Sui Lutris : combinaison de DAG et de méthodes sans consensus pour réaliser un protocole blockchain à haute capacité et à faible latence

La technologie Blockchain a fait d'énormes progrès depuis la naissance de Bitcoin. Avec l'émergence de nouveaux cas d'utilisation tels que les jeux et les NFT, la Communauté Blockchain explore constamment comment améliorer l'efficacité technique, en particulier dans le traitement des charges élevées et la réalisation d'une latence en temps réel. Les blockchains de niveau 1 font face à deux grands défis : d'une part, réaliser un haut débit tout en maintenant une faible latence, et d'autre part, garantir la stabilité à long terme du protocole de consensus. Pour relever ces défis, il est également nécessaire de maintenir la Décentralisation par la participation dynamique et la reconfiguration des nœuds de validation.

Une méthode pour augmenter le débit est d'utiliser des protocoles de consensus basés sur le DAG, comme le narwhale/Bullshark adopté par Sui. Ces protocoles permettent à la Blockchain de traiter simultanément un grand nombre de transactions, ce qui est idéal pour des applications telles que les jeux et les NFT. Cependant, les protocoles basés sur le DAG peuvent entraîner une latence de quelques secondes, ce qui représente un coût temporel élevé pour les transferts ordinaires ou les opérations de jeu.

D'autre part, les protocoles sans consensus ( comme FastPay ) montrent un potentiel énorme pour réduire la latence et améliorer l'évolutivité. Ces protocoles n'ont pas besoin de consensus, peuvent traiter des transactions rapidement, sans avoir à trier globalement des transactions indépendantes traitées en parallèle. Cependant, ils sont limités à une classe d'opérations blockchain simples restreintes, ce qui limite les contrats intelligents exprimables, et la reconfiguration d'un ensemble de validateurs dynamiquement changeants peut être un défi.

Bien que ces méthodes aient du potentiel, elles n'ont actuellement pas été appliquées à des Blockchains de niveau production, n’ayant été publiées que lors de conférences académiques et n’étant pas largement utilisées par la Communauté Blockchain. Sui Lutris est le protocole qui supporte Sui, combinant un Consensus basé sur DAG et des méthodes sans Consensus, réalisant ainsi le meilleur des deux mondes : une latence de l'ordre de la sous-seconde et un débit continu de milliers de transactions par seconde. Sui a accompli ces deux tâches tout en maintenant la capacité d'exprimer des contrats complexes sur des objets partagés, de générer des points de contrôle et de reconfigurer le groupe de validateurs à travers les périodes.

Sui Lutris adopte une méthode unique qui combine les deux méthodes mentionnées ci-dessus. Pour garantir la sécurité des opérations d'actifs des propriétaires individuels, le système utilise un protocole de diffusion cohérent entre les validateurs, réalisant une latence inférieure au consensus. Sui Lutris s'appuie uniquement sur le consensus pour traiter des contrats intelligents complexes sur des objets partagés. Il prend également en charge des opérations de maintenance du réseau, telles que la définition de points de contrôle et la reconfiguration des validateurs. Lors du traitement des transactions dans un environnement byzantin répliqué, cette nouvelle stratégie offre une méthode qui allie efficacité et sécurité.

Le cycle de vie des transactions de Sui Lutris est le suivant : l'utilisateur crée et signe une transaction, puis l'envoie au nœud de validation. Le nœud de validation effectue les vérifications, signe et renvoie. Le client collecte les réponses de la plupart des nœuds de validation pour former un certificat de transaction, à ce moment-là, la transaction est irréversible. Le certificat est renvoyé au nœud de validation pour confirmation. Si des objets exclusifs sont impliqués, ils peuvent être traités immédiatement. Tous les certificats sont transférés au protocole de consensus basé sur le DAG. Le consensus sort l'ordre total des certificats, et les nœuds de validation exécutent les transactions contenant des objets partagés. Le client collecte les réponses pour assembler le certificat d'effet comme preuve de règlement de transaction. Ensuite, pour chaque consensus soumis, un point de contrôle est formé pour alimenter le protocole de reconfiguration.

Sui Lutris offre également plusieurs fonctionnalités pour soutenir les blockchains de niveau production : mise en œuvre d'un protocole de point de contrôle pour générer l'historique des transactions causales ; prise en charge de la reconfiguration à la fin de chaque période ; à la fin de la période, "déverrouillage" sécurisé des actifs mal verrouillés, minimisant les dommages causés par les vulnérabilités.

Sui Lutris soutient les utilisateurs dans la gestion d'une grande valeur de la blockchain Sui. Le rapport technique complet décrit en détail le fonctionnement des protocoles de sécurité et d'activité, ainsi que les preuves de sécurité des participants byzantins partiellement synchrones dans un modèle de système distribué standard.