Comparación del rendimiento del cliente de la red principal de Ethereum 2.0: Lighthouse, Lodestar, etc

Comparación de todos los clientes disponibles en la red principal Ethereum 2.0 basada en las últimas métricas de rendimiento. Después del lanzamiento de Ethereum 2.0 Beacon Chain en diciembre de 2020, es hora de presentar y comparar las implementaciones de protocolos existentes. Este artículo, el primero de una serie de artículos, comparará el rendimiento del nodo de la cadena de balizas y la utilización de recursos de 5 clientes principales en orden alfabético. Lighthouse (Rust, Sigma Prime) Lodestar (TypeScript, ChainSafe Systems) Nimbus (Nim, Status) Prysm (Go, Prysmatic Labs) Teku (Java, ConsenSys Quorum) La infraestructura de red principal de Ethereum 2.0 consta de tres componentes principales: Beacons La cadena es un Cadena PoS (Prueba de participación). Después de que la cadena Ethereum 1.x actual (el consenso es PoW) se fusione con Ethereum 2.0, la cadena de balizas se convertirá en la columna vertebral de la seguridad de Ethereum. Los validadores son como mineros en el consenso de PoS. Todos pueden comprometer 32 ETH para convertirse en verificadores, tener derecho a proponer nuevos bloques, votar sobre la finalización del bloque y luego obtener recompensas. El slasher está monitoreando si el verificador está haciendo algo malo, en caso de un ataque. Cualquier validador que viole las reglas será sancionado y eliminado de la red. JPMorgan Chase: La actualización de Ethereum puede llevar a la industria de staking a $ 40 mil millones: Golden Finance informa que el CEO de JPMorgan Chase, Jamie Dimon, dijo en un informe esta semana que, a medida que las redes funcionan con mayor eficiencia energética que Bitcoin y Ethereum, Blockchain se está volviendo cada vez más popular y staking se convertirá en una fuente de ingresos para inversores institucionales e inversores minoristas. Según el informe, el staking hoy en día genera alrededor de $9 mil millones en ingresos anuales para la industria de las criptomonedas. Los autores predicen que después del largamente esperado lanzamiento de Ethereum 2.0 el próximo año, el cambio de Ethereum a la prueba de participación estimulará la adopción de mecanismos de consenso alternativos y podría hacer que el valor de las apuestas aumente al 200 % en los trimestres posteriores a Ethereum 2.0. Lanzamiento de . mil millones y llegar a $ 40 mil millones para 2025. [2021/7/2 0:21:52] Cabe señalar que este artículo se centra principalmente en el primer punto, la cadena de balizas es la base de la red Ethereum 2.0. Los investigadores pueden encontrar todos los scripts, datos y gráficos relevantes en Github para un análisis más detallado: >byz-f/eth2-bench-mainnet Este artículo se centrará en el primer y más interesante problema de estos indicadores de sincronización de descubrimiento: ¿Cuánto tiempo se tarda en sincronizar? la información del nodo de la cadena de balizas de Ethereum 2.0 y los resultados se muestran en la siguiente figura. En la tabla anterior, el progreso de la sincronización se compara comparando el tiempo que tardan los clientes en sincronizar la misma ranura. Antes de juzgar los resultados (aunque esto va más allá del alcance de este artículo), hay tres cosas que debemos saber sobre el gráfico. El equipo de escalado de Ethereum planea brindar soporte completo para los contratos inteligentes de estilo Ethereum: FuelLabs, el equipo de escalado de Ethereum, planea brindar soporte completo para los contratos inteligentes de estilo Ethereum en la segunda mitad de 2021. Además, Fuel también lanzó una página de vista previa v1.5, que implementará intercambios atómicos sin custodia, ampliará el hardware de consumo y admitirá todos los tokens ERC20, sin criptografía ni tokens de protocolo novedosos. Además, el volumen de transacciones por segundo alcanzará los 4300 TPS y la tarifa de gas por cada transacción es de aproximadamente 384 Gwei. [2020/11/10 12:10:40] 1. La característica especial de Prysm (línea morada) es que se conectará al nodo Ethereum 1.x, obtendrá todos los depósitos ETH del registro de información del validador y luego los transferirá de Eth1 Build Eth2 genesis en el estado. Si bien esta función es útil desde el punto de vista de la seguridad, dado que los usuarios no tienen que confiar en los desarrolladores de Prysm para obtener el estado de génesis correcto, el proceso lleva algún tiempo. Por lo tanto, existe una diferencia significativa entre el inicio del cliente y el inicio de la sincronización. (#8209). 2. Lodestar (línea gris) se bloquea durante la evaluación comparativa debido a un problema de falta de memoria del montón de JavaScript (n.º 2005). Sin embargo, el script lo reinicia automáticamente después de 10 segundos. 3. Invisible: en la sincronización inicial, Loderstar no ha verificado completamente todas las firmas (#1217). Por lo tanto, no está claro cómo se compara Loderstar con otros clientes. En el gráfico anterior, podemos ver que Lighthouse (línea naranja) hace un gran trabajo en general, y Prysm, Teku (línea verde) y Nimbus (línea azul) son excelentes para mantener la velocidad. Pero, echemos otro vistazo al cuadro a continuación: Dinámica | La plataforma de aplicaciones descentralizadas Authereum está oficialmente en vivo en la red Ethereum: informa Jinse Finance, después de recibir $ 1.1 millones en rondas iniciales de Coinbase Ventures y Synapse Capital, entre otros, la plataforma de aplicaciones descentralizadas Authereum comenzó a funcionar oficialmente en la red Ethereum. La plataforma tiene como objetivo facilitar a los usuarios no técnicos el uso de las aplicaciones de Ethereum. [13/02/2020] En este diagrama, eliminamos el desfase de tiempo entre el inicio del cliente de Prysm y el inicio de la sincronización (es decir, la primera generación de bloques de la cadena de balizas). Se puede ver que, si simplemente comparamos la velocidad de sincronización, el rendimiento de Prysm es ligeramente mejor que Lighthouse, y la sincronización se puede completar en menos de dos horas, mientras que Lighthouse tarda dos horas y media. Teku y Nimbus tardan unas cinco horas. Vale la pena señalar que la implementación de Eth2 TypeScript (el lenguaje utilizado por Lodestar) no pretende ser únicamente el cliente elegido para ejecutar una cadena completa de balizas o nodos de validación. En cambio, Lodestar proporcionará la infraestructura para todos los componentes web, de navegador y basados ​​en complementos de las aplicaciones descentralizadas de Ethereum 2.0. Dinámico | En las últimas 24 horas, el volumen total de transacciones de Ethereum fue de 2,5335 millones de ETH, una disminución del 12,19 % en comparación con el anterior: según datos de amberdata.io, el volumen total de transacciones de Ethereum en las últimas 24 horas fue de 2,5335 millones de ETH, una disminución del 12,19 % en comparación con los datos anteriores; el número de usuarios activos diarios fue de 179 675, y los usuarios activos disminuyeron un 4,03 %; se agregaron 23 507 nuevos contratos, una disminución del 29,41 % con respecto a los datos anteriores; la transacción promedio la tarifa fue de 13,02 GWEI, un aumento del 3,89 %; la cantidad total de transacciones de tokens fue de 354 389, un aumento del 4,49 % con respecto a los datos anteriores. [2019/3/27] Suponiendo que conocemos la altura de la ranura actual del bloque de encabezado de baliza del cliente, y podemos verificar la altura del encabezado del bloque antes de estos 60 segundos, podemos mostrar la sincronización de cada cliente por segundo El número de ranuras ( representado por puntos) para calcular la media móvil de los últimos 60 segundos para comparar la velocidad de sincronización de cada cliente. Los promedios móviles de más de 10 minutos se indican con una línea sólida. Los resultados son consistentes con el gráfico anterior. Aunque Prysm es el cliente más rápido para sincronizar, a 60 ranuras por segundo, debido al tiempo que lleva obtener el estado Eth1. Lighthouse es un segundo cercano, sincronizando 46 ranuras por segundo. Ligeramente por detrás están Teku (23/seg) y Nimbus (22/seg). Pero, ¿qué es una ranura? En las cadenas de bloques tradicionales, como las cadenas Bitcoin y Eth1, hay bloques o no hay bloques. Luego, al comparar el rendimiento de los clientes en estas cadenas, compararemos su velocidad de sincronización en unidades de bloques/segundo. ¿En qué se diferencia esto de tomar ranuras/segundo como una unidad? Noticias | El proyecto Ethereum dYdX desarrolla un protocolo de código abierto para el comercio de margen en su cadena pública: según btcmanager, dYdX, un proyecto de cadena de bloques basado en ethereum, está desarrollando un protocolo de código abierto para el margen descentralizado y las transacciones de derivados de criptomonedas. Expo, la primera plataforma del proyecto, proporcionará un comercio de margen confiable para la moneda de Ethereum. El director de operaciones de dYdX dijo que esta es la primera plataforma comercial que brinda a los comerciantes financiamiento completamente confiable en la plataforma blockchain de Ethereum. [2018/9/24] En Ethereum 2.0, siempre hay un espacio designado cada 12 segundos. Si se asigna un validador para proponer un bloque en un slot, ese slot tiene un bloque. Sin embargo, si el validador pierde la ranura, entonces hay una ranura vacía (sin bloque), pero el conteo de ranuras continuará a pesar de esto. Por lo tanto, en Ethereum 2.0 calculamos la velocidad de sincronización en unidades de slots/segundo. En este gráfico, eliminamos la variable (tiempo), la abscisa es el número de ranuras que se han sincronizado y asignamos la velocidad de sincronización en el gráfico anterior a este gráfico. Todos los clientes muestran una tendencia: a medida que aumenta la ranura, la velocidad de sincronización disminuye. Dado que estos datos se recopilaron en la red principal de Ethereum 2.0, sabemos que hay una cola de validadores esperando para unirse a la red 2.0. En el momento de escribir este artículo, hay 13_458 validadores en la cola de espera, lo que llevaría casi 15 días a un ritmo de 900 nuevos validadores por día. Sabiendo que la cantidad de validadores en la red principal de Ethereum 2.0 crece linealmente, podemos suponer que el conjunto de validadores activos más grande ralentiza la sincronización. Indicadores de recursos informáticos En la primera mitad, solo analizamos los indicadores de sincronización y seleccionamos el cliente con la sincronización más rápida. Pero, ¿qué cliente es rápido y eficiente en términos de utilización de recursos? En el gráfico anterior, se compara la capacidad de la base de datos de cada cliente a medida que aumenta el número de ranuras de sincronización. Vale la pena señalar que Lodestar tiene la huella más pequeña con un total de 1,49 GiB en términos de nodos de red principal totalmente sincrónicos (420_000 ranuras). Los resultados de Lighthouse (2,98 GiB) y Prysm (3,16 GiB) también son buenos. Sabemos que los nodos Eth1 almacenan datos completos del historial de bloques. No obstante, los nodos Eth1 eliminan el estado histórico para minimizar el espacio en disco necesario para la base de datos. Los nodos Eth2 son comparables a este concepto. Al mismo tiempo que almacenan todos los bloques en el disco, eliminan el estado final. La principal diferencia entre los dos es: por conveniencia, los estados históricos deben almacenarse en límites de época. Actualmente, Nimbus almacena el estado en los límites de época cada 32 épocas, mientras que Lodestar registra el estado en el disco cada 1024 épocas. La diferencia se puede ver claramente en la figura. Este gráfico es el mismo, pero traza el tamaño del conjunto de memoria residente de cada cliente durante la sincronización. A partir de la figura, el cliente Nimbus es muy eficiente y solo requiere alrededor de 1 GiB de RAM para todo el proceso de la red principal de la cadena de balizas. Le siguen Lighthouse y Lodestar, ambos con poco menos de 3 GiB. Nota: La memoria fuera del montón que Java asigna a Teku está fuera del control del desarrollador del cliente. El consumo de memoria disponible de JVM es particularmente grande. Los resultados de las métricas de Teku varían significativamente con la cantidad total de memoria disponible. Por último, pero no menos importante, veamos la utilización de la CPU. Algunas diferencias interesantes entre los clientes se pueden ver en el gráfico anterior. Blockchain es una estructura de datos altamente jerárquica. Al sincronizar los datos de la cadena de bloques, validar los bloques y calcular el estado más reciente, la mayor parte del trabajo se realiza en secuencia. Por lo tanto, el desafío para el cliente es paralelizar este proceso tanto como sea posible. Los gráficos muestran resultados que son comparables a la métrica de velocidad de sincronización, con Prysm y Lighthouse a la cabeza (los números más altos significan más eficiente), mientras que Teku se mantiene bien. Preguntas frecuentes P: El artículo es bueno, pero ¿por qué no comparaste los indicadores de tráfico? R: Tengo comparaciones, pero no comento todas las comparaciones de métricas. Puede encontrar métricas de flujo punto a punto sin comentarios en Github. Para obtener más información, visite: eth2-bench-mainnet/doc/00-plots-uncommented.mdQ: ¿Qué cliente recomienda personalmente? R: Esta pregunta es difícil de responder. Si me dejo llevar por las sensaciones, elijo Lighthouse, creo que su experiencia de usuario en general, rendimiento, funciones y usabilidad de la herramienta son muy buenas. Sin embargo, Prysm sigue siendo el cliente más maduro y actualmente el más rápido. La experiencia con Teku también es muy buena, creo que todos los clientes están a nivel de producción. P: ¿El tamaño de la base de datos de la cadena de balizas superará 1 TiB? No, en primer lugar, la cadena de balizas en sí es relativamente pequeña en comparación con Eth1. El factor principal que impulsa el tamaño de la base de datos es el estado de la baliza. Sin embargo, a diferencia de Eth1, Eth2 no requiere que todo el estado se almacene en el disco, ya que los usuarios siempre pueden reconstruir cualquier estado a partir de bloques que se ejecutan localmente. Además, PoS finalizó este proceso, mientras que PoW no lo hizo (reorganizaciones, 51 % de ataque). Una vez que se finaliza un bloque, el bloque nunca puede ser manipulado. Finalizado significa que en el futuro, el cliente ya no necesitará sincronizar los datos de la cadena desde el génesis, sino que obtendrá los datos del último cabezal de cadena de la época finalizada

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