Hechos clave:
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Los filtros Bloom son la herramienta clave de la tƩcnica de Xthin.
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Esta tĆ©cnica mejora la cantidad de informaciĆ³n que se transmite entre los nodos de la red Bitcoin.
La saga de Xthin Blocks ha superado la mitad de sus 5 entregas y en esta ocasiĆ³n se presentan los resultados obtenidos con respecto al tamaƱo de los bloques que se propagan en la red de Bitcoin. Al emplear los filtros Bloom, Xthin reduce de forma significativa la cantidad de informaciĆ³n que contienen los bloques, evitando que se propague informaciĆ³n repetida e innecesaria entre los nodos de la red.
En las anteriores entregas publicadas en el perfil de Medium de Peter Rizun, se explica con detalle el funcionamiento de Xtreme Thinblocks (abreviado Xthin), la metodologĆa empleada para llevar a cabo las pruebas con nodos que ejecutan el cliente Bitcoin Unlimited y anĆ”lisis de resultados en cuanto al tiempo de propagaciĆ³n de los bloques en la red y los efectos del gran cortafuegos de China.
En esta cuarta parteĀ se presentan y analizan los resultados concernientes a la compresiĆ³n de los bloques de Bitcoin en el proceso de la propagaciĆ³n, comparando el desempeƱo del mĆ©todo tradicional con la opciĆ³n de Xthin. Esta tĆ©cnica, que usa los filtros Bloom para reducir la cantidad de informaciĆ³n, logra disminuir el tamaƱo de los bloques en una proporciĆ³n de 24 veces menos al tamaƱo tope (1Mb).
Acorde a los datos registrados en las pruebas, los efectos del gran cortafuegos de China no inciden de manera significativa en la compresiĆ³n de los bloques, garantizando de esta manera que Xthin logra reducir el tamaƱo de los bloques propagados tanto dentro como fuera de China. Utilizando bloques entre 900 kb y 1 Mb, Xthin logra reducirlos hasta 41,3 kb en los nodos fuera de China y 42,6 kb en aquellos ubicados dentro del paĆs asiĆ”tico.
La siguiente tabla muestra de forma ordenada los indicadores estadĆsticos de Media (mean), Mediana (median) y el percentil de 95%.
El uso de los filtros Bloom
Los filtros Bloom son la herramienta clave de la tĆ©cnica de Xthin para reducir la cantidad de informaciĆ³n a propagar en los bloques de la red Bitcoin. BĆ”sicamente, estos filtros hacen que el nodo emisor conozca la informaciĆ³n sobre transacciones que el nodo receptor posee, transmitiendo asĆ la informaciĆ³n completa de las transacciones desconocidas y tan solo un hash para las conocidas por el nodo receptor.
SegĆŗn los resultados obtenidos luego de varios bloques propagados entre los nodos que ejecutan Xthin, con el tiempo los nodos receptores ya conocĆan la mayor parte de la informaciĆ³n contenida en los bloques se estaban propagando, con excepciĆ³n del parametro coinbase de cada bloque. Esto indudablemente reduce los tiempos de propagaciĆ³n de forma muy significativa, tal como ya se analizĆ³ en la segunda parte de esta saga.
AdemĆ”s de la informaciĆ³n concerniente a las transacciones, los bloques propagados por los nodos Xthin tambiĆ©n contienen los filtros Bloom. Sin embargo, los experimentos realizados por el equipo de Bitcoin Unlimited han demostrado que la inclusiĆ³n de los filtros no altera de forma significativa el tamaƱo de los bloques a propagar. La siguiente grĆ”fica nos permite visualizar mejor tal comportamiento:
En mĆ”s de la mitad de los casos (un 53%), el nodo de recepciĆ³n era consciente de todas las transacciones en el bloque; por lo que todo el bloque se comunicaba mediante los hashes de las transacciones y el filtro Bloom no era utilizado. Un 17% del tiempo al nodo receptor le faltaba una sola transacciĆ³n, 9% de las veces faltaban 2 transacciones y asĆ sucesivamente, como se muestra en la grĆ”fica de funciĆ³n de densidad de probabilidad (PDF, por sus siglas en inglĆ©s) a continuaciĆ³n. En total, se requiere el uso del filtro Bloom para evitar una segunda ronda necesaria el 47% del tiempo.
En conclusiĆ³n, el uso de los filtros Bloom en la tĆ©cnica de Xthin agrega una excelente mejora en la cantidad de informaciĆ³n que se transmite entre los nodos de la red Bitcoin, disminuyendo asĆ el tamaƱo de los bloques en el proceso de propagaciĆ³n y por ende tambiĆ©n el tiempo en que dichos bloques tardan en propagarse.
De esta forma concluyen los anĆ”lisis de resultados obtenidos con los experimentos realizados con la tĆ©cnica de Xthin en los nodos de Bitcoin Unlimited ubicados dentro y fuera de China. En la quinta y Ćŗltima entrega de esta saga, se presentarĆ”n recomendaciones de cĆ³mo Xthin se puede implementar de forma segura en los nodos para mejorar el desempeƱo de la red Bitcoin.