Badacze Ethereum poinformowali o medianie propagacji poniżej jednej sekundy dla symulowanego ładunku wykonawczego o rozmiarze 1 MiB przy użyciu segmentowego projektu rozgłaszania EIP-8411, w porównaniu z około pięcioma sekundami przy wysyłaniu ładunku jako jednej wiadomości.
Podsumowanie
- Testy skróciły medianę propagacji dla ładunku o rozmiarze 1 MiB z pięciu sekund do poniżej jednej sekundy.
- EIP-8411 dzieli ładunki wykonawcze na fragmenty, które węzły mogą weryfikować i przekazywać dalej przed pełnym ukończeniem.
- Korzeń Merkle'a w ofercie wykonawczej pozwala węzłom niezależnie walidować każdy otrzymany segment ładunku.
- Testy prototypu wykorzystały 500 symulowanych węzłów, przepustowość domowego buildera, opóźnienia geograficzne i dziesięć losowych ziaren sieciowych.
- Deweloperzy Ethereum omówią EIP-8411 pod kątem włączenia do Hegotá na ACDC 17 września 2026 r. dzisiaj.
Ethereum Research opublikowało najnowsze wyniki testów 17 września, szczegółowo opisując prototyp, który dzieli ładunki wykonawcze na mniejsze części, aby węzły mogły weryfikować i przekazywać dalej każdy segment przed otrzymaniem pełnego ładunku. Wyniki pochodzą z symulacji i kodu prototypowego klienta, a nie z pomiarów głównej sieci Ethereum.
Propozycja pozostaje szkicowym EIP sieciowym w repozytorium EIP Ethereum. Jej obecny projekt zastępuje pojedynczy temat gossip execution_payload wprowadzony przez EIP-7732 tematem execution_payload_chunks i zatwierdza fragmenty poprzez korzeń Merkle'a zawarty w ofercie wykonawczej buildera.
Ethereum EIP-8411 eliminuje oczekiwanie na cały ładunek
Istniejący model gossip Ethereum może wymagać od węzła otrzymania i zwalidowania dużej wiadomości przed przekazaniem jej dalej do peerów. Badacze stojący za EIP-8411 opisują wynikające z tego opóźnienie jako problem store-and-forward, ponieważ kompletny ładunek musi pokonać jeden przeskok sieciowy, zanim rozpocznie się następny.
W przypadku propagacji segmentowej builder dzieli ładunek na stałe części. Każdy segment zawiera dowód włączenia Merkle'a powiązany z korzeniem zatwierdzonym w ofercie wykonawczej. Otrzymujący węzeł może sprawdzić jeden segment i rozpocząć jego dalsze wysyłanie, podczas gdy pozostałe części wciąż nadchodzą.
Co więcej, dyskusja o EIP na Ethereum Magicians opisuje planowaną zmianę jako zastąpienie pojedynczej wiadomości ładunku z EIP-7732 niezależnie weryfikowalnymi fragmentami. Szkic obecnie proponuje 64 fragmenty i strukturę dowodu Merkle'a, która wiąże każdą część z pierwotnym zatwierdzeniem ładunku. Badacze stwierdzili, że zatwierdzenie Merkle'a stanowi główny dodatek na poziomie konsensusu wymagany do podstawowej segmentacji. Najnowszy prototyp badawczy zachowuje istniejący format transmisji gossipsub, konstrukcję meshu sieciowego, stopień peera i system scoringu bez zmian, zmieniając sposób publikowania i przekazywania fragmentów ładunku.
Dokumentacja Ethereum obecnie opisuje ładunki wykonawcze jako dane związane z transakcjami i stanem, generowane przez klienta wykonawczego i przenoszone przez proces konsensusu. Walidatorzy otrzymują proponowane bloki przez sieć gossip konsensusu przed wysłaniem danych wykonawczych do swoich klientów wykonawczych w celu walidacji.
Symulacja skraca medianę dla 1 MiB z pięciu sekund
Najmocniejsze wyniki wydajnościowe w raporcie z 17 września pochodzą z kontrolowanej symulacji. Badacze zamodelowali 500 węzłów przy użyciu geograficznych opóźnień sieciowych, przepustowości wysyłania 50 Mbps i przepustowości pobierania 100 Mbps, z ładunkiem o rozmiarze 1 MiB pochodzącym od domowego buildera i bez węzłów centrów danych o wysokiej przepustowości.
W tym układzie wysłanie ładunku jako jednej kompletnej wiadomości gossipsub zajęło około pięciu sekund, aby dotrzeć do połowy odbierających węzłów, i blisko sześciu sekund na końcu rozkładu. Dostrojona wersja segmentowa osiągnęła medianę blisko 0,75 sekundy i ogon blisko jednej sekundy.
Badacze podkreślają, że pomiary pochodzą z harnessu symulacyjnego uruchamiającego prawdziwy kod Prysm i go-libp2p-pubsub przeciwko symulowanej sieci i wirtualnemu zegarowi. Każdy pomiar wykorzystał dziesięć losowych konfiguracji sieci. Warunki mainnetu mogą różnić się od modelowanej topologii, przepustowości i założeń dotyczących ruchu.
Ich podstawowy projekt Tier 1 łączy segmentację z publikowaniem wsadowym. Przy użyciu segmentów o rozmiarze 16 KiB raport mówi, że mediana propagacji dla ładunku o rozmiarze 1 MiB spadła z pięciu sekund do poniżej jednej sekundy, podczas gdy opóźnienie ogona spadło z około sześciu sekund do nieco ponad jednej sekundy.
Wsadowe publikowanie zmienia sposób, w jaki źródło wysyła fragmenty. Zamiast wysyłać każdą kopię jednego segmentu przed rozpoczęciem następnego, konstruktor wcześnie rozdziela różne fragmenty do różnych peerów, pozwalając kilku sekcjom ładunku zacząć przemieszczać się przez sieć jednocześnie. Naukowcy stwierdzili, że Tier 1 wymagał około jednej trzeciej więcej odebranych bajtów niż dzisiejsze podejście oparte na całej wiadomości. Kompromis wynika z wysyłania wielu niezależnie zidentyfikowanych fragmentów oraz dodatkowych komunikatów kontrolnych wymaganych do ich ogłoszenia.
Bardziej zaawansowane poziomy ograniczają duplikację ruchu sieciowego
Drugi proponowany poziom zajmuje się duplikacją danych. Zamiast wypychać każdy segment do wszystkich kwalifikujących się peerów mesh, węzły mogą wypychać fragmenty do ograniczonej grupy, jednocześnie ogłaszając dostępność innym. Peery żądają brakujących segmentów tylko wtedy, gdy jest to konieczne.
Prototyp łączy ten system z tym, co jego autorzy nazywają zdyscyplinowanymi pobraniami. Węzeł początkowo żąda segmentu od jednego peera, czeka określony czas i przechodzi do innego źródła, jeśli pierwszy peer nie dostarczy danych.
Przy rozmiarze ładunku 1 MiB badania mówią, że zdyscyplinowane pobrania zmniejszyły odebrany ruch do około 1,5 kopii ładunku na węzeł, w porównaniu ze znacznie większym zduplikowanym ruchem w mniej kontrolowanych wariantach. Naukowcy odkryli, że ograniczanie duplikatów stawało się coraz bardziej przydatne, gdy dostępna przepustowość wysyłania była ograniczona.
Podejście to tworzy kolejny kompromis. Złośliwy lub przeciążony peer mógłby ogłosić segment, a następnie odmówić jego dostarczenia. Naukowcy przetestowali scenariusz wstrzymywania, w którym niektóre węzły reklamowały segmenty, ale nie odpowiadały na żądania. Przy wyższych poziomach wstrzymywania dostrojony projekt oparty na pobieraniu wykazywał rosnące opóźnienie ogona. Autorzy przetestowali krótsze limity czasu i wiele możliwych źródeł żądań jako metody ograniczania tej ekspozycji.
Ich trzeci poziom dodaje kodowanie korekcyjne Reeda-Solomona. Ładunek jest kompresowany, kodowany z dodatkowymi fragmentami parzystości i dzielony na segmenty. Węzły mogą zrekonstruować ładunek po zebraniu wystarczającej liczby fragmentów, bez czekania na każdy oryginalny segment.
Naukowcy stwierdzili, że model kodowany miał najniższe opóźnienie ogona w ich testach i pozostał funkcjonalny, gdy niektóre segmenty były wstrzymywane. Kosztem była wyższa przepustowość w źródle publikowania, ponieważ dane parzystości zwiększają ilość wysyłanych danych.
EIP-8411 stoi teraz przed dyskusją o włączeniu do Hegotá
EIP-8411 nie jest obecnie aktywowaną funkcją Ethereum. Propozycja na GitHubie proposal została otwarta 4 września i pozostaje oznaczona jako szkicowy EIP sieciowy oczekujący na przegląd. Propozycja wymaga EIP-7732, zaprojektowanego przez Ethereum rozwiązania separacji proponującego i konstruktora.
Deweloperzy Ethereum poprosili, aby EIP-8411 otrzymał status PFI, czyli Proposed for Inclusion, dla Hegotá, aktualizacji sieci oczekiwanej po Glamsterdam. Podczas dyskusji All Core Developers Execution z 10 września deweloperzy stwierdzili, że propozycja powinna zostać rozpatrzona przez rozmowę deweloperów warstwy konsensusu, ponieważ zmiana wpływa głównie na sieć konsensusu.
Prośba pojawiła się po normalnym terminie PFI dla Hegotá. Jej zwolennicy zaproponowali EIP-8411 jako zamiennik EIP-8142, który badał umieszczanie bloków w blobach, ale wzbudził obawy dotyczące dowodzenia KZG po stronie konstruktora i ponownego wykorzystania podsieci dostępności danych.
Agenda ACDC #187 przewiduje dyskusję o PFI dla EIP-8411 na 17 września o 14:00 UTC. W momencie tego raportu rozmowa jeszcze się nie odbyła, więc nie odnotowano żadnej decyzji o włączeniu EIP-8411 do Hegotá.
Deweloperzy zawężali zestaw funkcji Hegotá w obszarach abstrakcji kont, skalowania, odporności na cenzurę i innych pracach protokołowych. EIP-8411 wszedł do tego procesu później niż wiele propozycji i nadal potrzebuje decyzji o włączeniu przez głównych deweloperów.
Propozycja sieciowa jest powiązana z pracami Ethereum nad zwiększeniem pojemności warstwy 1. Większe limity gazu mogą prowadzić do większych ładunków wykonawczych, zwiększając ilość danych, które walidatorzy muszą otrzymać w ustalonych terminach konsensusu. Limit gazu Ethereum osiągnął 60 milionów pod koniec 2025 roku po tym, jak walidatorzy zasygnalizowali poparcie dla tego wzrostu.
Vitalik Buterin opisał wyższą pojemność warstwy 1, PeerDAS i przyszłe prace nad ZK-EVM jako części planu skalowania Ethereum. Szybsze dostarczanie ładunków jest badane wraz z tymi zmianami, ponieważ większe komunikaty sieciowe wywierają większą presję na przepustowość węzłów i terminy propagacji.
Kod prototypowy jest dostępny, ale pozostaje eksperymentalny
Naukowcy opublikowali prototypowe implementacje dla Prysm i go-libp2p-pubsub. Zalecana gałąź variant-a Prysm zawiera szereg zmian ukrytych za flagą –enable-segmented-payload-gossip, podczas gdy towarzysząca jej gałąź libp2p implementuje polityki przekazywania i żądań wykorzystane w badaniu.
Autorzy wyraźnie opisują swoją gałąź badawczą jako „harness, a nie propozycję”. Niektóre funkcje mierzone w artykule, w tym zaawansowane konfiguracje kodowania korekcyjnego, pozostają eksperymentalnymi komponentami środowiska testowego i niekoniecznie są częścią minimalnej specyfikacji EIP-8411.
Otwarte pytania zidentyfikowane przez naukowców obejmują zwiększony ruch komunikatów kontrolnych, koszty CPU związane z przetwarzaniem wielu mniejszych wiadomości, alternatywne mapowania segmentów, zarządzanie kolejkami, dostrajanie timerów oraz to, czy nowszy stos sieciowy skoncentrowany na QUIC mógłby dać inne wyniki.
Autorzy planują dalsze porównania między projektem jednokanałowym stosowanym w wariancie A, podejściami z częściowymi wiadomościami oraz modelami, które przypisują oddzielne tematy gossip do poszczególnych segmentów. Obecny prototyp utrzymuje 16 KiB jako zalecaną wartość bazową po tym, jak symulacje wykazały, że mniejsze 8 KiB nie przyniosły dalszych korzyści w zakresie opóźnień, jednocześnie zwiększając ruch kontrolny.
