Shoal框架：突破性優化Aptos上的Bullshark性能

Aptos Labs近期推出了Shoal框架,對基於Narwhal的共識協議(如DAG-Rider、Tusk、Bullshark)進行了重大改進。Shoal通過流水線化和領導者信譽機制,大幅降低了Bullshark的延遲,在無故障情況下性能提升40%,故障情況下提升80%。

Shoal的核心創新在於:

1. 流水線化處理:每輪引入一個錨點,減少DAG排序延遲。

2. 領導者信譽機制:確保錨點與最快的驗證節點關聯,進一步優化延遲。

3. 消除所有場景中的超時需求,提供"普遍響應"特性。

這些技術簡單而有效,本質上是按順序運行底層協議的多個實例。以Bullshark爲例,可以想象成一羣"鯊魚"在進行接力賽。

Shoal解決了Bullshark面臨的兩大延遲問題:

1. 平均塊延遲:Bullshark中非錨點頂點需要3-4輪才能排序。Shoal將其降至3輪。

2. 故障情況延遲:領導者未能及時廣播錨點時,延遲顯著增加。Shoal通過領導者信譽機制緩解此問題。

Shoal還實現了"普遍響應"特性,相比Hotstuff的"樂觀響應",即使在領導者故障或網路異步期間,也能保持網路速度運行。

評估結果顯示,Shoal在各種場景下都大幅優於原始Bullshark:

• 無故障情況:延遲降低40%
• 故障情況(50個驗證節點,16次故障):延遲降低65%

總的來說,Shoal框架通過簡單而巧妙的設計,顯著提升了Aptos區塊鏈的性能和魯棒性,爲進一步優化DAG-BFT共識協議開闢了新思路。