Suiブロックチェーンコア分散システムプロトコル：Sui Lutris解析

Mysten Labsは数ヶ月のテストを経て、8月18日にSui Lutrisのホワイトペーパーの更新版を発表しました。このホワイトペーパーでは、2つの重要なパフォーマンス指標が確認されました:

1. PTBs技術を使用することで、Suiは1秒あたり14-15万回の操作を処理でき、ピークTPSは5000に達します。これは、現在のメインネットの約700 TPSのベンチマークレベルを大きく上回っています。

2. 一部の検証ノードが停止している場合でも、Suiの最終確認遅延は0.5秒未満に保たれます。

ホワイトペーパーは、Suiの運用メカニズムを詳細に説明し、安全性の証明や外部テスターによる関連性能データの再現に関するガイダンスを提供しています。

Suiメインネットが立ち上がった後、ゲームやNFTなどのアプリケーションが迅速に登場しました。Mysten Labsが最近発表したSui Lutris技術レポートは、Suiネットワークを支えるコア分散システムプロトコルについて紹介しています。Sui Lutrisは、Suiが高スループットと長期的な安定性を前提に低遅延を維持できるようにします。

! Sui Lutrisレポートガイド:Sui Public Chainのコア分散システムプロトコル

ビットコインの誕生以来、ブロックチェーン技術は大きな進歩を遂げており、ゲームやNFTなどの新しいアプリケーションが次々と登場しています。業界は、特に高負荷の処理やリアルタイム応答の実現において、ブロックチェーンの効率を向上させる方法を引き続き探求しています。

現在、L1ブロックチェーンは二つの大きな課題に直面しています: 低遅延を維持しながら高スループットを実現し、かつコンセンサスプロトコルの長期的な安定性を確保することです。これらの課題は、バリデータノードの動的な参加と構成によって対処できます。

高スループットを実現するための効果的な方法は、DAGベースのコンセンサスプロトコルを採用することであり、Suiが使用しているNarwhal/Bullsharkのようなものです。この種のプロトコルは、ブロックチェーンが同時に多数のトランザクションを実行できることを可能にし、ゲームやNFTなどのアプリケーションシナリオに非常に適しています。しかし、DAGベースのプロトコルは通常、数秒の遅延を引き起こすため、通常の送金やゲーム操作には大きな影響を与えることがあります。

一方で、無共識プロトコルは遅延とスケーラビリティの面で巨大な潜在能力を示しており、初期研究のFastPayプロトタイプのようなものです。このようなプロトコルは、合意プロセスを排除することで、並行処理された独立したトランザクションの同期を必要とせずに、トランザクションの迅速な処理を実現します。しかし、その適用範囲は単純なブロックチェーン操作に限られ、スマートコントラクトの表現能力を制限し、検証ノードの集合の動的な調整には課題があります。

これらの二つのプロトコルは潜在能力を持っていますが、現在、プロダクションレベルのブロックチェーンで広く使用されているわけではありません。それらはほとんどが学術会議で提案されており、ブロックチェーンコミュニティに広く採用されていません。Sui LutrisはSuiネットワークを支えるプロトコルとして、DAGベースのコンセンサスと非コンセンサス手法を革新的に組み合わせ、両者の利点を実現しています：サブ秒の遅延と毎秒数千件のトランザクションの持続的なスループットです。同時に、Suiは共有オブジェクト上で複雑な契約を実行し、チェックポイントを生成し、周期を跨いで検証ノードセットを再構成する能力を保持しています。

コンセンサスとノンコンセンサス手法の統合

Sui Lutrisは独自のハイブリッドアプローチを採用しています。単一の所有者が保有する資産(独占オブジェクト)の操作に関して、システムは検証ノード間で一貫性のあるブロードキャストプロトコルを使用し、合意に達するまでの遅延を実現します。Sui Lutrisは、共有オブジェクトに関する複雑なスマートコントラクトを処理する際にのみ合意に依存します。つまり、任意のユーザーが変更できるオブジェクトです。さらに、Sui Lutrisはチェックポイントの定義や検証ノードの再構成などのネットワーク保守操作もサポートしています。この新しい戦略は、複製されたビザンチン環境でトランザクションを処理する際に、両方の利点を兼ね備えたソリューションを提供します。

Sui Lutrisの取引ライフサイクルには以下のステップが含まれます:

1. ユーザーは取引を作成して署名し、自分が所有するオブジェクトまたは混合オブジェクトを変更します。

2. 取引は全ノードを介してSui Lutris検証ノードに送信され、有効性と安全性のチェックが行われ、署名された後にクライアントに返されます。

3. クライアントは大多数の検証ノードの応答を収集し、取引証明書を形成します。この時点で取引は最終確認状態に達します。

4. 完全な証明書は、すべての検証ノードに送信されて検証されます。独占オブジェクトに関わる取引は、コンセンサスエンジンを待つことなく即座に処理されます。すべての証明書はDAGベースのコンセンサスプロトコルに転送されます。

5. コンセンサス出力証明書番号、検証ノードが共有オブジェクトを含むトランザクションをチェックして実行します。

6. クライアントはほとんどのバリデーションノードの応答を収集し、有効な証明書を組み立てて取引の決済証明とします。

7. 各コンセンサスの提出によってチェックポイントを形成し、再構成プロトコルを駆動する。

! Sui Lutrisレポートガイド:Sui Public Chainのコア分散システムプロトコル

主要な取引プロセスに加えて、Sui Lutrisは生産レベルのブロックチェーンをサポートする多くの機能も提供しています:

• 最終確認後にチェックポイントプロトコルを実施し、システムのすべての取引の履歴を生成して、監査と同期を容易にします。

• 各周期の終了時に再構成をサポートし、バリデータノードのセットとその投票権を調整します。

• サイクル終了時にクライアントの二重支払い攻撃によって誤ってロックされた資産を安全に"アンロック"し、損失を最小限に抑えます。

Suiのインフラストラクチャとして、Sui Lutrisのセキュリティは非常に重要です。完全な技術報告は、セキュリティと活性プロトコルの詳細な動作説明、および標準的な分散システムモデルにおけるビザンチン参加者との部分的な同期に関するセキュリティ証明を提供します。