحويلات TLOS الأصلية. وقد استند هذا التوقع إلى حقيقة أن عقد tEVM الذكي كان عليه أن يؤدي عملاً أكثر بكثير من عقد TLOS الأصلي. سيتم إصدار سلسلة اختبارات لاحقة تم إجراؤها مع بايلور على أداء معاملات Telos الأصلية في وقت لاحق.

التغلب على التحديات

كان التحدي الأكبر في إجراء معيار EVM هو النونce. إن nonce لمعاملة EVM هو عداد لكل عنوان يجب أن يزيد بمقدار 1 مع كل معاملة. إذا كان العنوان 0xabc123 يريد إرسال 100 معاملة في ثانية واحدة، فيجب أن يكون لكل منها رقم نونية فريد (1-100)، مع تنفيذ كل معاملة بهذا الترتيب المحدد للرقم النوني.

وتزداد الصعوبة بشكل كبير عند محاولة إجراء آلاف المعاملات في الثانية الواحدة مع كل معاملة تتطلب أيضاً TLOS لدفع ثمن الغاز. قام كل مدفع معاملات EVM بتوليد 1000 عنوان EVM ونقل كمية صغيرة من TLOS إلى كل منها.

أثناء إنجاز الاختبارات، أطلق كل مدفع بنفس الإعدادات في نفس الوقت. تضمن أحد هذه الإعدادات ضبط عدد معاملات EVM التي يمكن تجميعها في معاملة أصلية واحدة. وقد تم إحضار أحد المهندسين الأصليين لبرنامج AntelopeIO كمستشار خلال التدريبات المعيارية. وقد أكد للفريق أن النفقات الزائدة التي تم توفيرها من خلال تجميع معاملات EVM في معاملة أصلية واحدة كانت ضئيلة للغاية حيث يتم تفكيك وقت تشغيل WASM وإعادة إنشائه لكل إجراء في المعاملة.

لا يزال يتعين على كل معاملة EVM إجراء استرداد مفتاح ECDSA. في نظام Telos الأصلي، يتم إنشاء استرداد المفتاح في خيوط متوازية؛ لذا فإن استرداد توقيع واحد لكل معاملة أصلية مقابل توقيع أصلي واحد لكل معاملة EVM لم يحسن من التنفيذ المتسلسل للمعاملات. وبالاستفادة من نتائج الاختبارات الأولية التي أجريت على ملايين المعاملات، وجد الفريق أن 5-10 معاملات EVM لكل معاملة أصلية وصلت إلى "النقطة المثالية". وقد أسفرت التعديلات التي أُجريت على تنفيذ معاملات الإدارة الإلكترونية الإلكترونية عن نتائج استثنائية. مع 15,200 TPS مثيرة للإعجاب - وهو فرق مذهل عن متوسط 15-20 TPS في الإيثيريوم.

التحويلات البسيطة "البقعة المثالية" هي مقياس الانتقال في جميع اختبارات معيار TPS التي تجريها سلاسل الكتل الأخرى. في حين أن هذا يسمح بإجراء مقارنة مباشرة، إلا أن النتائج غالبًا ما يتم انتقادها لأنها لا تعكس محاكاة واقعية لهياكل معاملات البلوكشين. نظرًا لأن Telos تهدف إلى نشر معايير واقعية، خاصةً بالنسبة لآلية مالية إلكترونية رائدة في هذا المجال، فقد تم إجراء اختبارات إضافية لمحاكاة حالات الاستخدام في العالم الحقيقي ويمكن الاطلاع على نتائجها أدناه.

اختبار المقايضات الاختبار

تعد تطبيقات Defi أكثر تعقيداً بكثير من مجرد تحويلات بسيطة، لذلك استمرت التكرارات واستخدم الفريق نسخة PancakeSwap لمحاكاة معاملات المبادلة البسيطة من TLOS إلى رمز ERC20 "BENCH" استناداً إلى نفس الإعداد.

مرة أخرى، كانت النتائج خارج المخططات! لقد أثبتنا أن جهاز Telos EVM يوفر مكانًا مثاليًا لتطبيقات DeFi، مع حد أقصى للمبادلات في الثانية يبلغ 1826 مبادلة في الثانية، خاصةً إذا أخذنا في الاعتبار أن تقنيتنا الفريدة "عدم التشغيل الأمامي" تحمي المستخدمين من صفقات الساندويتش - بسرعات غير مسبوقة.

قيود الشبكة الرئيسية ومتطلبات التنفيذ

في حين أن فريق تطوير Telos Core Development فخور بشكل استثنائي بالنتائج المذكورة أعلاه، هناك تحذير. يجب تطبيق بعض التغييرات المذكورة أعلاه بعناية على شبكتنا الرئيسية لضمان بيئة آمنة لأكثر من 100 منصة dAPPs لدينا.

وتعتزم Telos زيادة TPS الحالية ببطء للاقتراب من معايير هذا التقرير مع الاعتماد الجماعي والاستخدام الأعلى للشبكة. لم يتم تحدي السعة القصوى أبدًا؛ فحتى مع وجود ذروة تزيد عن 30 مليون معاملة في اليوم الواحد، لم تشهد Telos أبدًا أي تأخير أو إيقاف للشبكة.

نتائج ستاجينيت:

نتائج Testnet:

نبذة عن The Blockchain Collaborative (TBC)

The Blockchain Collaborative هي منظمة يديرها الطلاب في جامعة بايلور في واكو، تكساس. تأسست TBC في خريف عام 2022، وهي منظمة مكرسة لتثقيف وإلهام المجموعة التالية من الطلاب الذين يتصدرون قائمة البلوك تشين ليكونوا قادة خادمين. وباعتبارها جمعية تعاونية متعددة التخصصات من الطلاب المهندسين والباحثين والدعاة فإن مهمة TBC هي تعزيز فهم البلوك تشين وتطبيقاتها. تشمل فعاليات TBC ما يلي: الاجتماعات العامة، وهي فعاليات نصف شهرية تضم متحدثين ضيوف وتطوير المشاريع؛ وورش العمل التعليمية، وهي جلسات تعليمية غير تقنية حول ماهية البلوك تشين وسبب عملها وأهميتها؛ والمختبرات الهندسية، وهي جلسات تعليمية عملية تسمح للطلاب ببناء مشاريع على البلوك تشين وتطوير مهارات البرمجة.

لينكد إن

‍