Artela 백서 설명: 고유한 병렬 실행 스택 + 탄력적인 블록 공간

Artela의 병렬 실행 아키텍처 설명

1. 예측적 낙관적 실행1. 실행

예측적 낙관적 실행은 Artela의 핵심 기술 중 하나이며 Sei, Monad 등 다른 병렬 EVM과 차별화되는 기능 중 하나입니다. 낙관적 실행은 초기 상태에서 트랜잭션 간 충돌이 없다고 가정하는 병렬 실행 전략을 말합니다. 이 메커니즘에서 각 트랜잭션은 비공개 버전의 상태를 유지하며 수정 사항을 기록하지만 즉시 확정하지는 않습니다. 트랜잭션이 실행된 후에는 유효성 검사 단계를 수행하여 같은 기간에 다른 병렬 트랜잭션으로 인한 전역 상태 변경과의 충돌 여부를 확인합니다. 충돌이 감지되면 트랜잭션이 다시 실행됩니다. 예측은 특정 AI 모델을 통해 과거 트랜잭션 데이터를 분석하여 향후 발생할 트랜잭션 간의 의존성, 즉 동일한 데이터에 접근할 가능성이 높은 트랜잭션을 예측하고 이에 따라 트랜잭션을 그룹화하여 실행 순서를 정렬함으로써 실행 충돌과 중복 실행을 줄이는 것을 의미합니다. 반면, 예측을 위해 Sei는 개발자가 미리 정의한 트랜잭션 종속성 파일에 의존하는 반면, Monad는 컴파일러 수준의 정적 분석을 사용하여 트랜잭션 종속성 파일을 생성하는데, 둘 다 EVM과 동등하지 않으며 Artela의 동적 AI 기반 예측 모델의 적응 기능이 부족하다는 단점이 있습니다.

2. 비동기 프리로딩

비동기 프리로딩은 스테이트풀 액세스에서 발생하는 문제를 해결하기 위해 설계되었습니다. 입출력(I/O) 병목현상을 해결하기 위한 것으로, 데이터 액세스 속도를 개선하고 트랜잭션 실행 중 대기 시간을 줄이는 것을 목표로 하며, Artela는 트랜잭션이 실행되기 전에 예측 모델을 기반으로 필요한 상태 데이터를 느린 스토리지(예: 하드 드라이브)에서 빠른 스토리지(예: 메모리)로 사전 로드합니다. 필요한 데이터를 미리 로드하면 실행 시 I/O 대기 시간이 줄어듭니다. 데이터가 미리 로드되고 캐시되면 여러 프로세서 또는 실행 스레드가 동시에 이 데이터에 액세스할 수 있으므로 실행 병렬성이 더욱 향상됩니다.

3. 병렬 스토리지

병렬 실행을 도입하면 트랜잭션 처리를 병렬화할 수 있지만 데이터를 동시에 읽고, 쓰고, 업데이트하지 않으면 프로세스를 병렬화할 수 없습니다. 데이터의 읽기, 쓰기, 업데이트 속도가 동기화되지 않아 전체 시스템 성능을 제한하는 핵심 요소가 될 수 있으므로 시스템의 병목 현상은 점차 스토리지 수준으로 이동하고 있습니다. MonadDB 및 SeiDB와 같은 솔루션은 스토리지 최적화에 초점을 맞춰 왔으며, Artela는 검증된 여러 기존 데이터 처리 기술을 활용하고 통합하여 병렬 스토리지를 개발함으로써 병렬 처리의 효율성을 더욱 향상시켰습니다.

병렬 스토리지 시스템은 스토리지의 병렬 처리를 가능하게 하고 데이터 상태를 데이터베이스에 효율적으로 기록하는 기능을 개선하는 두 가지 주요 문제를 해결하도록 설계되었습니다. 데이터 스토리지의 일반적인 문제로는 데이터가 기록될 때 발생하는 부풀림 현상과 데이터베이스 처리에 대한 부담 증가가 있습니다. 이러한 문제를 효과적으로 해결하기 위해 Artela는 상태 커밋(SC)과 상태 저장(SS)의 분리 전략을 채택하고 있습니다. 이 전략은 스토리지 작업을 두 부분으로 나누어 한 부분은 빠른 처리 작업을 담당하고 복잡한 데이터 구조를 유지하지 않아 공간을 절약하고 데이터 중복을 줄이며, 다른 부분은 모든 세부 데이터 정보를 기록하는 역할을 담당합니다. 또한, 성능 저하 없이 대량의 데이터를 처리하기 위해 Artela는 작은 데이터 청크를 큰 청크로 병합하는 방법을 사용하여 데이터 보존의 복잡성을 줄입니다.

4. 탄력적 블록 공간(EBS)

Artela의 EBS는 탄력적 컴퓨팅이라는 개념을 기반으로 합니다. 네트워크 혼잡도에 따라 블록이 보유할 수 있는 트랜잭션 수를 자동으로 조정합니다.

탄력적 컴퓨팅은 시스템이 변화하는 부하 수요에 맞게 컴퓨팅 리소스 할당을 자동으로 조정하는 클라우드 컴퓨팅 서비스 모델로, 리소스 사용의 효율성을 최적화하고 수요가 증가할 때 추가 컴퓨팅 용량을 신속하게 사용할 수 있도록 하는 것이 주요 목표입니다. 추가 컴퓨팅 성능이 신속하게 제공됩니다.

EBS는 디앱의 특정 요구에 따라 블록 자원을 동적으로 조정하여 수요가 많은 디앱에 독립적인 확장 블록 공간을 제공하며, 이는 애플리케이션 간 블록체인 성능 요구사항의 상당한 차이를 해결하도록 설계되었습니다. EBS의 핵심 장점은 "예측 가능한 성능", 즉 dApp에 예측 가능한 TPS를 제공할 수 있다는 점입니다. 그 결과 독립적인 블록 공간을 가진 dApp은 퍼블릭 블록 공간의 혼잡 여부와 관계없이 안정적인 TPS를 얻을 수 있으며, 또한 dApp이 병렬성을 지원하는 컨트랙트를 작성하면 더 높은 TPS를 얻을 수 있어 이더리움과 같은 전통적인 블록체인 플랫폼보다 EBS가 유리하다고 주장할 수 있습니다, 이더리움, 솔라나 등과 같은 전통적인 블록체인 플랫폼보다 EBS가 더 안정적인 환경을 제공한다고 할 수 있습니다. 이러한 기존 플랫폼들은 인스크립션 붐이나 디파이 활동이 급증하는 등 네트워크가 혼잡할 때 디앱 성능이 저하되는 경우가 많은데, 아텔라는 최적화된 맞춤형 리소스 관리로 이를 효과적으로 해결합니다.