泰洛斯打破了电子记录仪的交易记录
由AntelopeIO提供支持的Telos区块链网络正式跻身目前最快的区块链技术之列。泰洛斯的区块链时间为 0.5 秒(相比之下,ETH 的平均时间为 12 秒),每秒可进行数千次真实交易,其能力无与伦比,是未来大规模采用区块链技术的领跑者。
令人惊叹的成果
2021 年 11 月,Telos 推出了创新型以太坊虚拟机(EVM)tEVM,该虚拟机作为智能合约在 Telos 原生网络上运行。尽管在开发过程中,tEVM 每秒的最大交易量估计在 4000 到 6000 之间,但直到最近才对其真实能力进行了评估。最近的测试结果非常惊人,外部测试和具体证明被认为是必要的。
泰洛斯与位于得克萨斯州韦科市贝勒大学的区块链合作组织合作,进行了公正的测试,共同撰写了本报告,并对测试程序和结果进行了外部验证。
区块链合作组织(TBC)是一个学生组织,成立于 2022 年,致力于教育和激励下一批区块链领军人物成为服务型领导者。作为一个由学生工程师、研究人员和倡导者组成的跨学科合作组织,TBC 正在推动主流社会对区块链的理解,同时探索区块链的其他应用。作为其常规运作的一部分,TBC 通过每周例会、教育研讨会和工程实验室让公众参与到实践 Web3 和区块链项目开发中来。
在测试环境中,内森-亨尼(TBC 联合总裁)在泰洛斯星网上建立了三个应用程序接口节点。然后配置泰洛斯制造的 EVM 大炮,以便在这些节点上发射交易。与杰西-舒尔曼(Jesse Schulman,TCD 首席技术官)和 JT-布伊斯(JT Buice,TCD 系统经理)一起,TBC 领导层内森-亨尼和科尔-弗伦尼肯共使用了 6 台 EVM 大炮,使网络充斥着交易。在这一阶段,TPS 达到了创纪录的15,200次。结果超出了最初的预期。"内森在研究结束后说:"能够参与测试和证明全球最快的 EVM,我感到非常兴奋。"科尔在谈到结果时说:"15,000 TPS 是一个疯狂的数字,我不知道现在还有什么竞争余地。
在区块链协作组织(The Blockchain Collaborative)的帮助下,泰洛斯自豪而兴奋地披露以下报告,其中包含仅使用标准架构和代码库就取得的不朽成果。重要的是,这些测试结果没有使用分片、卷积或类似扩展方法等技术,因此更加准确和真实,也更加可信和深刻。
顶级测试结果
- tEVM,简单令牌交易(发送/接收):15,200 TPS
- tEVM 交换交易:1 826 TPS
- 基于参考 AMM 实施的 TLOS / wTLOS
Benchnet Environment 的技术细节
为确保测试结果基于能准确反映泰洛斯主网的环境,我们使用了标准硬件、代码库和全球各地的多个验证器节点,以紧密模拟泰洛斯主网。
容量配置变量
配置分为两个级别:每个验证器自行决定的每个节点配置和影响整个网络的全局配置。在下面的数字中,你会发现 mainnet 的配置比进行这些测试的 "benchnet "要低得多。这实际上是一个人为的上限,目的是使稳定性优于峰值性能。
每节点配置
启用 OC:此设置可启用 WASM 虚拟机的 "超频 "功能,一般不建议在验证器节点上运行。但鼓励在非验证器节点上使用,特别是那些硬件速度较慢的节点,以确保它们能跟上 0.5 秒的区块生产时间。为实现最大吞吐量,所有节点都启用了 OC。
CPU 工作: 这是验证器用于执行事务的处理器时间百分比。通过改变这一设置,测试团队可以创建足够的交易反压,如下所述。
全局配置
在事务执行期间测量的两种资源会影响性能:.NET和CPU。NET 资源控制的是事务的总大小(以字节为单位)。CPU 是执行事务花费的时间(以微秒为单位)。这两项结合起来就是 "块大小"。为进行最大 TPS 基准测试,修改了以下设置:
max_block_net_usage: 单个区块中可使用的最大 NET 资源。
Benchnet: 9048576
Mainnet:1048576
max_block_cpu_usage: 单个区块可使用的最大 CPU 资源。
Benchnet:500000
Mainnet: 200000
min_transaction_cpu_usage: 单个事务计费的最小 CPU 占用量。
Benchnet: 1
Mainnet:100
测试策略
在所有区块链中,只有一种类型的交易接近于 "苹果对苹果 "的测量:基本的价值转移。泰洛斯的高性能要求参与测试的节点做好特殊准备。由于网络的巨大容量和 0.5 的区块时间,早期试图压倒 mempool 的尝试失败了。在所有验证器节点都以峰值性能运行的情况下,向链上加载足够多的交易并产生足够大的反向压力以实现较大的 TPS 指标证明具有挑战性。
测试团队利用可同时执行数千次传输和交换的事务大炮(https://github.com/telosnetwork/evm_cannon),使用了足够数量的大炮,但网络执行事务的速度超过了内存池内可排队的最大数量。虽然这已经是一个了不起的结果,但测试团队还是无法实现网络的目标压力测试。
为了克服这一挑战,我们调整了时间表,允许有 6 秒钟的时间窗口向池中注入足够的事务,并将一个验证器的 "CPU-工作量-百分比 "设置为 0,这意味着它们不会执行任何事务,但会接收并向网络广播这些事务。
最佳 TPS 结果基于两个连续区块中执行的总交易量。这些结果既不是理论上的,也不是基于一个大区块乘以二推算出来的(因为每秒有两个区块)。相反,它们是基于单壁时钟秒内执行的事务数量。
Telos 在本地 C++/AntelopeIO 网络上以智能合约的形式实现了 tEVM。因此,上述所有基础设施和性能指标都是共享的。Telos 原生网络包含一个名为 "行动 "的功能,即智能合约功能。需要注意的是,一个交易可以包含许多这样的操作。因此,EVM 事务就是一个原生动作,我们可以在一个原生事务中捆绑多个 EVM 事务。
第一步是模拟 TLOS EVM 代币的简单(发送/接收)交易。如前所述,TLOS 是 EVM 的本地货币,由 EVM 交易的 "价值 "属性表示。作为一种在 WASM 运行时中执行的智能合约,我们预计转移 TLOS 的 EVM 性能将远远低于本地 TLOS 转移的性能。这一预期是基于这样一个事实,即 tEVM 智能合约必须比本地 TLOS 令牌合约执行更多的工作。随后与贝勒一起进行的关于泰洛斯原生交易性能的系列测试将在晚些时候发布。
克服挑战
执行 EVM 基准测试的最大挑战是 nonce。EVM 事务的 nonce 是一个按地址计数的计数器,每次事务必须递增 1。如果地址 0xabc123 希望在一秒钟内发送 100 个事务,那么每个事务都必须有一个唯一的 nonce(1-100),并且每个事务都按照特定的 nonce 顺序执行。
如果试图每秒执行数千次交易,每次交易还需要 TLOS 来支付汽油费,难度就会急剧增加。每个 EVM 交易炮生成 1,000 个 EVM 地址,并向每个地址传输少量 TLOS。
在完成测试时,每个加农炮在同一时间以相同的设置发射。其中一项设置涉及调整可捆绑到单个本地事务中的 EVM 事务数量。在基准测试期间,AntelopeIO 软件的一名原始工程师被请来担任顾问。他向团队保证,将 EVM 事务捆绑到单个本地事务中节省的开销可以忽略不计,因为事务中的每个操作都要拆掉并重新创建 WASM 运行时。
每个 EVM 事务仍必须执行 ECDSA 密钥恢复。在 Telos 本机中,密钥恢复是在并行线程中创建的,因此为整个本机事务恢复一个签名与为每个 EVM 事务恢复一个本机签名相比,并没有改善事务的序列化执行。利用对数百万个事务的初步测试结果,团队发现每个本地事务 5-10 个 EVM 事务达到了 "最佳点"。对 EVM 执行的调整产生了非凡的效果。EVM执行速度达到了惊人的15200 TPS--与以太坊平均15-20 TPS的执行速度相差悬殊。
在其他区块链进行的几乎所有 TPS 基准测试中,"甜蜜点 "简单传输都是常用指标。虽然这样可以进行直接比较,但结果往往被批评为不能反映区块链交易结构的真实模拟。由于泰洛斯的目标是公布真实的基准,特别是针对行业领先的 EVM,因此还进行了模拟真实世界使用案例的其他测试,其结果如下。
测试交换
Defi 应用要比简单的转账复杂得多,因此迭代工作仍在继续,团队利用 PancakeSwap 克隆来模拟从 TLOS 到基于相同设置的 ERC20 "BENCH "令牌的简单交换交易。
结果再一次超出了预期!我们以每秒 1826 次的最大交换次数证明,Telos EVM 是 DeFi 应用的理想之选,尤其是考虑到我们独特的 "无前置运行 "技术能够以前所未有的速度保护用户免受夹心交易的影响。
主网限制和实施要求
尽管泰洛斯核心开发团队对上述成果感到非常自豪,但也有需要注意的地方。上述的一些变化必须谨慎地应用于我们的主网,以确保我们 100 多个 dAPP 的安全环境。
泰洛斯打算随着网络的大规模采用和更高的利用率,慢慢提高当前的TPS,以接近本报告的基准。最大容量从未受到过挑战;即使在单日交易峰值超过3000万笔的情况下,Telos也从未遇到过网络延迟或关闭的情况。
Stagenet Results:
测试网结果:
关于区块链协作组织(TBC)
区块链协作组织是德克萨斯州韦科市贝勒大学的一个学生组织。TBC 成立于 2022 年秋季,致力于教育和激励下一批区块链领军人物成为服务型领导者。作为一个由学生工程师、研究人员和倡导者组成的跨学科合作组织,TBC 的使命是加深对区块链及其应用的理解。TBC 的活动包括:大会,即每两周一次的活动,以特邀发言人和项目开发为特色;教育研讨会,即关于区块链是什么、为什么它能工作以及为什么它很重要的非技术性指导会议;工程实验室,即让学生在区块链上构建项目并开发编程技能的实践性指导会议。
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Telos 是一个去中心化的区块链生态系统,包括 Telos EVM(经测试是全球速度最快的以太坊虚拟机)及其高速共识层 Telos Zero。Telos 一直致力于帮助推动零知识技术在全球的应用,目前还在开发一个由 SNARKtor 支持的硬件加速以太坊第 2 层网络,目标是大规模提高全球用例的隐私性和可扩展性。泰洛斯由泰洛斯基金会(The Telos Foundation)监管,该基金会是一个无所有者基金会,致力于推动泰洛斯区块链网络及其社区的发展。