Altius ist ein leistungsstarker Ausführungsstapel, der für Teams entwickelt wurde, die neue L1- und L2-Systeme aufbauen, Systeme, die eine deutlich höhere Durchsatzrate erfordern als das derzeit unterstützte sequenzielle EVM-Ausführungsmodell.
In kontrollierten und reproduzierbaren Benchmark-Tests, die Daten von Ethereum Mainnet und Base Mainnet verwenden, zeigt Altius eine Gasdurchsatzrate, die 2 bis 3 Mal höher ist als die von Standard-Ausführungsstapeln unter denselben Annahmen. Diese Verbesserungen stammen aus architektonischen Änderungen in der Art und Weise, wie die Ausführung geplant wird und wie die Ausführung von bekannten Engpässen getrennt wird.
Für Builder, die Ausführung als eine Infrastruktur-Schicht bewerten, bieten diese Benchmarks einen klaren Einblick in das, was erreicht werden kann, wenn Ausführung als ein Kernbestandteil des Systems betrachtet wird, anstelle einer ererbten Einschränkung.
Zusammenfassung
Für diejenigen, die mit den Standard-Ausführungs-Engines wie Geth auf Ethereum Mainnet oder dem Standard-OP-Stack, der von Base verwendet wird, vertraut sind, stellt Altius einen grundlegenden architektonischen Wandel von sequentieller zu paralleler Ausführung dar.
Im Vergleich von Altius mit den Branchenstandards ist der Leistungsunterschied erheblich:
Altius im Vergleich zu Geth auf Ethereum Mainnet: Während Geth bei etwa 0.572 Ggas pro Sekunde operiert, erreicht Altius 1.395 Ggas pro Sekunde, was einer Leistungssteigerung von 2.44-fach im Vergleich zum am weitesten verbreiteten Client entspricht. Derzeit ist Altius der einzige Client, der die Schwelle von 1.0 Ggas pro Sekunde übersteigt, die für hochfrequente institutionelle Zahlungen und großangelegte Zahlungen erforderlich ist.
Altius im Vergleich zu Base auf OP Stack: Auf der L2-Infrastruktur, die Daten vom Base Mainnet verwendet, erreicht der Standard-Sequential-Execution-Baseline 0.55 Ggas pro Sekunde. Altius beschleunigt auf 1.61 Ggas pro Sekunde und bietet eine Verbesserung von 2.92-fach, selbst in einer hochkonfliktiven Umgebung.
Alle Benchmarks basieren auf realistischen Workloads, die reproduzierbar sind und konservativ gestaltet wurden, um optimistische Annahmen oder spezifische Anpassungen für jede Anwendung zu vermeiden. Die gesamte Methodik, Workload und Reproduktionsrichtlinien werden in der Altius-Dokumentation bereitgestellt.
Wie Altius Labs dies erreicht hat
Dieser Stack adressiert zwei strukturelle Engpässe, die die Ausführungszeit in aktuellen Systemen dominieren.
Ausführung erfolgt parallel nach Design
Die meisten Produktions-EVM-Clients führen Transaktionen auf sequentielle Weise aus. Einige neuere Systeme versuchen, optimistische Parallelisierung anzuwenden, Konflikte vorherzusagen und Rückrollungen bei Kollisionen durchzuführen.
Altius verwendet einen deterministischen parallelen Scheduling-Mechanismus, der Abhängigkeitsgraphen erstellt, um sicherzustellen, dass nicht konfliktierende Transaktionen gleichzeitig ohne Rückrollungen ausgeführt werden. Dieser Ansatz vermeidet Arbeitsverschwendung bei Konflikten und erzeugt stabile, vorhersehbare Leistung.
Trennung der Ausführung von bekannten Engpässen
In Standard-Clients ist die Ausführung von Transaktionen eng mit Operationen wie der Berechnung der Statuswurzel und dem Zugriff auf kalte Zustände verbunden. Diese Operationen können einen Großteil der Blockverarbeitungszeit in Anspruch nehmen und die tatsächliche Ausführungsfähigkeit des Systems verschleiern.
Altius trennt die Ausführung klar von diesen Engpässen, was eine unabhängige Skalierung des Ausführungsdurchsatzes ermöglicht, wenn die unterstützende Infrastruktur verbessert wird.
Benchmark-Annahmen
Transparenz ist die Grundlage der Benchmark-Methodik. Diese Benchmarks sind absichtlich so gestaltet, dass sie die Leistungsfähigkeit der Ausführung isoliert.
Alle Annahmen gelten konsistent für die Tests L1 und L2. Um diese Zahlen zu erreichen, stellen wir zwei technische Annahmen auf, die die zukünftige Entwicklung des Ethereum-Ökosystems widerspiegeln.
Annahme 1: Berechnung der Statuswurzel wird verzögert
Die Berechnung des Statuswurzel durch Merkle Patricia Trie-Hashing kann 40 bis 50 Prozent der Blockverarbeitungszeit in Produktions-Clients beanspruchen. In unserem Benchmark wird die Berechnung des Statuswurzel auf die skalierbare State Merkle Tree-Implementierung von Altius ausgelagert, wodurch die Engine sich vollständig auf den Transaktionsdurchsatz konzentrieren kann.
Dies ermöglicht der Ausführungsschicht, Transaktionen zu verarbeiten, ohne auf den ressourcenintensiven kryptografischen Bestätigungsprozess des Merkle Patricia Trie warten zu müssen. Dieser Ansatz wird zunehmend von der Forschungsgemeinschaft unterstützt und spiegelt das reale Implementierungsmodell wider, bei dem die Ausführung von der Finalität getrennt ist.
Annahme 2: Warmer Zustand durch Access-Liste gemäß EIP 7928
Wir verwenden eine optimierte Access-Liste und den vorgeschlagenen BAL-Framework, um die Interaktion der Engine mit den Statusdaten zu optimieren, wodurch der Großteil der I/O-Kaltzustände während der Ausführung eliminiert wird. Dies simuliert das zukünftige EVM-Verhalten und spiegelt wider, wie hochdurchsatzfähige L2 in der Praxis operieren.
Diese Annahme ist besonders wichtig in einer hochkonfliktiven Umgebung, in der kalte Zustandslesungen die Verzögerung und die Konfliktkosten erhöhen.
Diese Annahmen helfen, die Leistung der Ausführung zu isolieren, damit Systemdesigner die Skalierungsgrenzen und -tradeoffs klar bewerten können.
Szenario: Benchmark des Altius-Ausführungsstacks L1 unter Verwendung von Daten des Ethereum Mainnet
Ziel: Messen der Ausführungsdurchsatz unter der Ethereum Mainnet-Last mit einer Konfiguration, die sich ausschließlich auf die Ausführung konzentriert.
Einrichtung
Hardware: OVHcloud Advance 2, AMD EPYC 4344P 8 Kern, 64GB DDR5, NVMe SSD
Datensatz: 100 aufeinanderfolgende Blöcke des Ethereum Mainnet von 24,319,506 bis 24,319,605
Messindikator: Gasdurchsatz in Ggas pro Sekunde durch sequenzielle Engine API-Verarbeitung
Ergebnisse
Altius zeigt überlegenen Gasdurchsatz und übertrifft alle großen Produktions-Clients mit einem signifikanten Abstand.
NETHERMIND ist 2.24 Mal langsamer als Altius
GETH ist 2.44 Mal langsamer als Altius
RETH ist 2.72 Mal langsamer als Altius
BESU ist 7.52 Mal langsamer als Altius
ERIGON ist 46.42 Mal langsamer als Altius
Abbildung 1: Vergleich von Altius mit anderen sequentiellen Ausführungs-Clients. Nur Altius übertrifft die Schwelle von 1.0 Ggas pro Sekunde, die für hochfrequente Transaktionen und institutionelle Zahlungen erforderlich ist, während traditionelle Clients durch das sequentielle Modell eingeschränkt sind.
Abbildung 2: Ausführung nachhaltiger Hochleistung. Altius behält während aller 100 Blöcke die Führungsposition und beweist, dass ein Durchschnitt von 1.395 Ggas pro Sekunde nicht die Ausnahme, sondern der Standard für stabilen Betrieb ist. Die Leistung des Altius-Stacks wird in Orange dargestellt.
Szenario: Benchmark des Altius-Ausführungsstacks L2 unter Verwendung des OP-Stacks mit Daten vom Base Mainnet
Ziel: Validierung der Integration von Altius in den OP-Stack mittels realer Daten vom Base Mainnet, die eine L2-Umgebung mit hohen Konflikten repräsentiert.
Einrichtung
Hardware: AWS EC2 r7i.2xlarge, Intel Xeon Platinum 8488C, 64GB DDR5, 7.1TB EBS
Datensatz: 10 aufeinanderfolgende Blöcke des Base Mainnet von 38,014,901 bis 38,014,910
Umgebung: Hohe Konflikte, etwa 70 Prozent der Transaktionen greifen auf überlappende Statusbereiche zu
Vergleich: Altius Parallel Engine im Vergleich zur sequentiellen Baseline gemäß dem Standardverhalten von op reth
Ergebnisse
Selbst unter hohen Konflikten bietet Altius einen fast dreifachen Durchsatz und deutlich geringere Ausführungsverzögerungen. Die Kombination aus deterministischer Parallelisierung und erforderlicher Access-Liste ermöglicht es dem System, ohne Störungen unter einer Vielzahl von Konfliktbelastungen zu skalieren.
Altius hat erfolgreich architektonische Barrieren wie das Bundle-State-Protokoll und die Abhängigkeit von L1-Settlement überwunden, um erhebliche Verbesserungen zu erzielen.
In einer L2-Umgebung ermöglicht die Hinzufügung der Access-Liste gemäß EIP 7928 Altius, die 70 Prozent Konfliktquote von Base ohne Stalls zu verwalten, was die Machbarkeit für hochdurchsatzfähige Sequencer beweist.
Durch den Betrieb auf dem OP-Stack mit Blöcken von Base beweisen wir, dass die Engine den höchsten branchenweiten L2-Verkehr mit erheblichem Skalierungsspielraum bewältigen kann.
Warum ist das wichtig
Der Ausführungsdurchsatz wird zu einer dominierenden Einschränkung für sowohl L1- als auch L2-Systeme. Die Optimierungen, die für die sequentielle Ausführung vorgenommen werden, können die erforderliche Kluft für die nächste Generation von Anwendungen nicht vollständig schließen.
Altius beweist, dass:
Ausführung kann unabhängig von ererbten Engpässen skalieren
Parallelisierung kann deterministisch und stabil in einer Konfliktumgebung sein
Ein einziger Ausführungs-Stack kann sowohl L1- als auch L2-Bereitstellungsmodelle unterstützen
Durch die Trennung der Ausführung von bekannten Engpässen und das Design von deterministischer Parallelisierung von Grund auf, bietet Altius einen Sprung im Durchsatz sowohl für L1- als auch für L2-Umgebungen.
Für Builder, die Ausführung als Infrastruktur bewerten, zeigen diese Benchmarks klar das Potenzial, wenn die Ausführung als ein Kernbestandteil des Systems betrachtet wird, anstatt als ererbte Einschränkung.
Open Source und Verifizierung
Wir glauben an das Prinzip, nicht zu glauben, sondern zu überprüfen. Alle Benchmark-Tools und Konfigurationen, die in diesem Bericht verwendet werden, stehen Partnern und der Open-Source-Community zur Verfügung.
Bereit für den Aufbau der Zukunft. Schauen Sie sich die Altius-Dokumentation an.
Altius ist der Ausführungs-Stack für Systeme, die überlegene Leistung benötigen.
Kontakt zu Altius Labs
Um den Integrationsprozess zu starten oder Zugriff auf das private Repository von Altius zu beantragen, wenden Sie sich bitte an das Team unter bd@altiuslabs.xyz. Wir freuen uns darauf, mit Ihnen zusammenzuarbeiten, um die nächste Generation leistungsstarker digitaler Infrastruktur zu schaffen.