Sui Lutris: Menggabungkan DAG dan tanpa Konsensus untuk mencapai protokol Blockchain baru dengan throughput tinggi dan latensi rendah

Sejak kelahiran Bitcoin sepuluh tahun yang lalu, teknologi Blockchain telah mengalami kemajuan yang signifikan. Dengan munculnya aplikasi baru seperti game dan NFT, komunitas Blockchain terus mengeksplorasi cara untuk meningkatkan efisiensi teknologi, terutama dalam menangani beban tinggi dan mencapai latensi waktu nyata. Blockchain L1 menghadapi dua tantangan utama: pertama, mencapai throughput tinggi sambil mempertahankan latensi rendah, dan kedua, memastikan stabilitas jangka panjang dari protokol konsensus. Dalam menghadapi tantangan ini, perlu juga mempertahankan desentralisasi melalui partisipasi dinamis dan re-konfigurasi dari node verifikasi.

Salah satu cara untuk meningkatkan throughput adalah dengan menggunakan protokol konsensus berbasis DAG. Protokol semacam ini memungkinkan blockchain untuk memproses sejumlah besar transaksi secara bersamaan, sangat cocok untuk aplikasi seperti game dan NFT. Namun, protokol berbasis DAG biasanya menyebabkan latensi beberapa detik, yang merupakan biaya tinggi untuk transfer biasa atau operasi game.

Di sisi lain, protokol tanpa konsensus menunjukkan potensi besar dalam mengurangi latensi dan skalabilitas. Protokol ini menghilangkan kebutuhan akan konsensus, memungkinkan pemrosesan transaksi yang cepat tanpa perlu urutan total untuk transaksi independen yang diproses secara paralel. Namun, mereka terbatas pada satu kelas operasi blockchain sederhana yang terbatas, membatasi fungsi kontrak pintar yang dapat dicapai, dan pengaturan ulang kumpulan validator yang berubah dinamis mungkin menjadi tantangan.

Meskipun metode ini memiliki potensi besar, saat ini belum diterapkan dalam blockchain tingkat produksi, hanya berada pada tahap publikasi konferensi akademik, dan belum diadopsi secara luas oleh komunitas Blockchain. Sui Lutris adalah protokol yang mendukung Sui, yang menggabungkan konsensus berbasis DAG dan metode tanpa konsensus, mencapai solusi terbaik: latensi sub-detik dan throughput berkelanjutan ribuan transaksi per detik. Sui tidak hanya berhasil menyelesaikan kedua tugas ini, tetapi juga mempertahankan kemampuan untuk mengekspresikan kontrak kompleks pada objek yang dibagikan, menghasilkan titik pemeriksaan, dan mengonfigurasi ulang kumpulan validator lintas periode.

Sui Lutris mengadopsi pendekatan yang unik dengan menggabungkan kedua solusi di atas. Untuk memastikan keamanan operasi aset pemilik tunggal (objek yang dimiliki), sistem menggunakan protokol siaran konsisten di antara para validator, sehingga mencapai latensi di bawah konsensus. Sui Lutris hanya bergantung pada konsensus untuk menangani kontrak pintar yang kompleks yang berjalan pada objek bersama, yaitu objek yang dapat diubah oleh pengguna mana pun. Selain itu, Sui Lutris juga mendukung operasi pemeliharaan jaringan, seperti mendefinisikan titik pemeriksaan dan mengonfigurasi ulang validator. Dalam menangani transaksi di lingkungan Bizantium yang direplikasi, strategi inovatif ini memberikan solusi yang saling menguntungkan.

Siklus transaksi dalam Sui Lutris adalah sebagai berikut: pengguna yang memiliki kunci privat membuat dan menandatangani transaksi untuk mengubah objek yang mereka miliki, atau campuran objek yang mereka miliki dan objek yang dibagikan. Transaksi dikirim ke setiap Node verifikasi Sui Lutris, Node verifikasi melakukan serangkaian pemeriksaan keabsahan dan keamanan, menandatangani transaksi, dan mengembalikan transaksi yang telah ditandatangani kepada klien. Klien mengumpulkan respons dari sebagian besar Node verifikasi untuk membentuk sertifikat transaksi, pada saat ini transaksi dapat dianggap tidak dapat diubah.

Setelah penggabungan sertifikat selesai, sertifikat tersebut akan dikirim kembali ke semua node verifikasi, node verifikasi memeriksa keabsahannya dan mengonfirmasi penerimaan kepada klien. Jika transaksi melibatkan objek eksklusif, sertifikat transaksi dapat segera diproses dan dilaksanakan tanpa menunggu mesin konsensus. Semua sertifikat diteruskan ke protokol konsensus berbasis DAG. Konsensus akhirnya mengeluarkan urutan total sertifikat; node verifikasi memeriksa dan melaksanakan transaksi yang berisi objek bersama, klien dapat mengumpulkan respons dari sebagian besar node verifikasi, merakitnya menjadi sertifikat efek, dan menggunakannya sebagai bukti penyelesaian transaksi. Selanjutnya, untuk setiap pengajuan konsensus dibentuk checkpoint, yang juga digunakan untuk mendorong protokol reconfigurasi.

Selain alur transaksi utama, Sui Lutris juga menyediakan berbagai fitur yang mendukung blockchain tingkat produksi:

1. Terapkan protokol checkpoint setelah mencapai kepastian akhir, menghasilkan sejarah kausal dari semua transaksi dalam sistem. Ini digunakan untuk audit lengkap, serta untuk menjaga sinkronisasi node penuh dan node verifikasi yang tertunda dengan cara yang efisien.

2. Mendukung reconfigurasi pada akhir setiap periode, di mana kumpulan validator dan hak suaranya mungkin berubah. Untuk memastikan semua transaksi akhir termasuk dalam satu epoch, setiap epoch perlu ditutup dengan hati-hati dan mengonfirmasi keamanan akhir.

3. Mengatasi masalah penguncian aset secara permanen yang disebabkan oleh klien dengan kerentanan dalam protokol tanpa konsensus di masa lalu saat terjadi double spend. Sui Lutris dengan aman "membuka kunci" aset yang terkunci secara keliru pada akhir epoch, meminimalkan kerugian yang ditimbulkan oleh bug.

Sui Lutris menyediakan solusi blockchain untuk mengelola nilai yang besar bagi pengguna. Laporan teknis lengkap menjelaskan cara kerja protokol keamanan dan aktivitas, serta bukti keamanan mereka dengan peserta Bizantium yang sebagian disinkronkan dalam model sistem terdistribusi standar.