XRPL'de İstikrar ve Ölçeklenebilirlik Çalışmaları: Ripple'ın Geliştirmeleri

Son iki yılda, XRPL (XRP Ledger) hem yeni özellikler eklemek hem de istikrarını ve güvenliğini artırmak için önemli geliştirmeler geçirdi. Bu çalışmaların büyük bir kısmı, yeni özellikler geliştirmekten ziyade, bellek kullanımı, bağlantı ve eşleşme, profil çıkarma, kilitlenme sorunları ve test ortamları gibi temel alanlara odaklandı.

2012 yılında David Schwartz, Jed McCaleb ve Arthur Britto tarafından daha hızlı işlem yapabilen, daha az enerji harcayan ve madencilik gerektirmeyen bir Bitcoin alternatifi olarak başlatılan XRPL, günümüzde Ripple tarafından yönetiliyor. Ripple'ın Kıdemli Mühendislik Yöneticisi Bart Thomee'ye göre, geliştirme çalışmalarının yaklaşık %80'i, bellek kullanımı, eşleşme, kilitlenme sorunları ve test ortamları üzerine yoğunlaşarak, yeni özelliklerden ziyade bu alanlara ayrıldı. Thomee, yapılan çalışmalarla, defterin istikrarını, ölçeklenebilirliğini ve dayanıklılığını artırmayı hedeflediklerini belirtti.

XRPL Bellek Optimizasyonu çalışmaları, donanım taleplerini azaltmayı ve ölçeklenebilirliği desteklemeyi amaçlıyor. SHAMap ve TaggedCache gibi iç yapılar şu anda 20GB'tan fazla bellek tüketebiliyor. Bu durum, sunucu taleplerini artırarak ağa katılımı zorlaştırabiliyor. Yapılan değişiklikler arasında, paylaşımlı işaretçilerin hafif özel işaretçilerle değiştirilmesi yer alıyor, bu da ana ağ doğrulayıcılarında %10-15'lik bir bellek azalması sağladı. Ekip ayrıca, önbellek birleştirme, etkin olmayan nesnelerin daha hızlı temizlenmesi ve modern veritabanlarının üzerine yerleştirilen gereksiz önbelleklerin kaldırılması gibi çalışmalarla bellek yükünü azaltmayı ve XRPL katılımını kolaylaştırmayı hedefliyor. Ripple'ın amacı, doğrulayıcılar için bellek gereksinimini azaltmak ve gelecek yıllarda önemli ölçeklenebilirlik için zemin hazırlamak.

İstikrar ve İletişim konusunda Thomee, kripto para birimlerinin popülaritesinin artmasıyla birlikte ağda bazı istikrarsızlıklar gözlemlediklerini belirtti. Bu sorunları gidermek için XRPL, her bir mesajın karmaşıklığına göre bir maliyet belirleyen bir mesaj başına maliyet sistemi kullanıyor. Bir düğümün maliyet kullanımı belirli bir eşiği aşarsa, eşleri geçici olarak bağlantıyı kesebilir. Bağlantı sorunları bazı alanlarda devam ediyor ve günlükler, birçok eşin kalp atışı yanıtlarını kaçırması nedeniyle bağlantı kesintilerinin yaşandığını gösteriyor. Bu sorunu çözmek için, 2.4.0 sürümünde işlem kümeleri alındığında daha akıllı zaman aşımı sıfırlamaları getirildi. Gelecekteki 2.5.0 sürümü ise, fikir birliğinin süresiz olarak “kurulma” aşamasında kalmasını önlemek için iki güvenlik önlemi içerecek.

XRPL'in şu anki mesaj dağıtım yöntemi olan sel yaklaşımı, ağdaki her düğümün her mesajı almasını sağlıyor. Ancak, yapılan bir analizde, günlük mesaj trafiğinin yalnızca küçük bir bölümünün fikir birliği için faydalı olduğu tespit edildi. Bu soruna çözüm olarak, doğrulayıcıların mesajlarını kaç eşin ileteceğini sınırlayan bir teknik olan “sönümleme” kullanılıyor. Erken testler, eş sayısı 5 olarak ayarlandığında, toplam mesaj hacmini önemli ölçüde azalttı ve fikir birliği doğruluğunu etkilemedi.

Kilitlenme Sorunları ile mücadele eden mühendisler, XRPL'nin paralel yürütme ve eşzamanlılık için tasarlanan karmaşık ve ince ayarlı yapısında performans darboğazı yaratan kilitlenme sorunlarını hedef alıyor. Mühendisler, kilitlenme sorunlarını azaltmak veya ortadan kaldırmak için kilitsiz teknikler kullanmayı değerlendiriyor. XRPL mühendislik ekibi, kodun neresinde kilitlenme olduğunu anlamak için, çalışma zamanında sistem davranışına dair kesin ve düşük maliyetli içgörüler sunan eBPF (Genişletilmiş Berkeley Paket Filtresi) gibi gelişmiş profil çıkarma araçları kullanıyor.

Ripple'ın mühendisleri, XRPL'nin kod tabanını yalnızca laboratuvarda değil, gerçek dünya koşullarında da test etme yöntemlerini yeniden tanımlıyor. Yeni nesil bir test yatağı platformu geliştirilerek, gerçek dünya koşullarını laboratuvar testlerinden daha doğru bir şekilde taklit etmesi sağlanıyor. Bu yaklaşım, laboratuvarda modellenmesi imkansız olan gerçek yük ve ağ koşullarında ortaya çıkan hataların tespit edilmesini sağlıyor. Ayrıca, Antithesis adlı özerk bir test ve bulanıklaştırma platformu kullanılarak, ölü kilitler veya çökmeler gibi sorunları ortaya çıkarmak için giriş verileri agresif bir şekilde değiştiriliyor. Bu sayede, eksik bir defter veya iş kuyruğu kilitlenmesi gibi hatalar tespit edildi.

Önümüzdeki 2.5.0 sürümünün, düğüm operatörleri için bellek ve bant genişliği kullanımında önemli bir azalma sağlaması bekleniyor. Ekip, diğer özellik dışı iyileştirmeler üzerinde çalışmaya devam ediyor.