Sui Lutris: Análise do protocolo do sistema distribuído central da blockchain Sui

A Mysten Labs atualizou o white paper do Sui Lutris em 18 de agosto, após meses de testes, e determinou os seguintes pontos importantes:

1. O Sui, ao usar PTBs e 5K TPS, pode processar entre 140k e 150k operações por segundo. Isso indica que o desempenho real do Sui na rede principal, sob picos (cerca de 700TPS), é muito superior aos resultados dos testes de benchmark.

2. Mesmo quando alguns nós de validação param de funcionar, o atraso na finalização do Sui ainda pode ser mantido abaixo de 0,5 segundos.

O white paper descreve detalhadamente o mecanismo de funcionamento do Sui e fornece provas de segurança, bem como orientações sobre como os testadores externos podem reproduzir os dados relevantes.

Após o lançamento da rede principal Sui, rapidamente atraiu o desenvolvimento de aplicações como jogos e NFTs. O relatório técnico Sui Lutris, publicado recentemente pela Mysten Labs, apresenta um sistema distribuído que suporta Sui, capaz de alcançar alta capacidade de processamento e estabilidade a longo prazo, mantendo baixa latência.

Desde o nascimento do Bitcoin, a tecnologia blockchain tem avançado significativamente, com novas aplicações como jogos e NFTs a surgirem continuamente. A comunidade blockchain tem trabalhado para melhorar a eficiência técnica, especialmente no que diz respeito ao tratamento de altas cargas e latências em tempo real.

Atualmente, as blockchains L1 enfrentam dois grandes desafios: alcançar alta taxa de transferência com baixa latência, enquanto garantem a estabilidade a longo prazo do protocolo de consenso. Esses desafios podem ser abordados através da participação dinâmica e configuração dos nós de validação.

Uma maneira eficaz de alcançar alta taxa de transferência é utilizar um protocolo de consenso baseado em DAG, como o Narwhal/Bullshark usado pelo Sui. Esses protocolos permitem que a blockchain execute um grande número de transações simultaneamente, sendo muito adequados para cenários de aplicação como jogos e NFTs. No entanto, os protocolos baseados em DAG podem resultar em alguns segundos de atraso, o que pode ter um grande impacto em transferências comuns ou operações de jogos.

Por outro lado, os protocolos sem consenso mostram um enorme potencial para reduzir a latência e aumentar a escalabilidade, como demonstrado pelo protótipo FastPay em estudos preliminares. Esses protocolos realizam um processamento rápido de transações ao eliminar a necessidade de consenso, sem a necessidade de ordenar transações independentes processadas em paralelo. No entanto, eles são aplicáveis apenas a categorias limitadas de operações simples em blockchain, o que restringe a expressividade dos contratos inteligentes, e apresentam desafios na reconfiguração de um conjunto dinâmico de nós de validação.

Embora ambos os protocolos tenham potencial, ainda não foram amplamente aplicados em blockchains de nível de produção. Eles são principalmente apresentados em conferências acadêmicas e ainda não foram amplamente adotados pela comunidade de blockchain. O Sui Lutris, como o protocolo central que sustenta a rede Sui, combina habilmente o consenso baseado em DAG e métodos sem consenso, realizando as vantagens de ambos: latência de sub-segundo (menos de 1 segundo) e um throughput contínuo de milhares de transações por segundo. O Sui não apenas alcançou esses dois objetivos, mas também preservou a capacidade de executar contratos complexos em objetos compartilhados, gerar pontos de verificação e reconfigurar conjuntos de nós de validação em ciclos.

Fusão de métodos de consenso e sem consenso

Sui Lutris adotou uma abordagem única, combinando as duas estratégias mencionadas acima. Para garantir a segurança das operações de ativos de propriedade única (objetos exclusivos), o sistema utiliza um protocolo de difusão consistente entre os nós de validação, alcançando uma latência inferior à do consenso. O Sui Lutris depende apenas do consenso para processar contratos inteligentes complexos que operam em objetos compartilhados, ou seja, objetos que qualquer usuário pode modificar. Além disso, o Sui Lutris também suporta operações de manutenção de rede, como definição de pontos de verificação e reconfiguração de nós de validação. Esta estratégia inovadora oferece uma solução que combina as vantagens de ambos os lados ao lidar com transações em um ambiente bizantino replicado.

O ciclo de vida da transação Sui Lutris é o seguinte:

1. O utilizador cria e assina uma transação para modificar os objetos que possui, ou para alterar a combinação de objetos exclusivos e objetos partilhados.

2. A transação é enviada a cada nó de validação Sui Lutris através de nós completos, os nós de validação executam uma série de verificações de validade e segurança, assinam-na e retornam a transação assinada ao cliente.

3. O cliente recolhe as respostas da maioria dos nós de validação, formando um certificado de transação. Neste momento, a transação é confirmada como irreversível, atingindo a finalização.

4. Após a integração do certificado, é enviado de volta a todos os nós de verificação, que verificam a sua validade e confirmam a receção ao cliente. Se a transação envolver objetos exclusivos, o certificado da transação pode ser processado e executado imediatamente, sem necessidade de aguardar o motor de consenso (caminho rápido direto). Todos os certificados serão encaminhados para o protocolo de consenso baseado em DAG.

5. O número do certificado de saída final do consenso, os nós de validação verificam e executam as transações que contêm objetos compartilhados.

6. Os clientes podem coletar as respostas da maioria dos nós de validação, montá-las em um certificado válido, a ser usado como prova de liquidação de transações.

7. Em seguida, para cada submissão de consenso, formam-se pontos de verificação, que também podem ser usados para impulsionar o protocolo de reconfiguração.

Além dos principais processos de negociação, o Sui Lutris também oferece uma série de instalações que suportam blockchain de nível de produto:

• Implementar o protocolo de ponto de verificação, gerar um histórico de todas as transações no sistema, aplicável a auditorias completas e sincronização eficiente de nós completos e nós de validação atrasados.
• Suporta a reconfiguração no final de cada período, momento em que o conjunto de nós de validação e os seus direitos de voto podem mudar.
• No final do ciclo, desbloquear com segurança os ativos que foram bloqueados por engano, minimizando as perdas causadas por erros.

Sui, como uma blockchain que gerencia um grande valor para os usuários, Sui Lutris é a sua base central. O relatório técnico completo fornece mais detalhes sobre a segurança e o funcionamento dos protocolos de atividade, bem como a prova de segurança parcialmente sincronizada com participantes bizantinos no modelo de sistema distribuído padrão.