Rust闪电网络高效同步库lightning-rapid-gossip-sync的使用:实现比特币节点快速数据同步与网络拓扑更新
Rust闪电网络高效同步库lightning-rapid-gossip-sync的使用:实现比特币节点快速数据同步与网络拓扑更新
lightning-rapid-gossip-sync
这个crate提供了快速同步gossip图的功能,主要面向移动客户端。其服务器对应部分是rapid-gossip-sync-server仓库。
使用方法
要从头开始启动Rapid Gossip Sync,需要从RGS服务器实例获取初始时间戳为0的快照。
使用RapidGossipSync
实例应用该快照将提取并获取要从服务器实例请求的后续时间戳。方法sync_network_graph_with_file_path
、update_network_graph
和update_network_graph_no_std
都返回Result<u32, GraphSyncError>
,成功时的u32
值就是用于下次服务器请求的时间戳。
请注意,运行这些方法也会更新存储在NetworkGraph
对象中的时间戳,可以通过调用get_last_rapid_gossip_sync_timestamp
轻松获取,因此使用RGS不会对存储网络图之外的任何额外缓存要求。
机制
(假设的)服务器发送包含gossip数据的压缩gossip响应。gossip数据格式紧凑,省略签名并在已知先前通道更新时进行机会性增量。
完整示例代码
use lightning::ln::msgs::NetAddress;
use lightning::routing::gossip::NetworkGraph;
use lightning_rapid_gossip_sync::RapidGossipSync;
fn main() {
// 创建网络图实例
let network_graph = NetworkGraph::new(bitcoin::network::constants::Network::Bitcoin);
// 创建RapidGossipSync实例
let rapid_sync = RapidGossipSync::new(&network_graph);
// 假设这是从RGS服务器获取的快照数据
let snapshot_data = vec![/* 压缩的gossip数据 */];
// 同步网络图
let result = rapid_sync.sync_network_graph(&snapshot_data);
match result {
Ok(next_timestamp) => {
println!("同步成功,下次请求时间戳: {}", next_timestamp);
// 获取最后同步时间戳
let last_sync_timestamp = network_graph.get_last_rapid_gossip_sync_timestamp();
println!("最后同步时间戳: {}", last_sync_timestamp);
},
Err(e) => {
eprintln!("同步失败: {:?}", e);
}
}
}
性能
考虑到该工具的主要目的是更快地同步图,我们提供了一些不同delta集的示例。这些示例计算于2024年8月,网络图包含80,000个通道公告和160,000个定向通道更新。
处理时间是在iPhone 15 Pro上100次迭代的平均值。
完整同步 | |
---|---|
消息长度 | 3.3 MB |
Gzip压缩消息长度 | 1.5 MB |
客户端处理时间 | 407 ms |
一周前同步 | |
---|---|
消息长度 | 1.7 MB |
Gzip压缩消息长度 | 566 kB |
客户端处理时间 | 283 ms |
一天前同步 | |
---|---|
消息长度 | 210 kB |
Gzip压缩消息长度 | 99 kB |
客户端处理时间 | 26 ms |
扩展完整示例代码
以下是一个更完整的示例,包含从文件加载数据和定期更新的逻辑:
use std::fs;
use std::time::{SystemTime, UNIX_EPOCH};
use lightning::routing::gossip::NetworkGraph;
use lightning_rapid_gossip_sync::RapidGossipSync;
use bitcoin::network::constants::Network;
// 从文件加载快照数据
fn load_snapshot_data(file_path: &str) -> Vec<u8> {
fs::read(file_path).expect("无法读取快照文件")
}
// 获取当前时间戳(秒)
fn current_timestamp() -> u32 {
SystemTime::now()
.duration_since(UNIX_EPOCH)
.unwrap()
.as_secs() as u32
}
fn main() {
// 初始化网络图(比特币主网)
let network_graph = NetworkGraph::new(Network::Bitcoin);
let rapid_sync = RapidGossipSync::new(&network_graph);
// 初始同步(时间戳0)
let initial_snapshot = load_snapshot_data("initial_snapshot.bin");
let mut last_timestamp = match rapid_sync.sync_network_graph(&initial_snapshot) {
Ok(ts) => {
println!("初始同步成功,下次时间戳: {}", ts);
ts
}
Err(e) => {
eprintln!("初始同步失败: {:?}", e);
return;
}
};
// 模拟定期更新
for _ in 0..5 {
// 模拟从服务器获取增量数据(根据最后时间戳)
let delta_file = format!("delta_{}.bin", last_timestamp);
let delta_data = load_snapshot_data(&delta_file);
// 更新网络图
match rapid_sync.update_network_graph(&delta_data) {
Ok(new_timestamp) => {
println!("增量更新成功,新时间戳: {}", new_timestamp);
last_timestamp = new_timestamp;
// 可以在这里添加业务逻辑,如路由计算等
let current_ts = current_timestamp();
println!("当前系统时间戳: {},最后同步时间差: {}秒",
current_ts, current_ts - last_timestamp);
}
Err(e) => {
eprintln!("增量更新失败: {:?}", e);
}
}
// 模拟间隔时间
std::thread::sleep(std::time::Duration::from_secs(10));
}
}
这个扩展示例展示了:
- 从文件加载初始快照数据
- 处理增量更新
- 时间戳管理和更新间隔控制
- 错误处理逻辑
实际使用时,您需要替换文件加载逻辑为实际的网络请求,并根据您的应用场景调整更新频率和错误处理策略。
Rust闪电网络高效同步库lightning-rapid-gossip-sync使用指南
简介
lightning-rapid-gossip-sync 是一个用于闪电网络的高效数据同步库,它能够帮助比特币节点快速同步网络拓扑数据。该库专为Rust语言设计,是Lightning Development Kit (LDK)生态系统的一部分。
主要特点:
- 高效同步闪电网络的路由信息(gossip data)
- 减少初始同步时间
- 降低带宽消耗
- 与标准LDK gossip同步兼容
安装方法
在Cargo.toml中添加依赖:
[dependencies]
lightning-rapid-gossip-sync = "0.2"
基本使用方法
1. 初始化同步器
use lightning_rapid_gossip_sync::RapidGossipSync;
use lightning::util::ser::ReadableArgs;
use std::sync::Arc;
// 创建RapidGossipSync实例
let rapid_sync = RapidGossipSync::new(
Arc::clone(&network_graph), // 共享的网络图
Arc::clone(&logger) // 共享的日志器
);
2. 从远程服务器获取并处理gossip数据
use bitcoin::hashes::hex::FromHex;
use lightning::routing::gossip::NetworkGraph;
// 假设我们从服务器获取了压缩的gossip数据
let compressed_data = Vec::<u8>::from_hex("0123456789abcdef...").unwrap();
match rapid_sync.sync_network_graph_with_compressed_data(&compressed_data) {
Ok(_) => println!("同步成功!"),
Err(e) => eprintln!("同步失败: {:?}", e),
}
3. 与持续同步结合使用
use lightning::ln::msgs::GossipSync;
// 创建混合同步策略
let gossip_sync = GossipSync::rapid(rapid_sync);
// 然后可以像使用普通gossip同步器一样使用它
高级用法
自定义服务器端点
use std::time::Duration;
use reqwest::Url;
let custom_server = Url::parse("https://my-gossip-server.com/sync").unwrap();
// 设置超时
let client = reqwest::Client::builder()
.timeout(Duration::from_secs(30))
.build()
.unwrap();
// 从自定义服务器获取数据
let response = client.get(custom_server).send().await?;
let compressed_data = response.bytes().await?.to_vec();
处理部分更新
// 获取最新更新而不是完整快照
let last_sync_timestamp = rapid_sync.last_sync_timestamp();
let update_url = format!("https://gossip-server.com/updates?since={}", last_sync_timestamp);
let response = client.get(update_url).send().await?;
let update_data = response.bytes().await?.to_vec();
rapid_sync.update_network_graph_with_compressed_data(&update_data)?;
示例:完整初始化流程
use lightning::routing::gossip::NetworkGraph;
use lightning::util::logger::{Logger, Record};
use lightning::util::ser::Writeable;
use std::sync::Arc;
// 1. 创建网络图和日志器
struct SimpleLogger;
impl Logger for SimpleLogger {
fn log(&self, record: &Record) {
println!("{} -- {}: {}", record.level, record.module_path, record.args);
}
}
let network_graph = Arc::new(NetworkGraph::new(Network::Bitcoin));
let logger = Arc::new(SimpleLogger);
// 2. 创建RapidGossipSync实例
let rapid_sync = RapidGossipSync::new(
Arc::clone(&network_graph),
Arc::clone(&logger)
);
// 3. 从默认服务器获取数据
let default_server = "https://rapidsync.lightningdevkit.org/snapshot";
let response = reqwest::blocking::get(default_server)?;
let compressed_data = response::bytes()?.to_vec();
// 4. 同步数据
rapid_sync.sync_network_graph_with_compressed_data(&compressed_data)?;
println!("初始同步完成! 网络图包含 {} 个节点",
network_graph.nodes().len());
完整示例Demo
下面是一个完整的示例,展示如何使用lightning-rapid-gossip-sync进行闪电网络数据同步:
use lightning::routing::gossip::NetworkGraph;
use lightning::util::logger::{Logger, Record};
use lightning_rapid_gossip_sync::RapidGossipSync;
use std::sync::Arc;
use reqwest::blocking::get;
use bitcoin::network::constants::Network;
// 自定义简单日志记录器
struct SimpleLogger;
impl Logger for SimpleLogger {
fn log(&self, record: &Record) {
println!("[{}] {} - {}",
record.level.to_string(),
record.module_path,
record.args);
}
}
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
// 1. 初始化网络图和日志器
let network_graph = Arc::new(NetworkGraph::new(Network::Bitcoin));
let logger = Arc::new(SimpleLogger);
// 2. 创建RapidGossipSync实例
let rapid_sync = RapidGossipSync::new(
Arc::clone(&network_graph),
Arc::clone(&logger)
);
// 3. 从服务器获取压缩的gossip数据
println!("正在从服务器获取gossip数据...");
let server_url = "https://rapidsync.lightningdevkit.org/snapshot";
let response = get(server_url)?;
let compressed_data = response.bytes()?.to_vec();
// 4. 同步网络图数据
println!("正在同步网络图数据...");
rapid_sync.sync_network_graph_with_compressed_data(&compressed_data)?;
// 5. 输出同步结果
println!("\n同步成功完成!");
println!("当前网络图统计:");
println!("- 节点数量: {}", network_graph.nodes().len());
println!("- 通道数量: {}", network_graph.channels().len());
Ok(())
}
注意事项
- 该库主要用于初始同步,后续更新建议使用常规的gossip协议
- 同步的数据需要验证签名,确保来自可信源
- 默认服务器可能不适合生产环境,建议自建同步服务器
- 同步完成后,网络图需要定期更新以保持最新状态
性能建议
- 对于移动设备或资源受限环境,此库特别有用
- 可以设置定期检查更新(如每小时一次)
- 在应用启动时优先使用此库进行快速同步,然后切换到常规gossip协议
通过使用lightning-rapid-gossip-sync,开发者可以显著改善闪电网络应用的启动时间和网络拓扑更新效率。