Аналіз протоколу основної розподіленої системи Sui

Mysten Labs оновила білий документ Sui Lutris 18 серпня, і після кількох місяців тестування було отримано такі важливі висновки:

1. Використовуючи PTBs та 5K TPS, Sui може обробляти від 140k до 150k операцій на секунду, що значно перевищує рівень бенчмарків під час пікових навантажень основної мережі (близько 700 TPS).

2. Навіть у випадках, коли частина валідаційних вузлів перестає працювати, затримка остаточного підтвердження Sui залишається меншою за 0,5 секунди.

Біла книга детально описує механізм роботи Sui, підтвердження безпеки, а також те, як зовнішні тестувальники можуть відтворити відповідні дані у власній верифікації.

Після запуску основної мережі Sui ігри та додатки NFT швидко були інтегровані в блокчейн. Mysten Labs потім опублікувала технічний звіт про розподілену систему Sui Lutris, яка підтримує Sui. Sui Lutris дозволяє Sui підтримувати низьку затримку за умов високої пропускної здатності та довгострокової стабільності.

Технології блокчейн розвиваються вже десять років з моменту народження біткойна, нові випадки застосування постійно з'являються. Галузь продовжує досліджувати способи підвищення ефективності блокчейну, зокрема, звертаючи увагу на обробку з високим навантаженням та оптимізацію затримки в реальному часі.

Поточні L1 блокчейни стикаються з двома основними викликами: досягнення високої пропускної здатності при збереженні низької затримки та забезпечення стабільності протоколу консенсусу в довгостроковій перспективі. Ці виклики можна подолати за допомогою динамічної участі та налаштування верифікаційних вузлів.

Одним із ефективних способів досягнення високої пропускної спроможності є використання протоколу консенсусу на основі DAG, як-от Narwhal/Bullshark, що використовується в Sui. Ці протоколи дозволяють блокчейну одночасно виконувати велику кількість транзакцій, що підходить для таких застосувань, як ігри та NFT. Проте протоколи на основі DAG можуть призвести до затримок у кілька секунд, що суттєво впливає на деякі операції.

З іншого боку, безконсенсусні протоколи демонструють величезний потенціал у зниженні затримок та масштабованості, як, наприклад, прототип FastPay. Ці протоколи дозволяють швидку обробку транзакцій, усуваючи необхідність у сортуванні незалежних транзакцій для паралельної обробки. Але вони підходять лише для обмеженого кола простих блокчейн-операцій, що обмежує виразність смарт-контрактів, і існують виклики для динамічної переналаштування набору валідаційних вузлів.

Хоча обидва ці протоколи мають потенціал, наразі вони ще не отримали широкого застосування в продуктивних блокчейнах. Sui Lutris, як протокол, що підтримує мережу Sui, поєднує переваги консенсусу на основі DAG та безконсенсусних методів: досягаючи затримки менше ніж за секунду (менше 1 секунди) та постійної пропускної спроможності в тисячі транзакцій на секунду. Sui також зберігає здатність виражати складні контракти на спільних об'єктах, генерувати контрольні точки та повторно налаштовувати набір верифікаційних вузлів між циклами.

Поєднання методів з консенсусом і без консенсусу

Sui Lutris використовує унікальний підхід для інтеграції вищезазначених двох рішень. Для операцій з активами, що належать єдиному власнику (унікальні об'єкти), система використовує узгоджений протокол широкомасштабної трансляції між валідаційними вузлами, що забезпечує затримку нижче рівня консенсусу. Для складних смарт-контрактів на спільних об'єктах Sui Lutris покладається лише на обробку консенсусу. Крім того, Sui Lutris підтримує операції з обслуговування мережі, такі як визначення контрольних точок і повторна конфігурація валідаційних вузлів. Ця інноваційна стратегія забезпечує найкраще рішення при обробці транзакцій у реплікованому візантійському середовищі.

Життєвий цикл транзакцій Sui Lutris виглядає так:

1. Користувач створює та підписує транзакцію, щоб змінити об'єкт, яким він володіє.
2. Транзакція надсилається через повний вузол до вузла перевірки для безпечної перевірки та підпису.
3. Клієнт збирає відповіді більшості валідаційних вузлів для формування сертифіката транзакції, підтверджуючи незворотність транзакції.
4. Повернення сертифіката до вузла перевірки для підтвердження дійсності. Транзакції з об'єктами, що належать лише одному користувачу, можуть бути оброблені негайно, без очікування консенсусу.
5. Номер сертифіката виходу консенсусу, верифікаційний вузол виконує транзакції, що містять спільні об'єкти.
6. Клієнт збирає відповіді від вузлів перевірки, формує дійсний сертифікат як підтвердження розрахунку транзакції.
7. Для кожного консенсусного提交 створити контрольну точку, що використовується для управління перетворенням протоколу.

Sui Lutris також пропонує кілька функцій для підтримки виробничих рівнів блокчейнів:

• Точки перевірки протоколу реєструють всю історію транзакцій, що полегшує аудит і синхронізацію.
• Підтримка повторної конфігурації набору валідаторів та їх голосувань наприкінці кожного циклу.
• У кінці періоду безпечно "розблокувати" активи, які були неправильно заблоковані, мінімізуючи втрати.

Sui Lutris як інфраструктура Sui управляє великою кількістю користувацьких активів. Повний технічний звіт детально описує механізми роботи протоколів безпеки та активності, а також докази безпеки, частково синхронізовані з учасниками з візантійською поведінкою в стандартній моделі розподілених систем.