Cardano Hydra が大幅なパフォーマンスアップグレード

Cardano の Hydra スケーリングプロトコルが、より大きな UTXO セットとより高いトランザクション負荷を対象とした新たなパフォーマンス改善を受けた。最新の開発作業には、4,000 UTXO のワークロードで検証されたアキュムレータコミットメントの計算時間の大幅削減が含まれ、スナップショットあたりのトランザクション上限も10倍に引き上げられた。

これらの変更は Hydra 2.3.0 のリリースに続くもので、スナップショット処理、ノード運用、そしてクローズされた Hydra Head が自らの UTXO 状態をどのように配布できるかという点にわたって、パフォーマンス改善を拡張している。

Hydra が UTXO コミットメント処理を加速

最新の最適化の一つは、アキュムレータコミットメントの計算を対象としている。

公表されたベンチマークでは、4,000 件の UTXO を含むコミットメントの処理時間が 2.13 秒から約 25 ミリ秒へと短縮された。これは、当該ワークロードにおける計算時間がおよそ 85 分の 1 になったことを意味する。

この結果は Hydra 全体の性能ではなく 4K UTXO のベンチマークに特有のものだが、Hydra Head がより大きな UTXO セットを扱うにつれて重要性が増すプロトコルの一部を改善している。

Hydra は Cardano の Layer 2 スケーリングプロトコルであり、参加者が Hydra Head を作成し、トランザクションをメインチェーンの外で処理しつつ、その結果状態を Cardano の Layer 1 上で決済できるように設計されている。

このアーキテクチャにより、アプリケーションは Cardano の基盤台帳に接続されたまま、高いトランザクションスループットと低レイテンシの実行環境を得られる。

Hydra がスナップショット容量を 1,000 トランザクションへ拡大

パフォーマンス改善は UTXO コミットメントにとどまらない。

Hydra のスナップショットあたりのトランザクション上限は 100 から 1,000 に引き上げられ、Head 状態のスナップショットが確定される前に、より多くのトランザクションを取り込めるようになった。

Hydra 2.3.0 では、reapplyTx 最適化によりスナップショット処理が大幅に高速化された。加えて、ブロードキャストメッセージのバッチ化や、SQLite のイベントエンコードをメインノードループから切り離す作業も行われている。

これらの変更は単一の最適化に依存するのではなく、ノードの実行パスの複数の箇所を対象としている。

2.3.0 リリースでは、Hydra の設定と運用を容易にすることを目的としたレジリエンスの改善に加えて、YAML ベースのノード設定やネイティブな HD ウォレットキーのサポートも導入された。

Selective Partial Fanout により柔軟性がさらに向上

Hydra チームは selective partial fanout も実装し、クローズされた Hydra Head からの UTXO の配布方法を変更した。

オペレーターが UTXO セット全体を配布する必要はなくなり、配布するサブセットを選択できるようになった。これにより、より大きく複雑な UTXO 状態を持つ Head に対して、さらなる柔軟性が提供される。

さらに、初期化時にデポジット期間をオンチェーンに埋め込むこと、新しい --deposit-activation オプションの追加、将来一切請求できないデポジットを commit エンドポイント経由で拒否することなどの変更が含まれる。

したがって最新の取り組みは複数の方向で Hydra を同時に拡張している。より大きなスナップショットは Head 内のトランザクション容量を増やし、アキュムレータの最適化は検証済みの大規模 UTXO ワークロードに対する計算時間を削減し、selective partial fanout はクローズされた Head の状態をオペレーターがどのように扱えるかを変える。

Hydra 2.3.0 はすでにリリースされており、その後のパフォーマンススタックと partial fanout に関する作業は、Cardano の Layer 2 スケーリング基盤が次にどこへ拡張されるのかを示している。