Sui Lutris: 区块链性能突破 结合DAG共识与无共识方案

区块链技术自比特币诞生以来取得了巨大进步。随着游戏和NFT等新应用场景的出现,如何提高技术效率,尤其是在处理高负载和实现实时延迟方面,成为区块链社区持续探索的方向。L1区块链面临两大挑战:一是在保持低延迟的同时实现高吞吐量,二是确保共识协议长期稳定。同时还需要通过验证节点的动态参与和重新配置来维持去中心化。

实现高吞吐量的一种方法是使用基于DAG的共识协议,如Sui采用的narwhale/Bullshark。这类协议使区块链能够同时处理大量交易,非常适合游戏和NFT等应用场景。然而,基于DAG的协议通常会导致几秒钟的延迟,这对普通转账或游戏操作来说成本较高。

另一方面,无共识协议(如FastPay)在减少延迟和扩展性方面展现出巨大潜力。这些协议消除了对共识的需求,允许快速处理交易,无需对并行处理的独立交易进行总排序。但它们仅适用于有限的简单区块链操作,限制了可表达的智能合约,且重新配置动态变化的验证者集可能具有挑战性。

尽管这些方法具有潜力,但目前主要停留在学术研究阶段,尚未在生产级区块链中广泛应用。Sui Lutris作为支持Sui的协议,结合了基于DAG的共识和无共识方法,实现了亚秒级延迟和每秒数千笔交易的持续吞吐量。同时,Sui还保持了在共享对象上表达复杂合约、生成检查点以及跨时期重新配置验证者集的能力。

Sui Lutris采用了一种独特方法,将上述两种方案结合。对于单一所有者拥有的资产操作,系统在验证者间采用一致的广播协议,实现低于共识的延迟。而对于共享对象上运行的复杂智能合约,Sui Lutris则依赖共识处理。此外,它还支持网络维护操作,如定义检查点和重新配置验证器。这种创新策略为在复制的拜占庭环境中处理交易提供了兼顾效率和安全的解决方案。

Sui Lutris的交易生命周期如下:用户创建并签署交易,发送至验证节点;验证节点执行有效性和安全性检查,签名并返回;客户端收集大多数验证节点的响应形成交易证书,此时交易达到最终性;证书被发回所有验证节点确认;若涉及独占对象,可立即处理执行;所有证书转发至基于DAG的共识协议;共识输出证书总顺序;验证节点执行涉及共享对象的交易;客户收集响应组装效果证书作为交易结算证明;为每个共识提交形成检查点,用于驱动重新配置协议。

除主要交易流程外,Sui Lutris还提供多项功能支持生产级区块链:

1. 实施检查点协议,生成系统所有交易的因果历史,用于审计和同步。

2. 支持每个时期结束时的重新配置,允许验证者集及其投票权变化。

3. 在epoch结束时安全"解锁"错误锁定的资产,最小化漏洞造成的损害。

Sui Lutris为Sui提供支持,旨在管理用户的大量价值。完整技术报告详细介绍了安全和活性协议的运行方式,以及在标准分布式系统模型中与部分同步的拜占庭参与者的安全性证明。