Sui Lutris: combinação de DAG e a implementação de um novo protocolo de blockchain de alta taxa de transferência e baixa latência sem consenso

Desde o surgimento do Bitcoin há dez anos, a tecnologia Blockchain fez progressos significativos. Com o surgimento de novos cenários de aplicação, como jogos e NFT, a Comunidade Blockchain continua a explorar maneiras de melhorar a eficiência técnica, especialmente no que diz respeito ao tratamento de altas cargas e à realização de latência em tempo real. As blockchains L1 enfrentam dois desafios principais: primeiro, alcançar alta taxa de transferência enquanto mantém baixa latência, e segundo, garantir a estabilidade a longo prazo do protocolo de consenso. Ao enfrentar esses desafios, é necessário também manter a Descentralização através da participação dinâmica e reconfiguração dos nós de validação.

Uma forma de aumentar a taxa de transferência é adotar um protocolo de consenso baseado em DAG. Esses protocolos permitem que a blockchain processe simultaneamente um grande número de transações, sendo muito adequados para cenários de aplicação como jogos e NFT. No entanto, os protocolos baseados em DAG geralmente resultam em alguns segundos de latência, o que implica um custo elevado para transferências comuns ou operações de jogo.

Por outro lado, os protocolos sem consenso demonstram um enorme potencial na redução da latência e escalabilidade. Esses protocolos eliminam a necessidade de consenso, permitindo o processamento rápido de transações, sem a necessidade de uma ordenação global das transações independentes processadas em paralelo. No entanto, eles estão limitados a uma classe restrita de operações simples de Blockchain, restringindo as funcionalidades dos contratos inteligentes que podem ser realizados, e a reconfiguração de um conjunto de validadores dinâmico pode ser desafiadora.

Apesar do grande potencial desses métodos, atualmente nenhum deles foi aplicado em blockchains de nível de produção, permanecendo apenas na fase de apresentação em conferências acadêmicas, sem ser amplamente adotado pela Comunidade Blockchain. Sui Lutris é um protocolo que suporta Sui, combinando um consenso baseado em DAG e métodos sem consenso, alcançando o melhor dos dois mundos: latência de sub-segundo e uma taxa de transferência contínua de milhares de transações por segundo. Sui não apenas completou essas duas tarefas, mas também manteve a capacidade de expressar contratos complexos sobre objetos compartilhados, gerar pontos de verificação e reconfigurar o conjunto de validadores ao longo do tempo.

O Sui Lutris adotou uma abordagem única que combina as duas soluções mencionadas. Para garantir a segurança das operações de ativos de um único proprietário (objetos possuídos), o sistema utiliza um protocolo de transmissão consistente entre os validadores, alcançando uma latência abaixo do consenso. O Sui Lutris depende apenas do consenso para lidar com contratos inteligentes complexos que operam em objetos compartilhados, ou seja, objetos que qualquer usuário pode alterar. Além disso, o Sui Lutris também suporta operações de manutenção da rede, como definição de pontos de verificação e reconfiguração de validadores. Ao lidar com transações em um ambiente bizantino replicado, essa estratégia inovadora oferece uma solução que agrada a todos.

O ciclo de vida das transações no Sui Lutris é o seguinte: usuários com chaves privadas criam e assinam transações para alterar os objetos que possuem, ou uma mistura de objetos que possuem e objetos compartilhados. A transação é enviada a cada nó de validação do Sui Lutris, os nós de validação executam uma série de verificações de validade e segurança, assinam a transação e devolvem a transação assinada ao cliente. O cliente coleta as respostas da grande maioria dos nós de validação para formar o certificado de transação, momento em que a transação pode ser considerada irreversível.

Após a montagem do certificado, ele será enviado de volta a todos os nós de validação, que verificarão sua validade e confirmarão o recebimento ao cliente. Se a transação envolver objetos exclusivos, o certificado de transação pode ser processado e executado imediatamente, sem aguardar o motor de consenso. Todos os certificados são retransmitidos para o protocolo de consenso baseado em DAG. O consenso, em última análise, produz a ordem total dos certificados; os nós de validação verificam e executam aquelas transações que contêm objetos compartilhados, e o cliente pode coletar as respostas da grande maioria dos nós de validação, montando-as em um certificado de efeito, que pode ser usado como prova de liquidação da transação. Em seguida, para cada submissão de consenso, são formados pontos de verificação, que também são usados para impulsionar o protocolo de reconfiguração.

Além dos principais processos de negociação, o Sui Lutris também oferece várias funcionalidades que suportam blockchains de nível de produção:

1. Implementar o protocolo de checkpoint após alcançar a determinística final, gerando a história causal de todas as transações no sistema. Isso é utilizado para auditoria completa, bem como para manter a sincronização de nós completos e nós de validação com latência de forma eficiente.

2. Suporte para reconfiguração no final de cada período, momento em que o conjunto de validadores e seus direitos de voto podem mudar. Para garantir que todas as transações finais estejam incluídas em um época, cada época precisa ser cuidadosamente encerrada e a segurança final confirmada.

3. Resolveu o problema de bloqueio permanente de ativos causado por vulnerabilidades em clientes de protocolo sem consenso. O Sui Lutris "desbloqueia" de forma segura os ativos que foram incorretamente bloqueados no final da epoch, minimizando os danos causados pelo bug.

Sui Lutris oferece aos usuários uma solução de Blockchain para gerenciar um grande valor. O relatório técnico completo detalha como funcionam os protocolos de segurança e de atividade, bem como as provas de segurança que eles têm em relação aos participantes bizantinos parcialmente sincronizados em um modelo de sistema distribuído padrão.