新聞加密貨幣Celestia Voyager 架構在 1 億帳戶測試中突破每秒 2,100 萬筆轉帳

Celestia Voyager 架構在 1 億帳戶測試中突破每秒 2,100 萬筆轉帳

作者: CoinTrust·

重點速覽

  • •Celestia 的 Voyager 架構在涵蓋 1 億個帳戶的測試中,據報維持每秒超過 2,100 萬筆帳戶對帳戶轉帳。
  • •Voyager 有別於並行執行,將核心狀態轉換函數運行在單一執行緒上,以保持記憶體存取的可預測性並提升處理器效率。
  • •系統透過改編自 LMAX Disruptor 訊息函式庫的共享環形緩衝區協調各組件,減少與同步相關的瓶頸。
  • •交易處理被組織為獨立的管線階段,包括日誌記錄、執行、資料庫寫入與數據可用性發布,批次處理最多可合併 128 個環形緩衝區槽位。
  • •Celestia 將此基準測試定位為應用專用擴展方案的證明,同時指出實際採用取決於硬體需求、安全性、去中心化程度與真實工作負載等因素。
Celestia Voyager 架構在 1 億帳戶測試中突破每秒 2,100 萬筆轉帳

Celestia,即同名模組化數據可用性網絡背後的項目,宣布其 Voyager 區塊鏈架構在涵蓋 1 億個帳戶的效能測試中,展現維持每秒超過 2,100 萬筆帳戶對帳戶轉帳(TPS)的能力。此基準測試使用隨機生成的支付交易達成,項目方表示,此結果凸顯了應用專用區塊鏈架構支持高量金融操作的潛力。

此里程碑反映出一種以降低協調開銷、提升處理器效率以及優化多個系統組件間交易處理為核心的架構方法。Voyager 並未依賴傳統的並行執行方式,而是採用旨在最小化個別組件之間依賴關係的協調處理管線,為高頻支付應用的區塊鏈基礎設施擴展提供了一條可能路徑。

環形緩衝區架構降低系統協調成本

Voyager 的效能建立在將系統組件分離並最小化組件之間直接依賴的設計理念之上。此架構不讓組件透過共享同步機制或互斥鎖進行通訊,而是使用改編自 LMAX Disruptor 模型的共享環形緩衝區。LMAX Disruptor 是一個開源的跨執行緒訊息傳遞函式庫,最初為金融交易平台 LMAX Exchange 開發,用以在低延遲下維持高交易吞吐量。

環形緩衝區充當協調機制,不同的處理組件透過它交換交易數據。這種安排減少了執行緒之間頻繁同步的需求,並有助於限制與協調相關的效能瓶頸。

該架構也遵循整體系統吞吐量取決於最慢處理組件的效能模型。透過最小化組件之間不必要的互動,Voyager 旨在提升運作效率,並使效能瓶頸更容易被識別。

其主要架構元素包括共享環形緩衝區、單執行緒狀態轉換函數、批次化的磁碟與網路操作,以及為控制記憶體消耗而設計的背壓機制。

單執行緒處理提升 CPU 效率

Voyager 最值得注意的設計決策之一,是採用單執行緒狀態轉換函數(STF),這有別於高度依賴並行交易執行的區塊鏈架構。STF 執行更新區塊鏈狀態所需的核心操作,包括檢查帳戶餘額、執行轉帳以及生成相應的狀態變更。

Voyager 並未將這些操作分散到多個執行執行緒,而是在單一處理執行緒上運行,以維持可預測的記憶體存取模式。此方法旨在避免多個執行緒競爭共享記憶體資源所造成的效能下降。

該系統還利用處理器層級的亂序執行與數據快取來提升運算效率。這些技術讓處理器能更有效地執行指令,同時減少存取經常需要的資訊時的延遲。

透過限制處理執行緒之間的競爭,Voyager 力求即使在處理極大量交易時,也能維持一致的執行效能。

管線化處理與批次操作

Voyager 將交易處理組織為多個階段,包括日誌記錄、執行、資料庫寫入以及數據可用性發布。每個階段獨立運作,並透過共享環形緩衝區與其他組件通訊,使不同的交易批次能同時通過不同階段,而無需整個系統完成一項操作後才能開始下一項操作。

該架構在兩個層級納入批次處理:個別環形緩衝區槽位可包含多筆交易,而下游處理組件可在提交操作前合併多達 128 個槽位。

Celestia 於 2026 年 11 月 12 日在 X 上發文說明其設計理念:

大多數鏈都嘗試透過並行化執行來擴展。Voyager 則採取相反的方式,讓核心狀態轉換函數在單一核心上運行。這之所以可行,是因為執行不是瓶頸,記憶體存取才是。

— Celestia (@celestia),2026 年 11 月 12 日 (https://x.com/celestia/status/2120928085277331607?ref_src=twsrc%5Etfw)

這種方法降低了日誌同步與資料庫提交等資源密集活動的頻率。處理更大的批次可以降低運作開銷並提升整體吞吐量。

Voyager 也納入背壓機制以防止過度的記憶體消耗。當下游組件出現延遲時,上游處理會被放緩,以維持可管理的工作負載,避免系統資源不堪負荷。

對區塊鏈可擴展性的意義

此基準測試結果凸顯了圍繞特定工作負載而非通用執行需求設計的專用區塊鏈架構的潛力。高頻支付系統需要能在處理大量交易的同時,維持可預測效能與可靠狀態更新的基礎設施。

管線末端的数据可用性發布階段,也與 Celestia 作為模組化數據可用性網絡的更廣泛角色相呼應——讓交易數據可供檢索以供驗證,正是其核心設計考量。

當交易執行、儲存操作與網路通訊競爭系統資源時,傳統區塊鏈架構可能遭遇限制。Voyager 試圖透過組件分離、協調批次處理與優化狀態處理來應對這些挑戰。

透過結合共享環形緩衝區、單執行緒狀態執行與獨立的處理管線,Celestia 的 Voyager 架構力求在支持極高交易吞吐量的同時,減少運算瓶頸。

所報告的每秒 2,100 萬筆轉帳結果,代表該項目的一個重要效能里程碑。然而,實際採用還將取決於網路狀況、硬體需求、安全性、去中心化程度以及在真實交易工作負載下的表現等因素。

此進展為整個產業持續提升區塊鏈可擴展性的努力添磚加瓦,尤其是針對需要極高交易容量的支付應用。