Últimos avances y aplicaciones de los protocolos de consenso en blockchain
Recientemente, se han logrado avances significativos en el campo de los protocolos de consenso de blockchain, especialmente en lo que respecta a la replicación de máquinas de estado tolerantes a fallos bizantinos asíncronos (BFT SMR). Actualmente, sMVBA, con su retraso esperado de 10δ, se ha convertido en el protocolo MVBA asíncrono más rápido. Además, dos nuevos diseños de protocolo: 2PAC (consenso asíncrono de 2 fases) y bloques de tubería ultrarrápida, han mostrado mejoras notables en términos de rendimiento y latencia.
La tecnología blockchain, como una tecnología de libro mayor distribuido y descentralizado, tiene su núcleo en el mecanismo de consenso, que influye directamente en la escalabilidad y seguridad de la blockchain. El mecanismo de consenso de Tolerancia a Fallos Bizantinos Asincrónico (BFT) se ha convertido en un foco de investigación debido a sus ventajas en la gestión de la latencia de la red y la falla de nodos parciales.
En el modelo BFT asincrónico, el sistema está compuesto por n = 3f + 1 procesos, de los cuales f procesos pueden ser comprometidos maliciosamente. Estos procesos se comunican entre sí a través de canales asincrónicos, donde la latencia de los mensajes es controlada por un adversario. Cada proceso tiene un par de claves pública y privada para la firma y la verificación, asegurando la autenticidad e integridad de los mensajes.
El objetivo del protocolo de consenso de blockchain es lograr que todos los nodos honestos lleguen a un consenso sobre el estado de la blockchain. Necesita cumplir con requisitos básicos como la actividad, la consistencia y la calidad P. Actualmente, el principal desafío que enfrentan los protocolos de consenso asíncronos es mejorar el rendimiento al mismo tiempo que se garantiza la seguridad.
Para enfrentar estos desafíos, los investigadores propusieron el protocolo 2PAC. Este protocolo mejora significativamente el rendimiento al simplificar y optimizar el proceso de consenso. 2PAC tiene dos variantes: 2PAClean y 2PACBIG. 2PAClean logra un rendimiento de +90% y una latencia esperada de 9.5δ, con una complejidad de mensaje de O(n²). Por otro lado, 2PACBIG es actualmente el protocolo de consenso de blockchain más rápido, con una complejidad de mensaje de O(n³), y el tiempo de ejecución de MVBA sin fallos es de 4δ.
Otra innovación es el diseño de bloques en línea súper rápido. Este diseño reduce significativamente la latencia de los bloques en línea, y bajo un programador justo, el tiempo de decisión de los bloques en línea es incluso menor que el de los bloques no en línea. Este mecanismo garantiza la latencia del camino rápido en todas las ejecuciones, sin verse afectado por el comportamiento de procesos fallidos.
A través de análisis teóricos y pruebas prácticas, el retraso esperado de 2PAClean en el peor de los casos es de 9.5δ, y en el mejor de los casos es de 6δ. En comparación, el retraso esperado de sMVBA es de 10δ, y en el mejor de los casos es de 6δ. El rendimiento de 2PAClean aumentó entre un 80% y un 100% en comparación con el sMVBA en cadena. El tiempo de ejecución de una sola MVBA de 2PACBIG es de 4δ, más rápido que todos los protocolos existentes. El diseño de bloques de pipeline ultrarrápido permite que s2PAClean y s2PACBIG logren tiempos de decisión de bloques en pipeline de 4δ y 3δ, respectivamente.
Los resultados de la evaluación muestran que 2PAClean y 2PACBIG exhiben un rendimiento superior en diversas condiciones de red, especialmente en entornos de alta latencia y alta tasa de fallos. 2PAClean logra un buen equilibrio entre la latencia de mensajería y la complejidad computacional, mientras que 2PACBIG logra una menor latencia mediante la paralelización y la optimización del proceso de votación.
Las futuras direcciones de investigación incluyen la optimización adicional de la estructura del protocolo, el análisis profundo de la seguridad del nuevo protocolo en varios escenarios de ataque, así como la aplicación del nuevo protocolo en sistemas de blockchain reales.
Estos nuevos protocolos de consenso están diseñados para proporcionar referencias importantes para el desarrollo de la tecnología blockchain. No solo han demostrado su superioridad teóricamente, sino que también han mostrado un rendimiento excepcional en pruebas prácticas, ofreciendo nuevas ideas para lograr protocolos de consenso blockchain eficientes y seguros. A medida que la investigación avanza y la tecnología se optimiza, se espera que la tecnología blockchain desempeñe un papel aún más importante en la futura economía digital.
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MevShadowranger
· 07-23 02:13
¡Buen proyecto, hazlo!
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HodlBeliever
· 07-22 02:14
¿Incremento de 12 veces en el rendimiento? Se recomienda observar los indicadores durante seis meses antes de sacar conclusiones.
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TokenStorm
· 07-21 21:58
¿Otra nueva consenso? Miremos los datos de retroceso primero. Esperemos una Gran caída para comprar la caída.
Nuevos avances en el consenso BFT asíncrono: el protocolo 2PAC mejora significativamente el rendimiento de la blockchain
Últimos avances y aplicaciones de los protocolos de consenso en blockchain
Recientemente, se han logrado avances significativos en el campo de los protocolos de consenso de blockchain, especialmente en lo que respecta a la replicación de máquinas de estado tolerantes a fallos bizantinos asíncronos (BFT SMR). Actualmente, sMVBA, con su retraso esperado de 10δ, se ha convertido en el protocolo MVBA asíncrono más rápido. Además, dos nuevos diseños de protocolo: 2PAC (consenso asíncrono de 2 fases) y bloques de tubería ultrarrápida, han mostrado mejoras notables en términos de rendimiento y latencia.
La tecnología blockchain, como una tecnología de libro mayor distribuido y descentralizado, tiene su núcleo en el mecanismo de consenso, que influye directamente en la escalabilidad y seguridad de la blockchain. El mecanismo de consenso de Tolerancia a Fallos Bizantinos Asincrónico (BFT) se ha convertido en un foco de investigación debido a sus ventajas en la gestión de la latencia de la red y la falla de nodos parciales.
En el modelo BFT asincrónico, el sistema está compuesto por n = 3f + 1 procesos, de los cuales f procesos pueden ser comprometidos maliciosamente. Estos procesos se comunican entre sí a través de canales asincrónicos, donde la latencia de los mensajes es controlada por un adversario. Cada proceso tiene un par de claves pública y privada para la firma y la verificación, asegurando la autenticidad e integridad de los mensajes.
El objetivo del protocolo de consenso de blockchain es lograr que todos los nodos honestos lleguen a un consenso sobre el estado de la blockchain. Necesita cumplir con requisitos básicos como la actividad, la consistencia y la calidad P. Actualmente, el principal desafío que enfrentan los protocolos de consenso asíncronos es mejorar el rendimiento al mismo tiempo que se garantiza la seguridad.
Para enfrentar estos desafíos, los investigadores propusieron el protocolo 2PAC. Este protocolo mejora significativamente el rendimiento al simplificar y optimizar el proceso de consenso. 2PAC tiene dos variantes: 2PAClean y 2PACBIG. 2PAClean logra un rendimiento de +90% y una latencia esperada de 9.5δ, con una complejidad de mensaje de O(n²). Por otro lado, 2PACBIG es actualmente el protocolo de consenso de blockchain más rápido, con una complejidad de mensaje de O(n³), y el tiempo de ejecución de MVBA sin fallos es de 4δ.
Otra innovación es el diseño de bloques en línea súper rápido. Este diseño reduce significativamente la latencia de los bloques en línea, y bajo un programador justo, el tiempo de decisión de los bloques en línea es incluso menor que el de los bloques no en línea. Este mecanismo garantiza la latencia del camino rápido en todas las ejecuciones, sin verse afectado por el comportamiento de procesos fallidos.
A través de análisis teóricos y pruebas prácticas, el retraso esperado de 2PAClean en el peor de los casos es de 9.5δ, y en el mejor de los casos es de 6δ. En comparación, el retraso esperado de sMVBA es de 10δ, y en el mejor de los casos es de 6δ. El rendimiento de 2PAClean aumentó entre un 80% y un 100% en comparación con el sMVBA en cadena. El tiempo de ejecución de una sola MVBA de 2PACBIG es de 4δ, más rápido que todos los protocolos existentes. El diseño de bloques de pipeline ultrarrápido permite que s2PAClean y s2PACBIG logren tiempos de decisión de bloques en pipeline de 4δ y 3δ, respectivamente.
Los resultados de la evaluación muestran que 2PAClean y 2PACBIG exhiben un rendimiento superior en diversas condiciones de red, especialmente en entornos de alta latencia y alta tasa de fallos. 2PAClean logra un buen equilibrio entre la latencia de mensajería y la complejidad computacional, mientras que 2PACBIG logra una menor latencia mediante la paralelización y la optimización del proceso de votación.
Las futuras direcciones de investigación incluyen la optimización adicional de la estructura del protocolo, el análisis profundo de la seguridad del nuevo protocolo en varios escenarios de ataque, así como la aplicación del nuevo protocolo en sistemas de blockchain reales.
Estos nuevos protocolos de consenso están diseñados para proporcionar referencias importantes para el desarrollo de la tecnología blockchain. No solo han demostrado su superioridad teóricamente, sino que también han mostrado un rendimiento excepcional en pruebas prácticas, ofreciendo nuevas ideas para lograr protocolos de consenso blockchain eficientes y seguros. A medida que la investigación avanza y la tecnología se optimiza, se espera que la tecnología blockchain desempeñe un papel aún más importante en la futura economía digital.