Peneliti Ethereum melaporkan median propagasi di bawah satu detik untuk muatan eksekusi 1 MiB yang disimulasikan menggunakan desain penyiaran tersegmentasi EIP-8411, dibandingkan dengan sekitar lima detik saat mengirimkan muatan sebagai satu pesan.
Ethereum Research menerbitkan hasil pengujian terbaru pada 17 September, merinci prototipe yang memecah muatan eksekusi menjadi bagian-bagian yang lebih kecil sehingga node dapat memverifikasi dan meneruskan setiap segmen sebelum menerima muatan penuh. Temuan ini berasal dari simulasi dan kode klien prototipe, bukan pengukuran mainnet Ethereum.
Proposal ini tetap menjadi EIP jaringan Draf di repositori EIP Ethereum. Desainnya saat ini menggantikan topik gossip execution_payload tunggal yang diperkenalkan melalui EIP-7732 dengan topik execution_payload_chunks dan menyerahkan potongan-potongan tersebut melalui Merkle root yang termasuk dalam tawaran eksekusi builder.
Model gossip Ethereum yang ada dapat mengharuskan sebuah node untuk menerima dan memvalidasi pesan besar sebelum meneruskannya ke rekan. Peneliti di balik EIP-8411 menggambarkan penundaan yang dihasilkan sebagai masalah "store-and-forward" karena muatan lengkap harus melintasi satu hop jaringan sebelum memulai hop berikutnya.
Dengan propagasi tersegmentasi, seorang builder membagi muatan menjadi potongan-potongan tetap. Setiap segmen membawa bukti inklusi Merkle yang terikat pada root yang dikomit dalam tawaran eksekusi. Node penerima dapat memeriksa satu segmen dan mulai mengirimkannya ke depan sementara potongan-potongan yang tersisa masih tiba.
Lebih lanjut, diskusi EIP di Ethereum Magicians menjelaskan perubahan yang direncanakan sebagai penggantian pesan muatan tunggal EIP-7732 dengan potongan-potongan yang dapat diverifikasi secara independen. Draf saat ini mengusulkan 64 potongan dan struktur bukti Merkle yang mengikat setiap bagian ke komitmen muatan asli. Para peneliti mengatakan komitmen Merkle mewakili tambahan tingkat konsensus utama yang diperlukan untuk segmentasi dasar. Prototipe penelitian terbaru mempertahankan format wire gossipsub yang ada, konstruksi mesh jaringan, tingkat rekan, dan sistem penilaian tetap utuh sambil mengubah cara bagian-bagian muatan diterbitkan dan diteruskan.
Dokumentasi Ethereum saat ini menggambarkan muatan eksekusi sebagai data terkait transaksi dan status yang dihasilkan oleh klien eksekusi dan dibawa melalui proses konsensus. Validator menerima blok yang diusulkan melalui jaringan gossip konsensus sebelum mengirim data eksekusi ke klien eksekusi mereka untuk validasi.
Angka kinerja terkuat dalam laporan 17 September berasal dari simulasi terkontrol. Peneliti memodelkan 500 node menggunakan latensi jaringan geografis, kapasitas unggah 50 Mbps dan kapasitas unduh 100 Mbps, dengan muatan 1 MiB yang berasal dari home builder dan tanpa node pusat data bandwidth tinggi.
Dalam pengaturan tersebut, pengiriman muatan sebagai satu pesan gossipsub lengkap membutuhkan waktu sekitar lima detik untuk mencapai setengah dari node penerima dan mendekati enam detik pada bagian ekor. Versi tersegmentasi yang disetel mencapai median mendekati 0,75 detik dan bagian ekor mendekati satu detik.
Para peneliti menekankan bahwa pengukuran berasal dari harness simulasi yang menjalankan kode Prysm dan go-libp2p-pubsub asli terhadap jaringan simulasi dan jam virtual. Setiap pengukuran menggunakan sepuluh konfigurasi jaringan acak. Kondisi mainnet dapat berbeda dari asumsi topologi, bandwidth, dan lalu lintas yang dimodelkan.
Desain Tier 1 dasar mereka menggabungkan segmentasi dengan penerbitan batch. Menggunakan segmen 16 KiB, laporan tersebut mengatakan median propagasi untuk muatan 1 MiB turun dari lima detik menjadi di bawah satu detik, sementara latensi ekor turun dari sekitar enam detik menjadi sedikit di atas satu detik.
Penerbitan batch mengubah cara sumber mengirimkan bagian-bagian. Alih-alih mengirimkan setiap salinan satu segmen sebelum memulai segmen berikutnya, builder mendistribusikan potongan-potongan yang berbeda ke rekan-rekan yang berbeda lebih awal, memungkinkan beberapa bagian dari muatan untuk mulai bergerak melalui jaringan sekaligus. Para peneliti mengatakan Tier 1 membutuhkan sekitar sepertiga lebih banyak byte yang diterima dibandingkan dengan pendekatan seluruh pesan saat ini. Imbal baliknya berasal dari pengiriman banyak potongan yang diidentifikasi secara independen dan pesan kontrol tambahan yang diperlukan untuk mengumumkannya.
Tier kedua yang diusulkan menangani data duplikat. Alih-alih mendorong setiap segmen ke semua rekan mesh yang memenuhi syarat, node dapat mendorong potongan-potongan ke grup terbatas sambil mengumumkan ketersediaan kepada yang lain. Rekan-rekan hanya meminta segmen yang hilang saat diperlukan.
Prototipe ini menggabungkan sistem tersebut dengan apa yang oleh penulisnya disebut "disciplined pulls". Sebuah node awalnya meminta segmen dari satu rekan, menunggu batas waktu yang ditentukan, dan beralih ke sumber lain jika rekan pertama gagal mengirimkan.
Pada ukuran muatan 1 MiB, penelitian mengatakan "disciplined pulls" mengurangi lalu lintas yang diterima menjadi sekitar 1,5 salinan muatan per node, dibandingkan dengan lalu lintas duplikat yang jauh lebih banyak dalam varian yang kurang terkontrol. Para peneliti menemukan bahwa mengurangi duplikasi menjadi semakin berguna ketika bandwidth unggah yang tersedia terbatas.
Pendekatan ini menciptakan imbal balik lain. Rekan yang jahat atau kelebihan beban dapat mengumumkan segmen dan kemudian menolak untuk menyediakannya. Peneliti menguji skenario penahanan di mana beberapa node mengiklankan segmen tetapi gagal menjawab permintaan. Pada tingkat penahanan yang lebih tinggi, desain berbasis pull yang disetel menunjukkan peningkatan latensi ekor. Para penulis menguji batas waktu yang lebih pendek dan beberapa sumber permintaan yang mungkin sebagai metode untuk membatasi paparan tersebut.
Tier ketiga mereka menambahkan pengkodean penghapusan Reed-Solomon. Sebuah muatan dikompresi, dikodekan dengan potongan paritas ekstra, dan dibagi menjadi segmen. Node dapat merekonstruksi muatan setelah mengumpulkan potongan yang cukup tanpa menunggu setiap segmen asli.
Para peneliti mengatakan model yang dikodekan memiliki latensi ekor terendah dalam pengujian mereka dan tetap berfungsi ketika beberapa segmen ditahan. Biayanya adalah bandwidth yang lebih tinggi pada sumber penerbitan karena data paritas meningkatkan jumlah yang dikirim.
EIP-8411 saat ini bukan fitur Ethereum yang diaktifkan. Proposal GitHub dibuka pada 4 September dan tetap dilabeli sebagai EIP jaringan Draf yang menunggu peninjauan. Proposal ini memerlukan EIP-7732, desain pemisahan proposer-builder yang diabadikan oleh Ethereum.
Pengembang Ethereum telah meminta agar EIP-8411 menerima status PFI, atau Proposed for Inclusion (Diusulkan untuk Dimasukkan), untuk Hegotá, peningkatan jaringan yang diharapkan setelah Glamsterdam. Selama diskusi Eksekusi Pengembang Inti Penuh pada 10 September, pengembang mengatakan proposal tersebut harus dipertimbangkan oleh panggilan pengembang lapisan konsensus karena perubahan tersebut terutama memengaruhi jaringan konsensus.
Permintaan itu datang setelah tenggat waktu PFI Hegotá yang normal. Para pendukungnya mengusulkan EIP-8411 sebagai pengganti EIP-8142, yang telah menjelajahi penempatan blok ke dalam blob tetapi menimbulkan kekhawatiran atas pembuktian KZG sisi builder dan penggunaan kembali subnet ketersediaan data.
Agenda ACDC #187 menjadwalkan diskusi PFI EIP-8411 untuk 17 September pukul 14:00 UTC. Pada saat laporan ini dibuat, panggilan tersebut belum berlangsung, sehingga belum ada keputusan untuk memasukkan EIP-8411 ke Hegotá yang tercatat.
Pengembang telah mempersempit set fitur Hegotá di seluruh abstraksi akun, skalabilitas, ketahanan terhadap sensor, dan pekerjaan protokol lainnya. EIP-8411 masuk ke proses tersebut lebih lambat dari banyak proposal dan masih memerlukan keputusan inklusi dari pengembang inti.
Proposal jaringan ini terkait dengan pekerjaan Ethereum dalam meningkatkan kapasitas Layer 1. Batas gas yang lebih besar dapat menyebabkan muatan eksekusi yang lebih besar, meningkatkan jumlah data yang harus diterima validator dalam batas waktu konsensus yang ditetapkan. Batas gas Ethereum mencapai 60 juta pada akhir 2025 setelah validator memberi sinyal dukungan untuk peningkatan tersebut.
Vitalik Buterin telah menggambarkan kapasitas Layer 1 yang lebih tinggi, PeerDAS, dan pekerjaan ZK-EVM di masa depan sebagai bagian dari rencana skalabilitas Ethereum. Pengiriman muatan yang lebih cepat sedang diteliti bersamaan dengan perubahan tersebut karena pesan jaringan yang lebih besar menempatkan lebih banyak tekanan pada bandwidth node dan batas waktu propagasi.
Para peneliti telah menerbitkan implementasi prototipe untuk Prysm dan go-libp2p-pubsub. Varian yang direkomendasikan—cabang Prysm—berisi serangkaian perubahan di balik flag –enable-segmented-payload-gossip, sementara cabang libp2p yang menyertainya mengimplementasikan kebijakan penerusan dan permintaan yang digunakan dalam studi tersebut.
Para penulis secara eksplisit menggambarkan cabang penelitian mereka sebagai “sebuah harness, bukan sebuah proposal.” Beberapa fitur yang diukur dalam makalah, termasuk konfigurasi erasure-coding tingkat lanjut, tetap menjadi komponen eksperimental dari lingkungan pengujian dan belum tentu merupakan bagian dari spesifikasi minimum EIP-8411.
Pertanyaan terbuka yang diidentifikasi oleh para peneliti termasuk peningkatan lalu lintas pesan kontrol, biaya CPU dari pemrosesan banyak pesan yang lebih kecil, pemetaan segmen alternatif, manajemen antrean, penyetelan timer, dan apakah tumpukan jaringan berbasis QUIC yang lebih baru dapat menghasilkan hasil yang berbeda.
Para penulis merencanakan perbandingan lebih lanjut antara desain topik tunggal yang digunakan oleh varian A, pendekatan pesan parsial, dan model yang menetapkan topik gossip terpisah untuk segmen individual. Prototipe saat ini mempertahankan potongan 16 KiB sebagai dasar yang direkomendasikan setelah simulasi menunjukkan bahwa potongan 8 KiB yang lebih kecil tidak menghasilkan peningkatan latensi lebih lanjut sambil meningkatkan lalu lintas kontrol.
ETH
