مؤخراً، حقق مجال بروتوكولات توافق البلوك تشين تقدمًا ملحوظًا، خاصة في بروتوكولات النسخ غير المتزامنة ذات التحمل البيزنطي (BFT SMR). حاليًا، تعتبر sMVBA أسرع بروتوكول MVBA غير متزامن مع تأخير متوقع يبلغ 10δ. علاوة على ذلك، أظهرت تصميمات بروتوكولات جديدة - 2PAC (توافق غير متزامن من مرحلتين) وكتل تدفق فائقة السرعة - تحسينات ملحوظة من حيث الإنتاجية والتأخير.
تُعتبر تقنية البلوك تشين كنظام لدفتر الأستاذ الموزع غير المركزي، حيث تكمن جوهرها في آلية الإجماع، والتي تؤثر بشكل مباشر على قابلية التوسع والأمان في البلوك تشين. أصبحت آلية الإجماع الخاصة بالتحمل البيزنطي غير المتزامن (BFT) محور البحث نظرًا لمزاياها في التعامل مع تأخيرات الشبكة وفشل بعض العقد.
في نموذج BFT غير المتزامن، يتكون النظام من n = 3f + 1 عملية، حيث يمكن أن تتعرض f عملية للتخريب الخبيث. تتواصل هذه العمليات مع بعضها البعض عبر قنوات غير متزامنة، وتتحكم الخصوم في تأخير نقل الرسائل. تمتلك كل عملية زوجًا من المفاتيح العامة والخاصة للاستخدام في التوقيع والتحقق، مما يضمن صحة الرسائل وسلامتها.
الهدف من بروتوكول إجماع البلوك تشين هو جعل جميع العقد الصادقة تتفق على حالة البلوك تشين. يحتاج إلى تلبية المتطلبات الأساسية مثل النشاط، والتناسق، وجودة P. حاليًا، التحدي الرئيسي الذي تواجهه بروتوكولات الإجماع غير المتزامنة هو تحسين الأداء مع ضمان الأمان.
لمواجهة هذه التحديات، اقترح الباحثون بروتوكول 2PAC. يقوم هذا البروتوكول بتحسين وتبسيط عملية التوافق، مما يعزز الأداء بشكل ملحوظ. يوجد نوعان من 2PAC: 2PAClean و 2PACBIG. حقق 2PAClean قدرة معالجة تبلغ +90% مع تأخير متوقع قدره 9.5δ، وتعقيد الرسالة هو O(n²). بينما 2PACBIG هو أسرع بروتوكول توافق على البلوكتشين حاليًا بتعقيد رسالة O(n³)، ووقت تشغيل MVBA المفرد بدون أخطاء هو 4δ.
الابتكار الآخر هو تصميم كتل خط الأنابيب فائقة السرعة. يقلل هذا التصميم بشكل كبير من تأخير كتل خط الأنابيب، وفي ظل المجدول العادل، يكون وقت اتخاذ القرار لكتل خط الأنابيب أقل حتى من كتل غير خط الأنابيب. تضمن هذه الآلية تأخير المسار السريع في جميع التنفيذات، غير متأثرة بسلوك العمليات المعطلة.
من خلال التحليل النظري والاختبارات العملية، فإن التأخير المتوقع ل 2PAClean في أسوأ الحالات هو 9.5δ، وفي الحالات الجيدة هو 6δ. بالمقارنة، فإن التأخير المتوقع لـ sMVBA هو 10δ، وفي الحالات الجيدة هو 6δ. لقد زادت قدرة 2PAClean من خلال تحسين throughput بنسبة 80% إلى 100% مقارنةً بـ sMVBA السلسلي. وقت تشغيل MVBA لمرة واحدة لـ 2PACBIG هو 4δ، وهو أسرع من جميع البروتوكولات الحالية. تصميم الكتل المتسلسلة السريعة للغاية يجعل من الممكن لـ s2PAClean و s2PACBIG تحقيق أوقات اتخاذ قرارات الكتل المتسلسلة بمعدل 4δ و3δ على التوالي.
تظهر نتائج التقييم أن 2PAClean و 2PACBIG يظهران أداءً ممتازًا تحت ظروف الشبكة المختلفة، وخاصة في البيئات ذات الكمون العالي ومعدل الفشل العالي. حقق 2PAClean توازنًا جيدًا بين تأخير الرسائل وتعقيد الحساب، بينما حقق 2PACBIG تأخيرًا أقل من خلال التوازي وتحسين عملية التصويت.
تشمل اتجاهات البحث المستقبلية تحسين هيكل البروتوكولات بشكل أكبر، وتحليل أمان البروتوكولات الجديدة في سيناريوهات الهجوم المختلفة، بالإضافة إلى تطبيق البروتوكولات الجديدة في أنظمة blockchain العملية.
تقدم هذه البروتوكولات الجديدة من أجل التوافق مرجعًا هامًا لتطوير تقنية البلوك تشين. فهي لا تثبت تفوقها على المستوى النظري فحسب، بل تعرض أيضًا أداءً ممتازًا في الاختبارات العملية، مما يوفر أفكارًا جديدة لتحقيق بروتوكولات توافق فعالة وآمنة في البلوك تشين. مع تعمق الأبحاث وتحسين التكنولوجيا، من المتوقع أن تلعب تقنية البلوك تشين دورًا أكثر أهمية في الاقتصاد الرقمي المستقبلي.
شاهد النسخة الأصلية
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
تسجيلات الإعجاب 8
أعجبني
8
7
مشاركة
تعليق
0/400
MevShadowranger
· 07-23 02:13
مشروع جيد، فقط قم بذلك!
شاهد النسخة الأصليةرد0
HodlBeliever
· 07-22 02:14
زيادة السعة 12 مرة؟ يُوصى بمراقبة مؤشرات لمدة ستة أشهر قبل الوصول إلى استنتاج.
شاهد النسخة الأصليةرد0
TokenStorm
· 07-21 21:58
هل هو إجماع جديد؟ دعنا نرى بيانات الاختبار ثم نتحدث عن ذلك، انتظر هبوطًا كبيرًا لشراء الانخفاض.
اختراق جديد في توافق BFT غير المتزامن: بروتوكول 2PAC يعزز بشكل كبير أداء البلوكشين
أحدث التطورات والتطبيقات لبروتوكولات إجماع blockchain
مؤخراً، حقق مجال بروتوكولات توافق البلوك تشين تقدمًا ملحوظًا، خاصة في بروتوكولات النسخ غير المتزامنة ذات التحمل البيزنطي (BFT SMR). حاليًا، تعتبر sMVBA أسرع بروتوكول MVBA غير متزامن مع تأخير متوقع يبلغ 10δ. علاوة على ذلك، أظهرت تصميمات بروتوكولات جديدة - 2PAC (توافق غير متزامن من مرحلتين) وكتل تدفق فائقة السرعة - تحسينات ملحوظة من حيث الإنتاجية والتأخير.
تُعتبر تقنية البلوك تشين كنظام لدفتر الأستاذ الموزع غير المركزي، حيث تكمن جوهرها في آلية الإجماع، والتي تؤثر بشكل مباشر على قابلية التوسع والأمان في البلوك تشين. أصبحت آلية الإجماع الخاصة بالتحمل البيزنطي غير المتزامن (BFT) محور البحث نظرًا لمزاياها في التعامل مع تأخيرات الشبكة وفشل بعض العقد.
في نموذج BFT غير المتزامن، يتكون النظام من n = 3f + 1 عملية، حيث يمكن أن تتعرض f عملية للتخريب الخبيث. تتواصل هذه العمليات مع بعضها البعض عبر قنوات غير متزامنة، وتتحكم الخصوم في تأخير نقل الرسائل. تمتلك كل عملية زوجًا من المفاتيح العامة والخاصة للاستخدام في التوقيع والتحقق، مما يضمن صحة الرسائل وسلامتها.
الهدف من بروتوكول إجماع البلوك تشين هو جعل جميع العقد الصادقة تتفق على حالة البلوك تشين. يحتاج إلى تلبية المتطلبات الأساسية مثل النشاط، والتناسق، وجودة P. حاليًا، التحدي الرئيسي الذي تواجهه بروتوكولات الإجماع غير المتزامنة هو تحسين الأداء مع ضمان الأمان.
لمواجهة هذه التحديات، اقترح الباحثون بروتوكول 2PAC. يقوم هذا البروتوكول بتحسين وتبسيط عملية التوافق، مما يعزز الأداء بشكل ملحوظ. يوجد نوعان من 2PAC: 2PAClean و 2PACBIG. حقق 2PAClean قدرة معالجة تبلغ +90% مع تأخير متوقع قدره 9.5δ، وتعقيد الرسالة هو O(n²). بينما 2PACBIG هو أسرع بروتوكول توافق على البلوكتشين حاليًا بتعقيد رسالة O(n³)، ووقت تشغيل MVBA المفرد بدون أخطاء هو 4δ.
الابتكار الآخر هو تصميم كتل خط الأنابيب فائقة السرعة. يقلل هذا التصميم بشكل كبير من تأخير كتل خط الأنابيب، وفي ظل المجدول العادل، يكون وقت اتخاذ القرار لكتل خط الأنابيب أقل حتى من كتل غير خط الأنابيب. تضمن هذه الآلية تأخير المسار السريع في جميع التنفيذات، غير متأثرة بسلوك العمليات المعطلة.
من خلال التحليل النظري والاختبارات العملية، فإن التأخير المتوقع ل 2PAClean في أسوأ الحالات هو 9.5δ، وفي الحالات الجيدة هو 6δ. بالمقارنة، فإن التأخير المتوقع لـ sMVBA هو 10δ، وفي الحالات الجيدة هو 6δ. لقد زادت قدرة 2PAClean من خلال تحسين throughput بنسبة 80% إلى 100% مقارنةً بـ sMVBA السلسلي. وقت تشغيل MVBA لمرة واحدة لـ 2PACBIG هو 4δ، وهو أسرع من جميع البروتوكولات الحالية. تصميم الكتل المتسلسلة السريعة للغاية يجعل من الممكن لـ s2PAClean و s2PACBIG تحقيق أوقات اتخاذ قرارات الكتل المتسلسلة بمعدل 4δ و3δ على التوالي.
تظهر نتائج التقييم أن 2PAClean و 2PACBIG يظهران أداءً ممتازًا تحت ظروف الشبكة المختلفة، وخاصة في البيئات ذات الكمون العالي ومعدل الفشل العالي. حقق 2PAClean توازنًا جيدًا بين تأخير الرسائل وتعقيد الحساب، بينما حقق 2PACBIG تأخيرًا أقل من خلال التوازي وتحسين عملية التصويت.
تشمل اتجاهات البحث المستقبلية تحسين هيكل البروتوكولات بشكل أكبر، وتحليل أمان البروتوكولات الجديدة في سيناريوهات الهجوم المختلفة، بالإضافة إلى تطبيق البروتوكولات الجديدة في أنظمة blockchain العملية.
تقدم هذه البروتوكولات الجديدة من أجل التوافق مرجعًا هامًا لتطوير تقنية البلوك تشين. فهي لا تثبت تفوقها على المستوى النظري فحسب، بل تعرض أيضًا أداءً ممتازًا في الاختبارات العملية، مما يوفر أفكارًا جديدة لتحقيق بروتوكولات توافق فعالة وآمنة في البلوك تشين. مع تعمق الأبحاث وتحسين التكنولوجيا، من المتوقع أن تلعب تقنية البلوك تشين دورًا أكثر أهمية في الاقتصاد الرقمي المستقبلي.