Sui Lutris: un nuevo protocolo de cadena de bloques que combina DAG y sin consenso para lograr alta capacidad de procesamiento y baja latencia.

Desde el nacimiento de Bitcoin, la tecnología de la cadena de bloques ha avanzado significativamente en la última década. Con el surgimiento de nuevos escenarios de aplicación como los juegos y NFT, la comunidad blockchain continúa explorando formas de mejorar la eficiencia técnica, especialmente en el manejo de altas cargas y en la realización de latencia en tiempo real. Las blockchains de nivel 1 enfrentan dos desafíos principales: primero, lograr un alto rendimiento mientras se mantiene una baja latencia; segundo, asegurar la estabilidad a largo plazo del protocolo de consenso. Al enfrentar estos desafíos, también es necesario mantener la descentralización a través de la participación dinámica y la reconfiguración de los nodos de verificación.

Una forma de aumentar el rendimiento es adoptar un protocolo de consenso basado en DAG. Este tipo de protocolo permite que la cadena de bloques procese simultáneamente un gran número de transacciones, lo que lo hace muy adecuado para aplicaciones como juegos y NFT. Sin embargo, los protocolos basados en DAG suelen resultar en una latencia de unos pocos segundos, lo que puede ser un costo elevado para transferencias normales o acciones en juegos.

Por otro lado, los protocolos sin consenso muestran un gran potencial en la reducción de la latencia y la escalabilidad. Estos protocolos eliminan la necesidad de consenso, permitiendo un procesamiento rápido de transacciones sin la necesidad de un orden total de transacciones independientes procesadas en paralelo. Sin embargo, están limitados a una clase de operaciones de cadena de bloques simples y restringidas, lo que limita las funciones de contratos inteligentes que se pueden lograr, y reconfigurar un conjunto de validadores que cambia dinámicamente puede ser un desafío.

A pesar de que estos métodos tienen un gran potencial, actualmente no se han aplicado en cadenas de bloques de nivel de producción, quedando solo en la etapa de publicación en conferencias académicas y no siendo adoptados ampliamente por la comunidad blockchain. Sui Lutris es un protocolo que soporta Sui, que combina consenso basado en DAG y métodos sin consenso, logrando lo mejor de ambos mundos: latencia de subsegundos y un rendimiento continuo de miles de transacciones por segundo. Sui no solo ha logrado estas dos tareas, sino que también ha mantenido la capacidad de expresar contratos complejos sobre objetos compartidos, generar puntos de control y reconfigurar el conjunto de validadores a través de períodos.

Sui Lutris adopta un enfoque único que combina las dos soluciones anteriores. Para garantizar la seguridad de las operaciones de activos de un único propietario (objetos poseídos), el sistema emplea un protocolo de difusión consistente entre los validadores, logrando así una latencia por debajo del consenso. Sui Lutris solo confía en el consenso para manejar contratos inteligentes complejos que se ejecutan en objetos compartidos, es decir, objetos que cualquier usuario puede modificar. Además, Sui Lutris también admite operaciones de mantenimiento de la red, como la definición de puntos de control y la reconfiguración de validadores. Al manejar transacciones en un entorno bizantino replicado, esta estrategia innovadora proporciona una solución que satisface ambas partes.

El ciclo de vida de las transacciones en Sui Lutris es el siguiente: los usuarios que poseen la clave privada crean y firman transacciones para cambiar los objetos que poseen, o una mezcla de los objetos que poseen y los objetos compartidos. La transacción se envía a cada nodo de validación de Sui Lutris, donde los nodos de validación realizan una serie de verificaciones de validez y seguridad, firman la transacción y devuelven la transacción firmada al cliente. El cliente recopila las respuestas de la gran mayoría de los nodos de validación para formar un certificado de transacción, momento en el cual la transacción puede considerarse irreversible.

Una vez que se complete el ensamblaje del certificado, se enviará de vuelta a todos los nodos de validación, que verificarán su validez y confirmarán su recepción al cliente. Si la transacción involucra objetos exclusivos, el certificado de transacción puede ser procesado y ejecutado de inmediato, sin necesidad de esperar al motor de consenso. Todos los certificados se reenvían al protocolo de consenso basado en DAG. El consenso finalmente produce el orden total de los certificados; los nodos de validación revisan y ejecutan las transacciones que contienen objetos compartidos, y el cliente puede recopilar las respuestas de la gran mayoría de los nodos de validación, ensamblándolas en un certificado de efecto, que se puede utilizar como prueba de liquidación de la transacción. Posteriormente, se forman puntos de control para cada presentación de consenso, que también se utilizan para impulsar el protocolo de reconfiguración.

Además del proceso principal de transacción, Sui Lutris también ofrece múltiples funciones que soportan cadenas de bloques de nivel de producción:

1. Implementar el protocolo de puntos de control después de alcanzar la determinación final, generando la historia causal de todas las transacciones en el sistema. Esto se utiliza para auditorías completas, así como para mantener de manera eficiente la sincronización entre nodos completos y nodos de validación con latencia.

2. Soporta la reconfiguración al final de cada período, momento en el cual el conjunto de validadores y su poder de voto pueden cambiar. Para asegurar que todas las transacciones finales se incluyan en una época, cada época necesita cerrarse y confirmarse cuidadosamente para garantizar la seguridad final.

3. Se resolvió el problema de bloqueo permanente de activos causado por la doble gastación de activos en clientes con vulnerabilidades en protocolos sin consenso. Sui Lutris "desbloquea" de manera segura los activos bloqueados erróneamente al final de la epoch, minimizando el daño causado por el bug.

Sui Lutris proporciona a los usuarios soluciones de cadena de bloques para gestionar un gran valor. El informe técnico completo describe en detalle el funcionamiento de los protocolos de seguridad y actividad, así como la prueba de seguridad de estos en un modelo de sistema distribuido estándar con participantes bizantinos de sincronización parcial.