Sui Lutris:Sui公链的核心分布式系统协议解析

Mysten Labs于8月18日更新了Sui Lutris白皮书，经过数月测试后确定了以下重要内容：

1. Sui在使用PTBs和5K TPS的情况下，每秒可处理140k至150k次操作。这表明Sui在主网峰值（约700TPS）下的实际性能远高于基准测试结果。

2. 即使在部分验证节点停止运行的情况下，Sui的最终确定延迟仍能保持在0.5秒以下。

白皮书详细描述了Sui的运作机制，并提供了安全性证明和外部测试者如何复现相关数据的指导。

Sui主网上线后，迅速吸引了游戏和NFT等应用的开发。Mysten Labs近期发布的Sui Lutris技术报告介绍了一个支持Sui的分布式系统，该系统能在保持低延迟的同时实现高吞吐量和长期稳定性。

自比特币诞生以来，区块链技术已取得长足进步，新兴应用如游戏和NFT不断涌现。区块链社区一直在努力提高技术效率，特别是在处理高负载和实时延迟方面。

当前，L1区块链面临两大挑战：在低延迟基础上实现高吞吐量，同时确保共识协议的长期稳定性。这些挑战可通过验证节点的动态参与和配置来应对。

实现高吞吐量的一种有效方法是采用基于DAG的共识协议，如Sui使用的Narwhal/Bullshark。这类协议允许区块链同时执行大量交易，非常适合游戏和NFT等应用场景。然而，基于DAG的协议可能导致几秒钟的延迟，这对于常见的转账或游戏操作来说影响较大。

另一方面，无共识协议在减少延迟和扩展性方面展现出巨大潜力，如早期研究的FastPay原型。这些协议通过消除共识，实现了快速交易处理，无需对并行处理的独立交易进行排序。但它们仅适用于有限类别的简单区块链操作，限制了智能合约的表达能力，且在动态变化的验证节点集重新配置方面存在挑战。

尽管这两种协议都有潜力，但目前尚未在生产级区块链中广泛应用。它们主要在学术会议上提出，尚未被区块链社区广泛采用。Sui Lutris作为支撑Sui网络的核心协议，巧妙地结合了基于DAG的共识和无共识方法，实现了两者的优势：亚秒级延迟（低于1秒）和每秒数千笔交易的持续吞吐量。Sui不仅达成了这两个目标，还保留了在共享对象上执行复杂合约、生成检查点以及跨周期重新配置验证节点集的能力。

融合共识与无共识方法

Sui Lutris采用了独特的方法，结合了上述两种策略。为确保单一所有者资产（独有对象）操作的安全性，系统在验证节点之间使用一致的广播协议，实现低于共识的延迟。Sui Lutris仅依赖共识来处理在共享对象上运行的复杂智能合约，即任何用户都可以修改的对象。此外，Sui Lutris还支持网络维护操作，如定义检查点和重新配置验证节点。这种创新策略在复制的拜占庭环境中处理交易时，提供了一种兼顾两方面优势的解决方案。

Sui Lutris的交易生命周期如下：

1. 用户创建并签署交易以修改其拥有的对象，或更改独享对象和共享对象的组合。

2. 交易通过全节点发送至每个Sui Lutris验证节点，验证节点执行一系列有效性和安全性检查，对其签名，并将签名的交易返回给客户端。

3. 客户端收集大多数验证节点的响应，形成交易证书。此时交易被确认为不可逆转，达到最终性。

4. 证书集成完成后，发送回所有验证节点，验证节点检查其有效性并向客户端确认接收。如果交易涉及独享对象，交易证书可立即处理和执行，无需等待共识引擎（直接快速路径）。所有证书都会转发到基于DAG的共识协议。

5. 共识最终输出证书的编号，验证节点检查并执行包含共享对象的交易。

6. 客户可收集大多数验证节点的响应，将其组装成有效证书，用作交易结算的证明。

7. 随后，为每个共识提交形成检查点，这些检查点也可用于驱动重新配置协议。

除主要交易流程外，Sui Lutris还提供一系列支持产品级区块链的设施：

• 实施检查点协议，生成系统中所有交易的历史记录，适用于完整审计和高效同步全节点及滞后验证节点。
• 支持在每个周期结束时进行重新配置，此时验证节点集及其投票权可能发生变化。
• 在周期结束时安全"解锁"被误锁定的资产，最大限度减少错误造成的损失。

Sui作为一个为用户管理大量价值的区块链，Sui Lutris是其核心基础。完整的技术报告提供了更多关于安全性和活跃性协议运行的详细信息，以及在标准分布式系统模型中与拜占庭参与者部分同步的安全性证明。