ParityによるEthereumブロックチェーンの同期

こんにちは、次世代システム研究室のN.O.です。

ブロックチェーンのプラットフォーム、Ethereumはパブリックのブロックチェーンとしてインターネット上にネットワークが構築されています。そのため、インターネットに接続する環境があれば、誰でもブロックチェーンのノードをネットワークに接続することができます。ブロックチェーンを参照するだけならわざわざノードを用意する必要はなく、https://etherscan.io/を参照すればよいのですが、他の特定のサービスやノードを信頼せずに自分でブロックチェーンを検証する必要がある、SolidityのEventsを使いたい、オフラインでじっくりブロックチェーンを参照したい、などの理由で自身でノードを立てたいときがあります。

本記事では、Ethereumクライアントの一つ、Parityを使ってブロックチェーンの同期を試してみたいと思います。

導入

自分でノードを立てようとするとき、まず問題となるのが同期に必要なディスク容量と、同期にかかる時間です。
同期に必要なディスク容量はブロックチェーンのサイズで決まります。https://etherscan.io/chart2/chaindatasizefastにブロックチェーンのサイズのチャートがありますが、4月時点で60GBを超えています。まずはこれだけのディスク容量を準備する必要があります。

ParityのドキュメントSetupを見ますと、ノードのタイプにFull NodeとLight Nodeとあります。今回は両方とも試します。

次に同期にかかる時間ですが、回線や接続先の状況にもよりますが、かなりの時間を要することもあります。どの程度時間がかかるか、実際に試して調べていきたいと思います。

今回の環境は以下の通りです。

• インターネット回線: フレッツ光
• CPU: Pentium(R) Dual-Core CPU E6500 @ 2.93GHz
• Memory: 8GB
• DISK: HDD 1TB SATA300 7200rpm
• OS: Ubuntu 16.04.4 LTS
• Parity: v1.9.3-beta ※最新の機能を使うため、検証を行った時期(3月ごろ)での最新版を使っております。

また、同期の対象とするブロックチェーンのネットワークは、本番となるmainnetと、テスト用のネットワークのうち、kovanを試したいと思います。

mainnet Full Node

mainnet のFull Nodeは何もオプションをつけずにParityを起動するだけです。

parity &

Parityはdefaultでwarp syncという機能がonになっています。warp syncではsnapshotから同期するので高速です。2時間ほどでかなりのブロック高まで同期できました。以下にログ出力を抜粋します。

2018-03-01 08:03:07  Syncing       #0 d4e5…8fa3     0 blk/s    0 tx/s   0 Mgas/s      0+    0 Qed        #0    3/25 peers      8 KiB chain    3 MiB db  0 bytes queue   10 KiB sync  RPC:  0 conn,  0 req/s,   0 µs
2018-03-01 08:03:17  Syncing snapshot 4/1006        #0    4/25 peers      8 KiB chain    3 MiB db  0 bytes queue   10 KiB sync  RPC:  0 conn,  0 req/s,   0 µs
2018-03-01 08:03:27  Syncing snapshot 7/1006        #0    5/25 peers      8 KiB chain    3 MiB db  0 bytes queue   10 KiB sync  RPC:  0 conn,  0 req/s,   0 µs

--- 省略 ---

2018-03-01 09:54:57  Syncing snapshot 1000/1006        #0   20/25 peers      8 KiB chain    3 MiB db  0 bytes queue   10 KiB sync  RPC:  0 conn,  0 req/s,   0 µs
2018-03-01 09:55:02  Syncing snapshot 1003/1006        #0   20/25 peers      8 KiB chain    3 MiB db  0 bytes queue   10 KiB sync  RPC:  0 conn,  0 req/s,   0 µs
2018-03-01 09:55:15  Syncing #5170000 ef5d…6ecf     0 blk/s    0 tx/s   0 Mgas/s      0+    0 Qed        #0   20/25 peers     22 KiB chain    1 KiB db  0 bytes queue   10 KiB sync  RPC:  0 conn,  0 req/s,   0 µs

ここから最新のブロックに追いつくのに5時間ほどかかってしまいました。都合7時間で最新のブロックに追いつきました。

2018-03-01 14:45:07  Syncing #5175542 31cf…d843     0 blk/s   51 tx/s   2 Mgas/s      6+    1 Qed  #5175549    2/25 peers      5 MiB chain  110 MiB db  312 KiB queue  182 MiB sync  RPC:  0 conn,  0 req/s,   0 µs
2018-03-01 14:45:28  Imported #5175549 41f5…817e (123 txs, 7.83 Mgas, 3328.47 ms, 27.66 KiB)

ブロックチェーンのデータはchainsというディレクトリに格納されます。
増加したディスク容量は35GBでした

35G	.local/share/io.parity.ethereum/chains

mainnet Light Node

Light Nodeはヘッダのみダウンロードするため、容量を節約できます。しかし必要なブロックの中身は都度ダウンロードしますので、オフラインでの使用には向きません。Light Nodeを起動するには --light オプションを追加します。

parity --light &

だいたい5時間ほどで同期できました。Light Nodeではwarp syncは動作しませんが、ヘッダのみのダウンロードのため同期が早いです。

2018-04-10 18:38:55  Syncing       #0 d4e5…8fa3     0 hdr/s      0+    0 Qed        #0    1/50 peers   0 bytes cache 0 bytes queue  RPC:  0 conn,  0 req/s,   0 µs
2018-04-10 18:39:00  Syncing     #446 acde…5fe0    89 hdr/s     64+    0 Qed      #446    1/50 peers   289 KiB cache 57 KiB queue  RPC:  0 conn,  0 req/s,   0 µs

--- 省略 ---

2018-04-10 23:27:04  Syncing #5415710 8c45…70f8   377 hdr/s      0+    0 Qed  #5415710   25/50 peers     10 MiB cache  0 bytes queue  RPC:  0 conn,  0 req/s,   0 µs

Light Nodeでどの程度容量が節約できたか確認します。
増加したディスク容量は94MBでした。

94M	.local/share/io.parity.ethereum/chains

kovan Full Node

Ethereumには、本番となるmainnetの他に、テスト用のネットワークがいくつかあります。
そのうちPoAを採用しているkovanでも同期を試してみます。

kovanのFull Nodeを起動するには --chain=kovan オプションを追加します。

parity --chain=kovan &

kovanでもwarp syncが有効になっており、10分ほどで同期が追いつきました。

2018-04-11 00:25:50  Syncing snapshot 2/211        #0    5/25 peers      8 KiB chain    7 KiB db  0 bytes queue   10 KiB sync  RPC:  0 conn,  0 req/s,   0 µs
--- 省略 ---
2018-04-11 00:34:00  Syncing snapshot 210/211        #0    7/25 peers      8 KiB chain    7 KiB db  0 bytes queue   10 KiB sync  RPC:  0 conn,  0 req/s,   0 µs
--- 省略 ---
2018-04-11 00:35:04  Imported #6811760 6e4d…fbb1 (1 txs, 0.02 Mgas, 0.79 ms, 0.68 KiB) + another 4 block(s) containing 0 tx(s)

なおkovanではディスク容量が2.7GB増えました。

2.7G	.local/share/io.parity.ethereum/chains

kovan Light Node

kovanではLight Nodeも同じく動作します。kovanのFull Nodeを起動するには --chain=kovan --light オプションを追加します。

parity --chain=kovan --light &

Light Nodeなので同期の速さを期待しましたが、結果は2時間弱と、Full Nodeよりも時間がかかってしまいました。やはりwarp syncが強力なようです。

2018-04-11 00:41:39  Syncing    #3528 7c18…afd2   705 hdr/s      0+ 2545 Qed     #3528    5/50 peers      2 MiB cache    2 MiB queue  RPC:  0 conn,  0 req/s,   0 µs
--- 省略 ---
2018-04-11 02:38:49  Syncing #6811837 e4ce…edd2   214 hdr/s      0+    0 Qed  #6811837   25/50 peers     10 MiB cache  0 bytes queue  RPC:  0 conn,  0 req/s,   0 µs

なおkovanのLight Nodeではディスク容量が以下となりました。

56M	.local/share/io.parity.ethereum/chains

まとめ

ParityのFull Nodeにはwarp syncという強力な同期の機能があり、高速にブロックチェーンを同期することができます。またLight Nodeではヘッダのみをダウンロードすることにより、ディスク容量を大幅に節約することができます。現状では高速に同期を行うにはFull Node、ディスクを節約するにはLight Nodeがいいようです。

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