Последние достижения и применения протоколов консенсуса блокчейна
В последнее время в области протоколов согласия блокчейна были достигнуты значительные успехи, особенно в протоколах асинхронного байетантинского устойчивого репликационного состояния (BFT SMR). В настоящее время sMVBA с ожидаемой задержкой 10δ стал самым быстрым асинхронным MVBA протоколом. Кроме того, два новых проектирования протоколов — 2PAC (асинхронное согласие в 2 этапа) и сверхбыстрая конвейерная блокировка — продемонстрировали явные улучшения в пропускной способности и задержке.
Блокчейн-технология как децентрализованная распределенная книга имеет в своем ядре механизм согласия, который напрямую влияет на масштабируемость и безопасность блокчейна. Механизм согласия с асинхронной византийской отказоустойчивостью (BFT) стал объектом исследования благодаря своим преимуществам в преодолении сетевых задержек и частичных сбоев узлов.
В асинхронной модели BFT система состоит из n = 3f + 1 процессов, где f процессов могут быть подвергнуты злонамеренному разрушению. Эти процессы общаются друг с другом через асинхронные каналы, задержка передачи сообщений контролируется противником. Каждый процесс имеет пару публичных и приватных ключей для подписи и проверки, что обеспечивает подлинность и целостность сообщений.
Целью протоколов консенсуса блокчейна является достижение согласия всех честных узлов относительно состояния блокчейна. Это требует выполнения основных требований, таких как активность, согласованность и качество P. В настоящее время основными вызовами, с которыми сталкиваются асинхронные протоколы консенсуса, являются повышение производительности при обеспечении безопасности.
Чтобы справиться с этими вызовами, исследователи предложили протокол 2PAC. Этот протокол значительно повышает производительность за счет упрощения и оптимизации процесса консенсуса. У 2PAC есть два варианта: 2PAClean и 2PACBIG. 2PAClean достигает +90% пропускной способности и ожидаемой задержки 9.5δ, сложность сообщений составляет O(n²). 2PACBIG является самым быстрым протоколом консенсуса блокчейна с текущей сложностью сообщений O(n³), а время выполнения MVBA без сбоев составляет 4δ.
Другим нововведением является дизайн супербыстрой конвейерной блокировки. Этот дизайн значительно уменьшает задержку конвейерных блоков, при этом время принятия решений конвейерных блоков даже меньше, чем у неконвейерных блоков при справедливом планировщике. Этот механизм гарантирует задержку быстрого пути во всех исполнениях, не подверженную влиянию поведения сбойных процессов.
Согласно теоретическому анализу и практическому тестированию, ожидаемая задержка 2PAClean в наихудшем случае составляет 9.5δ, в хорошем случае - 6δ. В то же время ожидаемая задержка sMVBA составляет 10δ, в хорошем случае - 6δ. Пропускная способность 2PAClean превышает таковую цепочечного sMVBA на 80% до 100%. Время выполнения одной MVBA 2PACBIG составляет 4δ, что быстрее, чем у всех существующих протоколов. Супербыстрая конвейерная блокировка позволяет s2PAClean и s2PACBIG достичь времени принятия решения о конвейерном блоке в 4δ и 3δ соответственно.
Результаты оценки показывают, что 2PAClean и 2PACBIG демонстрируют отличную производительность в различных сетевых условиях, особенно в средах с высокой задержкой и высокой частотой сбоев. 2PAClean достигает хорошего баланса между задержкой передачи сообщений и вычислительной сложностью, тогда как 2PACBIG обеспечивает более низкую задержку за счет параллелизации и оптимизации процесса голосования.
Будущие направления исследований включают дальнейшую оптимизацию структуры протокола, глубокий анализ безопасности нового протокола в различных сценариях атак, а также применение нового протокола в реальных блокчейн-системах.
Эти новые протоколы согласия служат важной основой для развития технологий блокчейна. Они не только теоретически доказали свое превосходство, но и продемонстрировали выдающиеся характеристики в практических испытаниях, предоставив новые идеи для реализации эффективных и безопасных протоколов согласия в блокчейне. С углублением исследований и оптимизацией технологий ожидается, что блокчейн-технологии сыграют более важную роль в будущем цифровой экономики.
Посмотреть Оригинал
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
8 Лайков
Награда
8
7
Поделиться
комментарий
0/400
MevShadowranger
· 07-23 02:13
Хороший проект, просто делай!
Посмотреть ОригиналОтветить0
HodlBeliever
· 07-22 02:14
Увеличение пропускной способности в 12 раз? Рекомендуется наблюдать за показателями в течение шести месяцев, прежде чем делать выводы.
Посмотреть ОригиналОтветить0
TokenStorm
· 07-21 21:58
Еще одно новое соглашение? Давайте посмотрим на данные и сделаем выводы, подождем большого дампа и покупаем падения.
Посмотреть ОригиналОтветить0
BackrowObserver
· 07-21 10:22
Эта производительность действительно удивительная
Посмотреть ОригиналОтветить0
BanklessAtHeart
· 07-21 10:21
Вершинная скорость должна быть заблокирована!
Посмотреть ОригиналОтветить0
BrokenDAO
· 07-21 10:14
Еще один централизованный компромисс, заявляющий о производительности
Новые достижения асинхронного BFT консенсуса: протокол 2PAC значительно улучшает производительность блокчейна
Последние достижения и применения протоколов консенсуса блокчейна
В последнее время в области протоколов согласия блокчейна были достигнуты значительные успехи, особенно в протоколах асинхронного байетантинского устойчивого репликационного состояния (BFT SMR). В настоящее время sMVBA с ожидаемой задержкой 10δ стал самым быстрым асинхронным MVBA протоколом. Кроме того, два новых проектирования протоколов — 2PAC (асинхронное согласие в 2 этапа) и сверхбыстрая конвейерная блокировка — продемонстрировали явные улучшения в пропускной способности и задержке.
Блокчейн-технология как децентрализованная распределенная книга имеет в своем ядре механизм согласия, который напрямую влияет на масштабируемость и безопасность блокчейна. Механизм согласия с асинхронной византийской отказоустойчивостью (BFT) стал объектом исследования благодаря своим преимуществам в преодолении сетевых задержек и частичных сбоев узлов.
В асинхронной модели BFT система состоит из n = 3f + 1 процессов, где f процессов могут быть подвергнуты злонамеренному разрушению. Эти процессы общаются друг с другом через асинхронные каналы, задержка передачи сообщений контролируется противником. Каждый процесс имеет пару публичных и приватных ключей для подписи и проверки, что обеспечивает подлинность и целостность сообщений.
Целью протоколов консенсуса блокчейна является достижение согласия всех честных узлов относительно состояния блокчейна. Это требует выполнения основных требований, таких как активность, согласованность и качество P. В настоящее время основными вызовами, с которыми сталкиваются асинхронные протоколы консенсуса, являются повышение производительности при обеспечении безопасности.
Чтобы справиться с этими вызовами, исследователи предложили протокол 2PAC. Этот протокол значительно повышает производительность за счет упрощения и оптимизации процесса консенсуса. У 2PAC есть два варианта: 2PAClean и 2PACBIG. 2PAClean достигает +90% пропускной способности и ожидаемой задержки 9.5δ, сложность сообщений составляет O(n²). 2PACBIG является самым быстрым протоколом консенсуса блокчейна с текущей сложностью сообщений O(n³), а время выполнения MVBA без сбоев составляет 4δ.
Другим нововведением является дизайн супербыстрой конвейерной блокировки. Этот дизайн значительно уменьшает задержку конвейерных блоков, при этом время принятия решений конвейерных блоков даже меньше, чем у неконвейерных блоков при справедливом планировщике. Этот механизм гарантирует задержку быстрого пути во всех исполнениях, не подверженную влиянию поведения сбойных процессов.
Согласно теоретическому анализу и практическому тестированию, ожидаемая задержка 2PAClean в наихудшем случае составляет 9.5δ, в хорошем случае - 6δ. В то же время ожидаемая задержка sMVBA составляет 10δ, в хорошем случае - 6δ. Пропускная способность 2PAClean превышает таковую цепочечного sMVBA на 80% до 100%. Время выполнения одной MVBA 2PACBIG составляет 4δ, что быстрее, чем у всех существующих протоколов. Супербыстрая конвейерная блокировка позволяет s2PAClean и s2PACBIG достичь времени принятия решения о конвейерном блоке в 4δ и 3δ соответственно.
Результаты оценки показывают, что 2PAClean и 2PACBIG демонстрируют отличную производительность в различных сетевых условиях, особенно в средах с высокой задержкой и высокой частотой сбоев. 2PAClean достигает хорошего баланса между задержкой передачи сообщений и вычислительной сложностью, тогда как 2PACBIG обеспечивает более низкую задержку за счет параллелизации и оптимизации процесса голосования.
Будущие направления исследований включают дальнейшую оптимизацию структуры протокола, глубокий анализ безопасности нового протокола в различных сценариях атак, а также применение нового протокола в реальных блокчейн-системах.
Эти новые протоколы согласия служат важной основой для развития технологий блокчейна. Они не только теоретически доказали свое превосходство, но и продемонстрировали выдающиеся характеристики в практических испытаниях, предоставив новые идеи для реализации эффективных и безопасных протоколов согласия в блокчейне. С углублением исследований и оптимизацией технологий ожидается, что блокчейн-технологии сыграют более важную роль в будущем цифровой экономики.