Sui Lutris: поєднання DAG та безконсенсусного підходу для створення нового протоколу Блокчейн з високою пропускною спроможністю та низькою затримкою

Протягом десятиріччя з моменту народження Біткойна технологія Блокчейн досягла значного прогресу. З появою нових прикладних сценаріїв, таких як ігри та NFT, Блокчейн-спільнота постійно досліджує способи підвищення ефективності технології, особливо в обробці високих навантажень та досягненні реальної затримки. L1 Блокчейн стикається з двома основними викликами: по-перше, досягнення високої пропускної здатності при збереженні низької затримки, по-друге, забезпечення довгострокової стабільності протоколу консенсусу. У відповідь на ці виклики також необхідно підтримувати децентралізацію через динамічну участь та перенастройку верифікаційних нод.

Одним із способів підвищення пропускної здатності є використання протоколу консенсусу на основі DAG. Ці протоколи дозволяють Блокчейн одночасно обробляти велику кількість транзакцій, що робить їх ідеальними для ігор та таких застосунків, як NFT. Проте протоколи на основі DAG зазвичай призводять до затримки в кілька секунд, що є досить високою вартістю для звичайних переказів або ігрових операцій.

З іншого боку, безконсенсусні протоколи демонструють величезний потенціал у зменшенні затримки та масштабованості. Ці протоколи усувають потребу в консенсусі, дозволяючи швидку обробку транзакцій без необхідності загального впорядкування незалежних транзакцій, що обробляються паралельно. Однак вони обмежені лише певним класом обмежених простих операцій Блокчейн, що обмежує функції смарт-контрактів, і переналаштування динамічно змінюваного набору валідаторів може бути складним.

Хоча ці методи мають великий потенціал, наразі вони не застосовуються в продуктивних Блокчейн-системах, залишаючись лише на етапі публікацій на академічних конференціях, і не отримали широкого визнання в Блокчейн-спільноті. Sui Lutris є протоколом, що підтримує Sui, який поєднує консенсус на основі DAG та методи без консенсусу, реалізуючи обидва аспекти: затримку на рівні підсекунд і безперервну пропускну спроможність у тисячі транзакцій на секунду. Sui не тільки виконала ці дві задачі, але й зберегла можливість виражати складні контракти на спільних об'єктах, генерувати контрольні точки та повторно налаштовувати набір валідаторів у різні періоди.

Sui Lutris використовує унікальний підхід, поєднуючи вищезгадані два рішення. Щоб забезпечити безпеку операцій з активами єдиного власника (об'єктами власності), система використовує узгоджений протокол трансляції між валідаторами, що дозволяє досягти затримки нижче рівня консенсусу. Sui Lutris покладається на консенсус тільки для обробки складних смарт-контрактів, що працюють на спільних об'єктах, тобто об'єктах, які можуть змінюватися будь-яким користувачем. Крім того, Sui Lutris підтримує операції з обслуговування мережі, такі як визначення контрольних точок і повторна конфігурація валідаторів. Ця інноваційна стратегія забезпечує оптимальне рішення при обробці транзакцій в реплікованому візантійському середовищі.

Життєвий цикл транзакцій у Sui Lutris виглядає так: користувачі, які мають приватний ключ, створюють і підписують транзакції, щоб змінити об'єкти, які вони володіють, або поєднання об'єктів, якими вони володіють, та спільних об'єктів. Транзакція надсилається до кожної верифікаційної ноди Sui Lutris, верифікаційні ноди виконують низку перевірок на дійсність і безпеку, підписують її і повертають підписану транзакцію клієнту. Клієнт збирає відповіді від більшості верифікаційних нод, щоб сформувати сертифікат транзакції, у цей момент транзакцію можна вважати незворотною.

Після завершення збору сертифікатів вони будуть надіслані назад до всіх верифікаційних нод, які перевіряють їхню дійсність і підтверджують отримання клієнту. Якщо транзакція стосується ексклюзивних об'єктів, сертифікат транзакції може бути оброблений і виконаний негайно, без очікування двигуна консенсусу. Всі сертифікати пересилаються до протоколу консенсусу на основі DAG. Консенсус остаточно виводить загальний порядок сертифікатів; верифікаційні ноди перевіряють і виконують ті транзакції, що містять спільні об'єкти, клієнт може зібрати відповіді від більшості верифікаційних нод, зібрати їх в один сертифікат дії та використовувати його як доказ розрахунку транзакції. Потім для кожного подання консенсусу формується контрольна точка, яка також використовується для управління протоколом повторної конфігурації.

Окрім основного процесу торгівлі, Sui Lutris також пропонує кілька функцій, що підтримують виробничий рівень Блокчейн:

1. Реалізація протоколу контрольних точок після досягнення остаточної визначеності, що генерує причинно-історію всіх транзакцій у системі. Це використовується для повного аудиту, а також для ефективного підтримання синхронізації між повними вузлами та вузлами затриманого підтвердження.

2. Підтримка перенастройки в кінці кожного періоду, під час якого склад валідаторів та їхні голосувальні права можуть змінюватися. Щоб забезпечити включення всіх остаточних транзакцій в один етап, кожен етап потрібно ретельно закрити та підтвердити остаточну безпеку.

3. Вирішено проблему з постійним блокуванням активів, яка виникала в попередніх протоколах без консенсусу, коли існували уразливі клієнти з подвійним витрачанням активів. Sui Lutris безпечно "розблокує" помилково заблоковані активи в кінці епохи, зменшуючи шкоду, завдану помилкою.

Sui Lutris надає користувачам рішення для управління значною вартістю в Блокчейн. Повний технічний звіт детально описує, як працюють протоколи безпеки та активності, а також їхню безпеку в стандартній моделі розподіленої системи з частково синхронізованими візантійськими учасниками.