Bagaimana Cara Proof of History Meningkatkan Kecepatan Block Time

Mari cari tahu kenapa Solana mampu melampaui jaringan blockchain Bitcoin, Ethereum, Libra, Tendermint, dan Algorand.

Solana adalah blockchain skala web pertama di dunia. Saat ini jaringan 200 node yang berbeda secara fisik mendukung throughput berkelanjutan lebih dari 50.000 transaksi per detik saat berjalan dengan GPU pada iterasi Solana Testnet . Untuk mencapai tujuan ini membutuhkan implementasi teknologi baru dan optimasi, dan hasilnya adalah terobosan dalam kapasitas jaringan yang menandakan fase baru dalam pengembangan blockchain.

Inovasi inti yang mendasari Jaringan Solana adalah Bukti Sejarah, dan persis seperti apa namanya — bukti dari peristiwa sejarah. Memanfaatkan Bukti Sejarah menciptakan catatan sejarah yang membuktikan bahwa suatu peristiwa telah terjadi pada saat tertentu. Sedangkan blockchain lainnya memerlukan validator untuk saling berkoordinasi satu sama lain untuk menyetujui bahwa waktu telah berlalu, masing-masing validator Solana mengandalkan jamnya sendiri dengan mengencode berlalunya waktu dalam SHA-256 yang sederhana, dengan menggunakan hashing yang memiliki mekanisme bernama verifiable delay function (VDF).

Ini merupakan suatu pembeda dari infrastruktur blockchain lain yang memanfaatkan produksi blok secara berurutan yang perlu menunggu konfirmasi di seluruh jaringan sebelum bergerak. Proof of History menyajikan langkah efektif di struktur jaringan blockchain yang unggul dalam hal kecepatan dan kapasitas.

Di bawah ini adalah cara kerjaa Proof of History: Struktur data Solana mampu membuat pesan secara on-chain. Hal ini merupakan bukti kriptografi dari urutan dan waktu dari setiap pesan dalam catatan secara history. Dan membuat jaringan mengabaikan jam lokal dan secara bertahap mengakomodasi semua potensi keterlambatan jaringan yang ada karena struktur data dideliver dan re-assembled. Inilah kenapa Solana mampu memalsimalkan batas waktu konfirmasi sehingga membuat memberikan jaringan yang ]efektif dengan sistem terpusat tanpa perlu mengorbankan keamanan atau desentralisasi.

Namun, Proof of History tidak diperlukan untuk permissionless blockchain (untuk publik). Ada banyak jaringan berbasis Proof of Stake yang dibangun tanpa hal tersebut. Apa yang ditambahkan oleh Proof of History — atau PoH — ke jaringan adalah sumber objektivitas. Ini memungkinkan validator di jaringan untuk menghitung keadaan jaringan dari buku kas itu sendiri. Berdasarkan pesan validasi apa yang ditampilkan dalam buku kas, validator dapat memutuskan apakah ada node yang dianggap up (valid) atau down (tidak valid), dan jika jaringan telah mengirimkan jumlah vote yang cukup agar buku kas dapat dianggap valid. Pesan tidak harus sampai pada validator yang diberikan secara tepat waktu. Buku kas akhirnya sampai ke setiap validator, dan karena pesan merupakan bagian dari buku kas, PoH memberikan jaminan kriptografis bahwa pesan dibuat ketika diklaim.

Properti ini memungkinkan kami untuk mengoptimalkan jaringan di banyak parameter yang berbeda, terutama dalam hal block time, elemen penting dalam infrastruktur blockchain yang mempengaruhi kecepatan dan efisiensi. Selain Block Time, PoH memungkinkan Solana untuk mengoptimalkan block propagation (log200 (n)), throughput (50K-80K TPS)), dan penyimpanan buku kas (petabyte) yang tersedia di jaringan.

Block Time

Block time bukanlah sekadar Transaki per detik, tapi ia adalah parameter yang dengan jelas memisahkan sistem terpusat dari blockchain yang terdesentralisasi. Tendermint memiliki batas waktu 3 detik, Libra sekitar 10 detik, Aglorand sekitar 5 detik. Testnet yang didistribusikan secara global Solana digunakan dengan Block time berkecepatan block/400ms dengan 4 block berturut-turut yang sudah terschedule.

Mari bandingkan ketika Libra mengonfirmasi satu block, Solana telah mengonfirmasi 25 block yang diajukan oleh 25 validator berbeda. Visa memiliki persyaratan waktu konfirmasi 2,4 detik untuk seluruh jalur point-to-point. Ethereum, Bitcoin, dan Libra sama sekali tidak memenuhi persyaratan itu. Namun, Solana mampu.

Secara umum, ada dua cara yang digunakan sistem terdistribusi versi klasik untuk menangani jam. Pesan yang telah di-time stamp oleh pengirim dan timestamp diberi sign. Node membuang pesan yang terlalu lama atau terlalu cepat. Perhitungan ini didasarkan pada perbedaan antara timestamp dan jam lokal. Pendekatan kedua adalah bahwa setiap transisi status memiliki batas waktu lokal sebelum berakhir. Di Tendermint, misalnya, status precommit memiliki batas waktu satu detik. Block producer berikutnya dapat mencoba untuk mengusulkan block berikutnya, tetapi semua node dalam jaringan akan menunggu setidaknya 1 detik dari awal transisi status precommit sebelum mempertimbangkan proposal baru.

Di kedua pendekatan proposer jam tidak dapat dipercaya dan setiap node melakukan tindakan pencegahan dan memaksa penundaan pada proses di mesin status konsensus untuk memastikan bahwa proposer tidak curang. Meskipun penundaan ini sangat penting untuk keamanan jaringan, sistem menerjemahkannya menjadi block time yang lebih lambat.

Konsensus Nakamoto memperkenalkan cara ketiga untuk menangani jam. Penyesuaian dalam Bitcoin memaksa jaringan untuk menghasilkan rata-rata satu block setiap 10 menit. Sedangkan, pada Ethereum diatur sedemikian rupa hingga menghasilkan block rata-rata setiap 15 detik sekali. Perbedaan antara dua jaringan dapat diukur di jumlah collision atau uncles. Semakin singkat block time, semakin tinggi kemungkinan dua node dapat menghasilkan block secara bersamaan, dan 15 detik merupakan kemungkinan lower bound seberapa cepat Nakamoto style chain dapat menghasilkan block.

Solana Approach

Dengan Solana, kami memperkenalkan approach keempat yang menghasilkan jaringan yang tidak pernah tertunda. Protokol Solana tidak memiliki ketergantungan pada jam komputer lokal atau timeout lokal antara transisi status di luar Verifiable Delay Function VDF memastikan bahwa masing-masing block producer membuktikan bahwa mereka telah menunggu untuk beberapa waktu, dan jaringan bergerak maju. Tidak seperti Tendermint, produsen block producer harus secara lokal menghasilkan sebagian dari VDF hingga slot yang dijadwalkan.

Ini berarti bahwa node penerima dapat memulai status transisi segera setelah pesan diterima, karena mereka memiliki bukti kriptografi bahwa produser mematuhi penundaan protokol. Selain itu, pesan bisa jadi tiba tidak tepat waktu dan alhasil keterlambatan jaringan terjadi selama pengiriman banyak paket. Setelah PoH direkonstruksi, seluruh struktur data menjamin bahwa penundaan yang wajar antara semua block producer sudah sesuai prosedur.

Hasil dari fitur ini adalah bahwa jaringan tidak pernah tertunda, dan dapat terus berproduksi dengan kecepatan kilat meskipun variasi disebabkan oleh block producer. Proof of History adalah mekanisme yang meningkatkan kecepatan jaringan di teknologi blockchain. Seiring dengan inovasi seperti Tower BFT, Turbine, dan node Replicator, Proof of History menjadikan Solana blockchain skala web pertama dengan kapasitas transaksional yang mirip dengan internet modern.

Kami mengajak Anda untuk melihat lebih dalam tentang semua inovasi yang diterapkan oleh tim Solana dan untuk bergabung dengan komunitas Solana melalui Discord atau kunjungi ‘No Sharding: The Solana Podcast.’ Untuk pengembang, ini adalah peluang besar untuk mendapatkan informasi tentang proyek secara langsung dari anggota tim Solana.