Sui Lutris: 結合DAG與無共識方法實現高吞吐低延遲的區塊鏈協議

區塊鏈技術自比特幣誕生以來取得了巨大進步。隨着遊戲和NFT等新應用場景的出現,區塊鏈社區不斷探索如何提高技術效率,特別是在處理高負載和實現實時延遲方面。L1區塊鏈面臨兩大挑戰:一是在保持低延遲的同時實現高吞吐量,二是確保共識協議長期穩定。在解決這些挑戰時,還需通過驗證節點的動態參與和重新配置來維持去中心化。

提高吞吐量的一種方法是使用基於DAG的共識協議,如Sui採用的narwhale/Bullshark。這類協議使區塊鏈能同時處理大量交易,非常適合遊戲和NFT等應用。但基於DAG的協議會導致幾秒鍾的延遲,對普通轉帳或遊戲操作來說時間成本較高。

另一方面,無共識協議(如FastPay)在降低延遲和擴展性方面展現出巨大潛力。這些協議無需共識,可快速處理交易,無需對並行處理的獨立交易進行總排序。但它們僅限於一類受限的簡單區塊鏈操作,限制了可表達的智能合約,且重新配置動態變化的驗證者集可能具有挑戰性。

盡管這些方法有潛力,但目前都未應用於生產級區塊鏈,僅在學術會議上發表,未被區塊鏈社區廣泛使用。Sui Lutris是支持Sui的協議,它結合了基於DAG的共識和無共識方法,實現了兩全其美:亞秒級延遲和每秒數千筆交易的持續吞吐量。Sui完成了這兩個任務,並保持了在共享對象上表達復雜合約、生成檢查點以及跨時期重新配置驗證者集的能力。

Sui Lutris採用獨特方法,結合了上述兩種方法。爲確保單個所有者資產操作的安全性,系統在驗證者間採用一致的廣播協議,實現低於共識的延遲。Sui Lutris僅依靠共識處理共享對象上的復雜智能合約。它還支持網路維護操作,如定義檢查點和重新配置驗證器。在復制的拜佔庭環境中處理交易時,這種新策略提供了兼顧效率和安全的方法。

Sui Lutris的交易生命週期如下:用戶創建並簽署交易,發送到驗證節點。驗證節點進行檢查,籤名並返回。客戶端收集大多數驗證節點的響應形成交易證書,此時交易不可逆。證書發回驗證節點確認。若涉及獨佔對象,可立即處理。所有證書轉發到基於DAG的共識協議。共識輸出證書總順序,驗證節點執行含共享對象的交易。客戶收集響應組裝效果證書作爲交易結算證明。隨後爲每個共識提交形成檢查點,用於驅動重新配置協議。

Sui Lutris還提供多項功能支持生產級區塊鏈:實施檢查點協議生成交易因果歷史;支持每個時期結束時的重新配置;在時期結束時安全"解鎖"錯誤鎖定的資產,將漏洞損害降到最低。

Sui Lutris爲用戶管理大量價值的區塊鏈Sui提供支持。完整技術報告詳細介紹了安全和活性協議的運行,以及它們在標準分布式系統模型中與部分同步的拜佔庭參與者的安全性證明。