De un solo nodo a Cortex: entregando datos de blockchain a 100K TPS, a nivel global

¿Qué se necesita para servir datos de blockchain con la menor latencia posible a 100K+ TPS, de forma confiable, global y con consistencia perfecta?

Ese fue el desafío que enfrentamos a principios de 2023, cuando planeamos cómo dar soporte a la siguiente ola de aplicaciones de blockchain a gran escala, especialmente aquellas que estaban incorporando a millones de nuevos usuarios, como World App y Robinhood.

Nuestro recorrido comenzó en 2017 con un solo nodo de Ethereum. Desde entonces, hemos dado soporte a incontables aplicaciones durante mercados alcistas, bajistas y todo lo que hay en el medio. Toda esa experiencia operativa nos llevó a Cortex, el primer motor inteligente de blockchain del mundo.

Hoy, Cortex impulsa toda nuestra plataforma para desarrolladores: RPC APIs, Data APIs, Gasless Transactions y Rollups. Es un salto importante para cada producto de Alchemy. Sin migraciones, sin herramientas nuevas que aprender. Solo infraestructura más inteligente y rápida, construida sobre años de lecciones del mundo real.

El camino hacia Cortex

En los primeros días, nuestros fundadores Nikil y Joe estaban construyendo una herramienta de investigación de blockchain para hedge funds cuando se toparon con el dolor de operar nodos de Ethereum por su cuenta. Un solo nodo funcionaba bien hasta que la demanda explotó durante el boom de ICOs de 2017. Escalar horizontalmente ayudó con el throughput, pero introdujo un gran desafío: la consistencia de datos, es decir, asegurar que cada usuario viera el mismo estado canónico de la blockchain, sin importar qué nodo atendiera su solicitud.

Para resolver esto, construimos Vox Nodi en 2018, una capa de consistencia que garantiza un estado idéntico de la blockchain entre nodos. Para 2021, nuestras Node APIs impulsadas por Vox Nodi daban soporte a equipos como OpenSea, 0x y Polymarket durante picos masivos de tráfico.

Luego llegó la era multichain. A partir de 2022, pasamos de un puñado de chains EVM a más de 100 y lanzamos soporte para Solana. Al mismo tiempo, nuestros productos más nuevos, como NFT API, Token API, Transfers API, Smart Wallets y Rollups as a Service, se convirtieron en nuestra prueba de estrés interna más efectiva. Están construidos sobre la misma base y generan cargas de trabajo mayores que las de cualquiera de nuestros clientes, lo que nos ha ayudado a anticipar problemas de escalado y a fortalecer nuestros sistemas antes de que los clientes se topen con ellos.

Pero incluso con todos estos avances, gran parte de nuestra infraestructura seguía viviendo en Estados Unidos. Los equipos en Europa y Asia experimentaban mayor latencia. Para dar soporte a un ecosistema verdaderamente global y multichain, necesitábamos una re-arquitectura completa: un motor totalmente nuevo.

Cortex: velocidad + confiabilidad, a escala global

Para 2023, los desarrolladores exigían dos cosas no negociables:

• Latencia global inferior a 50 ms
• Confiabilidad inquebrantable, sin importar los picos de tráfico ni los problemas subyacentes de la blockchain

Entregar ambas cosas, sin ningún tipo de concesión, requirió repensar todo nuestro stack desde los primeros principios. Eso se convirtió en Cortex.

Desde su lanzamiento, hemos seguido optimizando el camino de las solicitudes. Recientemente, lanzamos una de nuestras mayores mejoras hasta ahora: Alchemy Edge Proxy, nuestra capa propia de protección contra DDoS y enrutamiento. Reemplaza nuestra última dependencia de terceros en la ruta crítica de servicio, reduciendo aún más la latencia y mejorando la confiabilidad.

Velocidad: haciendo cada solicitud más rápida

Cada etapa de una solicitud a través de Cortex está ajustada para la velocidad.

La ubicación global de nodos asegura que las solicitudes siempre lleguen a la región más cercana, mientras que la replicación en tiempo real mantiene a cada región actualizada. Con Vox Nodi como nuestra capa de consistencia, expandirnos a múltiples regiones requirió algunos ajustes ingeniosos, que finalmente nos permitieron ofrecer una experiencia rápida y consistente en todo el mundo.

Reemplazar nuestro edge de terceros con Alchemy Edge Proxy tuvo un gran impacto. Al traer el edge internamente, el enrutamiento ocurre más cerca de los usuarios y con menos overhead. El impacto fue inmediato: la latencia P95 en las llamadas RPC cayó 7.5 veces, de 150 ms a 20 ms.

Para datos de rendimiento públicos y actualizados, consulta los benchmarks de latencia de RPC de Alchemy entre proveedores, chains y regiones.

Dentro de cada centro de datos, nuestras capas centrales de cómputo y redes toman el control, colocando servicios dependientes juntos y aplicando enrutamiento consciente de la localidad. Esto significa que las solicitudes no rebotan innecesariamente entre máquinas, eliminando saltos desperdiciados. Istio también refuerza nuestra postura interna con mTLS por defecto y ofrece funciones avanzadas de gestión de tráfico, como reintentos, circuit breakers y despliegues graduales, todo lo cual contribuye tanto a la velocidad como a la resiliencia.

Una vez que una solicitud llega a un nodo, el rendimiento de una sola máquina se convierte en el cuello de botella. Al ejecutarse en servidores bare-metal, Cortex evita el overhead de la virtualización y obtiene un control más estricto sobre el costo y la latencia. Nuestra estrecha colaboración con el equipo detrás del cliente de nodo Reth nos dio correcciones upstream y optimizaciones a nivel de cliente que mejoraron drásticamente el throughput.

Cortex también acelera el primer instante en que los datos están disponibles. A nivel de red, usamos selección predictiva de peers y construcción de quórum para detectar nuevos bloques lo antes posible. En la práctica, esto significa que nuestros usuarios ven bloques nuevos y actualizaciones de estado más rápido, lo que se acumula aguas abajo para cargas de trabajo sensibles a la latencia, como indexación, trading y aplicaciones en tiempo real.

Finalmente, Cortex enruta las solicitudes de forma inteligente según el tipo de red, el tipo de cliente, los perfiles de latencia, los SLAs y los patrones históricos. El enrutamiento se gestiona mediante un flujo de trabajo de estilo GitOps y se propaga globalmente en cuestión de segundos. Nuestros proxies consumen esas mismas configuraciones dinámicas para adaptarse sobre la marcha. Por ejemplo, al migrar tráfico a clientes basados en Reth, las discrepancias en los códigos de error de JSON RPC se resolvieron mediante módulos de proxy que reescribían las respuestas en tiempo real, mientras al mismo tiempo contribuíamos con correcciones permanentes upstream.

En cada nivel, región, centro de datos, nodo, Cortex está diseñado para reducir la latencia. Así es como entrega respuestas de menos de 50 ms en todo el mundo.

Confiabilidad: defensas en cada capa

Pero la velocidad por sí sola no es suficiente. La confiabilidad es igual de crítica, y Cortex construye defensas de forma deliberada en cada capa del stack.

En el edge, Alchemy Edge Proxy eliminó nuestra dependencia de terceros en la ruta crítica de servicio. Al traer esta capa internamente, obtuvimos garantías de confiabilidad más estrictas y eliminamos toda una categoría de interrupciones a nivel de proveedor. De hecho, durante la interrupción global de Cloudflare del 18 de noviembre, los servicios de Alchemy se vieron prácticamente inafectados, exactamente el tipo de escenario de confiabilidad para el que Cortex está diseñado.

A nivel de servicio de nodo, nuestros proxies usan una arquitectura de microkernel. Cada función es un módulo conectable que se puede habilitar, deshabilitar o reconfigurar en tiempo de ejecución sin redesplegar todo el proxy. Este diseño nos da la flexibilidad de corregir bugs, normalizar el comportamiento de los clientes (por ejemplo, las diferencias entre Reth y Geth), y lanzar nueva funcionalidad sin downtime. Combinamos esto con shuffle sharding y pools de nodos redundantes, de modo que las fallas quedan aisladas y contenidas.

Dentro de cada región, Cortex redirige el tráfico automáticamente a nodos saludables cuando uno falla. Las actualizaciones versionadas aseguran que los desarrolladores nunca se encuentren con lecturas obsoletas, incluso en condiciones de failover intensas.

A nivel global, Cortex emplea un sistema de failover multicapa. Si la región primaria se degrada, las solicitudes se enrutan a una secundaria. Si eso falla, recurrimos a un stack heredado. Y en el caso más extremo, mantenemos un stack de respaldo de emergencia aislado. Además, la replicación global en tiempo real asegura que cada región permanezca consistente durante estas transiciones. Cada solicitud tiene múltiples rutas de respaldo antes de que un desarrollador llegue a ver un error.

Finalmente, Cortex introduce sistemas más inteligentes para predecir y prevenir interrupciones. Nuestro sistema de gestión de flota impulsado por IA monitorea las actualizaciones de nodos, analiza su relevancia y automatiza las pruebas y actualizaciones de los nodos según sea necesario. Y el enrutamiento consciente del contexto se adapta dinámicamente a la congestión de red, nodos degradados o versiones de cliente con bugs, asegurando que las solicitudes sigan teniendo éxito bajo condiciones cambiantes.

Por eso nuestra confiabilidad es líder en la industria y de nivel empresarial.

Cortex en el mundo real

Cortex impulsa el 71% de las principales aplicaciones cripto y es la base de la plataforma para desarrolladores de Alchemy.

Procesa más de $1T en transacciones onchain al año y da soporte a líderes globales como JPMorgan, Visa, Robinhood, Polymarket y Circle.

Algunos ejemplos:

• Polymarket usó Cortex durante las elecciones de EE. UU. de 2024, logrando ~100 ms de latencia global y cero downtime con enrutamiento directo a la región.
• World Chain escaló a más de 30M de usuarios y ~598K cuentas nuevas por semana, manteniendo una latencia inferior a 50 ms.
• Usual reportó un rendimiento dramáticamente más rápido y tiempos de carga instantáneos tras migrar a Cortex, gracias a una infraestructura 2 veces más rápida.
• JPM Coin de JPMorgan usa la infraestructura de Alchemy Wallet impulsada por Cortex.
• Robinhood, Stripe, Coinbase y Visa dependen todos de Cortex para el rendimiento de sus operaciones críticas.

Cierre

Entonces, ¿qué se necesita para servir datos de blockchain a 100K+ TPS, de forma global y con consistencia perfecta?

Se necesita Cortex, el primer sistema en combinar velocidad y confiabilidad a escala, sin concesiones. Construido a partir de siete años de iteración, lecciones y escala, Cortex ahora impulsa cada parte de la plataforma de Alchemy.

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