Sui Lutris: Аналіз основного розподіленого системного протоколу Sui

Mysten Labs оновила білу книгу Sui Lutris 18 серпня, після кількох місяців тестування були визначені такі важливі моменти:

1. Sui може обробляти від 140k до 150k операцій на секунду в умовах використання PTBs та 5K TPS. Це свідчить про те, що фактична продуктивність Sui на піку основної мережі (близько 700 TPS) значно перевищує результати контрольних випробувань.

2. Навіть у випадку зупинки частини верифікаційних вузлів, затримка остаточного підтвердження Sui залишається меншою за 0,5 секунди.

Білий документ детально описує механізм роботи Sui та надає докази безпеки, а також посібник для зовнішніх тестувальників щодо того, як відтворити відповідні дані.

Після запуску основної мережі Sui швидко залучила розробку додатків, таких як ігри та NFT. Нещодавно опублікований технічний звіт Sui Lutris від Mysten Labs описує розподілену систему, яка підтримує Sui і може забезпечити високу пропускну спроможність і довгострокову стабільність при низькій затримці.

Від часів виникнення біткоїна технологія блокчейн досягла значного прогресу, нові застосування, такі як ігри та NFT, постійно з'являються. Блокчейн-спільнота постійно працює над підвищенням ефективності технології, особливо в обробці високих навантажень і затримок у реальному часі.

Наразі L1 блокчейн стикається з двома основними викликами: досягнення високої пропускної здатності на основі низької затримки, одночасно забезпечуючи довгострокову стабільність протоколу консенсусу. Ці виклики можна подолати за рахунок динамічної участі та налаштування вузлів-верифікаторів.

Ефективний спосіб досягнення високої пропускної здатності — це використання протоколу консенсусу на основі DAG, такого як Narwhal/Bullshark, що використовується в Sui. Такі протоколи дозволяють блокчейну одночасно виконувати велику кількість транзакцій, що робить їх дуже підходящими для ігор та NFT. Однак протоколи на основі DAG можуть призвести до затримки в кілька секунд, що суттєво впливає на звичайні трансакції або ігрові операції.

З іншого боку, безконсенсусні протоколи демонструють величезний потенціал у зменшенні затримок і масштабованості, як показав ранній прототип FastPay. Ці протоколи досягають швидкої обробки транзакцій шляхом усунення консенсусу, без необхідності сортування незалежних транзакцій, що обробляються паралельно. Однак вони підходять лише для обмеженої кількості простих блокчейн-операцій, що обмежує виразність смарт-контрактів, і стикаються з викликами у переналаштуванні динамічно змінюваного набору валідаційних вузлів.

Незважаючи на те, що ці два протоколи мають потенціал, наразі вони не отримали широкого застосування в продуктивних блокчейнах. Вони в основному представлені на академічних конференціях і ще не були широко прийняті блокчейн-спільнотою. Sui Lutris як основний протокол, що підтримує мережу Sui, майстерно поєднує консенсус на основі DAG та безконсенсусні методи, реалізуючи переваги обох: підсекундну затримку (менше 1 секунди) та безперервну пропускну здатність в тисячі транзакцій на секунду. Sui не тільки досягнув цих двох цілей, але й зберіг можливість виконання складних контрактів на спільних об'єктах, генерування контрольних точок та крос-періодичної перконфігурації набору валідаційних вузлів.

Поєднання консенсусних і неконсенсусних методів

Sui Lutris використовує унікальний підхід, поєднуючи вищезазначені дві стратегії. Щоб забезпечити безпеку операцій з активами єдиного власника (унікальні об'єкти), система використовує узгоджений протокол широкомовлення між верифікаційними вузлами, що забезпечує затримку нижчу за консенсус. Sui Lutris покладається лише на консенсус для обробки складних смарт-контрактів, що виконуються на спільних об'єктах, тобто об'єктах, які можуть змінювати будь-які користувачі. Крім того, Sui Lutris підтримує операції з обслуговування мережі, такі як визначення контрольних точок і повторна конфігурація верифікаційних вузлів. Ця інноваційна стратегія пропонує рішення, що поєднує переваги обох сторін, при обробці транзакцій у реплікованому візантійському середовищі.

Життєвий цикл угоди Sui Lutris виглядає так:

1. Користувач створює та підписує транзакцію для зміни об'єктів, які він має, або для зміни комбінації виключних та спільних об'єктів.

2. Транзакція надсилається через повний вузол до кожного вузла перевірки Sui Lutris, вузли перевірки виконують ряд перевірок на дійсність і безпеку, підписують її та повертають підписану транзакцію клієнту.

3. Клієнт збирає відповіді більшості верифікаційних вузлів, формуючи сертифікат транзакції. У цей момент транзакція вважається незворотною, досягаючи остаточності.

4. Після завершення інтеграції сертифіката, він надсилається назад до всіх вузлів перевірки, які перевіряють його дійсність і підтверджують отримання клієнту. Якщо транзакція стосується унікальних об'єктів, сертифікат транзакції може бути негайно оброблений та виконаний без очікування консенсусного движка (прямий швидкий шлях). Усі сертифікати будуть перенаправлені до протоколу консенсусу на основі DAG.

5. Номер сертифіката остаточного виходу консенсусу, верифікаційні вузли перевіряють і виконують транзакції, що містять спільні об'єкти.

6. Клієнт може збирати відповіді більшості верифікаційних вузлів, збирати їх у дійсний сертифікат, який слугуватиме доказом розрахунку за транзакцією.

7. Потім для кожного консенсусного подання формується контрольна точка, ці контрольні точки також можуть бути використані для ініціювання переналаштування протоколу.

Окрім основних торгових процесів, Sui Lutris також пропонує ряд засобів, що підтримують продуктові блокчейни:

• Впровадження протоколу перевірки точок, що генерує історію всіх транзакцій у системі, придатно для повного аудиту та ефективної синхронізації повних вузлів і вузлів з затримкою верифікації.
• Підтримка повторної конфігурації в кінці кожного циклу, під час якого набір вузлів-верифікаторів та їхні голосувальні права можуть змінюватися.
• У кінці циклу безпечно "розблокувати" активи, які були помилково заблоковані, щоб зменшити втрати, спричинені помилками.

Sui як блокчейн, що управляє великою кількістю цінностей для користувачів, Sui Lutris є його основною основою. Повний технічний звіт надає більше інформації про безпеку та активність роботи протоколу, а також про докази безпеки, частково синхронізовані з учасниками візантійської системи у стандартній моделі розподіленої системи.