Sui公链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，经过数月测试后得出以下重要结论：

1. 使用PTBs和5K TPS时，Sui每秒可处理140k至150k次操作，远超主网峰值（约700TPS）时的基准测试水平。

2. 即便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。

白皮书详细介绍了Sui的运作机制、安全性证明，以及外部测试者如何在自身验证中复现相关数据。

Sui主网发布后，游戏和NFT等应用迅速上链。Mysten Labs随后发布了支持Sui的分布式系统Sui Lutris的技术报告。Sui Lutris使Sui能在高吞吐量和长期稳定性条件下保持低延迟。

区块链技术自比特币诞生以来已有十年发展，新用例不断涌现。业界持续探索提高区块链效率的方法，尤其关注高负载处理和实时延迟优化。

当前L1区块链面临两大挑战：在保持低延迟的同时实现高吞吐量，并确保共识协议长期稳定。这些挑战可通过验证节点的动态参与和配置来克服。

实现高吞吐量的有效方法之一是采用基于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，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，对某些操作影响较大。

另一方面，无共识协议在降低延迟和扩展性方面展现出巨大潜力，如FastPay原型。这些协议通过消除共识，实现快速交易处理，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，且动态重配置验证节点集存在挑战。

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。Sui Lutris作为支撑Sui网络的协议，结合了基于DAG的共识和无共识方法的优势：实现亚秒级延迟（低于1秒）和每秒数千笔交易的持续吞吐量。Sui同时保持了在共享对象上表达复杂合约、生成检查点以及跨周期重新配置验证节点集的能力。

结合共识和无共识方法

Sui Lutris采用独特方法整合上述两种方案。对于单一所有者拥有的资产（独有对象）操作，系统在验证节点间采用一致广播协议，实现低于共识的延迟。对于共享对象上的复杂智能合约，Sui Lutris仅依赖共识处理。此外，Sui Lutris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最佳解决方案。

Sui Lutris的交易生命周期如下：

1. 用户创建并签署交易以改变其拥有的对象。
2. 交易通过全节点发送至验证节点进行安全检查和签名。
3. 客户端收集大多数验证节点的响应形成交易证书，确认交易不可逆。
4. 证书发回验证节点确认有效性。独享对象交易可立即处理，无需等待共识。
5. 共识输出证书编号，验证节点执行包含共享对象的交易。
6. 客户端收集验证节点响应，组装有效证书作为交易结算证明。
7. 为每个共识提交形成检查点，用于驱动重新配置协议。

Sui Lutris还提供多项支持生产级区块链的功能：

• 检查点协议记录所有交易历史，便于审计和同步。
• 支持每个周期结束时重新配置验证节点集及其投票权。
• 在周期结束时安全"解锁"被误锁定的资产，最小化损失。

Sui Lutris作为Sui的基础设施，管理着大量用户资产。完整的技术报告详细介绍了安全性和活跃性协议的运行机制，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。