Ich habe in früheren Schriften über die Fogo-Kette festgestellt, dass sie außergewöhnlich schnell ist und dass ihre konstante Blockzeit von 40 ms das Rückgrat von Echtzeit-DeFi-Anwendungen wie Valiant DEX ist. Obwohl ein Großteil dieser Geschwindigkeit durch den hochoptimierten Firedancer-Client erzielt wird, ist die Softwareoptimierung nur eine teilweise Lösung. Die andere ist eine grundlegende physikalische Einschränkung: die Lichtgeschwindigkeit.
Angenommen, dass Fogo tatsächlich dezentralisiert ist und Validatoren auf der ganzen Welt in Tokyo, London und New York verteilt sind, wie werden sie sich innerhalb von 40 ms über den Zustand der Blockchain einig? Es dauert im Vergleich zu einem Datenpaket sehr lange, um die halbe Welt zu durchqueren.
Die Latenzfalle
Um die Lösung von Fogo zu erhalten, müssen wir zuerst eine klare Definition des Problems haben. Eine Supermehrheit der Validatoren müsste sich über einen Block einig sein, bevor dieser in einem typischen byzantinischen fehlertoleranten (BFT) Konsens finalisiert wird.
Stellen Sie sich vor, der Blockführer befindet sich in Singapur und bietet einen neuen Block an. Der Vorschlag muss durch Untersee-Glasfaserkabel bewegt werden, um zu anderen Validatoren zu gelangen. Ein Validator in Zürich könnte ihn 150 ms später erhalten, ein Validator in São Paulo 250 ms später. Sie müssen dann den Block genehmigen und ihre Stimme an den Führer zurücksenden.
Es ist bekannt als das Geographie-Problem, das die Skalierbarkeit von Blockchain einschränkt. Die Modifizierung wird von den meisten Ketten angegangen, entweder durch die Reduzierung der Blockzeit (in Sekunden, diese können global verteilt und verarbeitet werden) oder durch die Erhöhung der engen Dezentralisierung (ja, sie benötigen alle dasselbe Rechenzentrum). Fogo weigert sich, Kompromisse einzugehen. Vielmehr brachte es einen Durchbruch in einem Multi Local Consensus.
Die Round-Trip-Ping-Zeit, die die obere harte Grenze der Geschwindigkeit in einem Netzwerk darstellt, steigt mit der Größe des Netzwerks und wird physisch immer weiter verteilt. Es nützt nichts, Software zu schreiben, die Ihnen helfen kann, die physische Distanz von Daten zu überwinden. Das erklärt, warum viele Hochleistungs-Ketten eine Leistungsabnahme aufgrund weiterer Dezentralisierung erfahren.
Betreten Sie den Multi-Local Consensus
Die Fogo-Architekten erkannten, dass die Physik unmöglich zu übertreffen ist, und die Organisation der Validatoren wurde daher neu gestaltet. Anstelle einer riesigen und weltweiten Validatorengruppe, die versucht, alles gleichzeitig zu akzeptieren, hat Fogo Cluster von Validatoren, wie ein Asien-Pazifik-Cluster, ein nordamerikanisches Cluster und ein europäisches Cluster usw.
Validatoren innerhalb eines Clusters sind sehr nah beieinander. Die Distanz zwischen einem Tokyo-Knoten und einem Seoul-Knoten benötigt eine vernachlässigbare Zeit, die schnell genug ist, um einen Konsens innerhalb von weniger als 40 0 ms zu erreichen.
Nach der Einleitung einer Transaktion durch einen Benutzer in Asien wird sie an ein Asien-Pazifik-Cluster umgeleitet. Dieses Cluster kann das, was Fogo als lokale Finalität bezeichnet, fast sofort durchführen, wodurch der Benutzer mit der abgeschlossenen Transaktion angesehen werden kann. Sie sind in der Lage zu handeln, Liquidität bereitzustellen oder mit dApps in sub-sekundlicher Reaktionszeit zu kommunizieren.
Asynchroner globaler Sync
Aber wie stimmt die ganze Welt zu, wenn verschiedene Bereiche ihre eigenen Blöcke bilden? Es ist das Genie des Systems.
Lokale Cluster erzeugen Streams von lokal abgeschlossenen Blöcken. Diese Streams werden träge an die anderen Teile des globalen Netzwerks gesendet. Diese letzten, aber nicht weniger wichtigen lokalen Streams werden einer speziellen Schicht des Fogo-Protokolls zugeführt, die sie zu einem statischen Welt-Buchhaltungssystem zusammenfügt.
Die globale Synchronisation kann mit weniger Bandbreite auskommen als traditioneller Konsens, da ihre entsprechenden lokalen Blöcke getestet und bereit sind und in ihrem Cluster finalisiert werden. Es ist nicht notwendig, alle Transaktionen erneut zu überprüfen; die Sequenz der vorab geprüften Blöcke muss nur spezifiziert werden.
Dieses Zwei-Ebenen-Modell trennt die Zeit innerhalb der Transaktion und globale geografische Einschränkungen. Das Netzwerk behält die Sicherheit der globalen Dezentralisierung, aber die Benutzer können die Geschwindigkeit ihres lokalen Clusters genießen.
Die Auswirkungen der realen Welt
Für den Endbenutzer und den Entwickler kann die Komplexität des Multi Local Consensus vollständig abstrahiert werden. Sie fühlen sich mit der Welt des Netzwerks verbunden, die außergewöhnlich schnell ist, unabhängig von dem Standort, an dem sie sich befinden könnten.
Ein HFT in London hat eine bessere Leistung von 40 ms als ein DeFi-Farmer in Singapur. Solch eine Angleichung des Spielfelds ist der Schlüssel zu einem wirklich globalen Finanzsystem.
Es beseitigt auch die Zentralisierung des Anreizes für Validatoren. In anderen Hochleistungs-Ketten stehen Validatoren in Konkurrenz, um sich in denselben Rechenzentren anzusiedeln, um die Latenz zu optimieren, und dies wird zu einem einzigen Fehlerpunkt. Bei Fogo kann ein Validator überall auf der Welt einfach dem nächstgelegenen regionalen Cluster hinzugefügt werden, wodurch die Netzwerksicherheit erhöht wird, ohne Leistungskosten zu verursachen.
Fazit
Multi Local Consensus ist nicht nur ein einfallsreiches Gerät auf der Ingenieursseite, sondern eine realistische Anerkennung der physikalischen Realität seitens Fogo. Fogo hat es geschafft, eines der hartnäckigsten Probleme der Blockchain-Architektur zu lösen, indem es die Geschwindigkeitsbeschränkungen des Lichts anerkennt und innerhalb dieser arbeitet. Es zeigt, dass ein verteiltes und dezentrales Netzwerk, das auf der ganzen Welt verbreitet ist, schnell genug sein kann, um die Bedürfnisse der modernen Finanzen zu unterstützen. Das Geographie-Problem ist gelöst.