Sui Lutris: 结合DAG共识与无共识方法的高效区块链协议

区块链技术自比特币问世以来已取得显著进展。随着游戏和NFT等新应用场景的出现，业内不断探索提升技术效率的方法，尤其是在高负载处理和实时延迟方面。目前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。在解决这些问题时,还需通过验证节点的动态参与和重新配置来维持去中心化。

提高吞吐量的一种方法是采用基于DAG的共识协议,如narwhale/Bullshark。这类协议使区块链能同时处理大量交易,非常适合游戏和NFT等应用。但基于DAG的协议通常会造成几秒钟的延迟,对普通转账或游戏操作而言时间成本较高。

另一方面,无共识协议如FastPay在降低延迟和扩展性方面展现出巨大潜力。这些协议无需共识即可快速处理交易,允许并行处理独立交易而无需全局排序。但它们仅适用于有限的简单区块链操作,限制了智能合约的表达能力,且难以重新配置动态变化的验证者集。

尽管这些方法前景广阔,目前尚未在生产级区块链中得到广泛应用。Sui Lutris是支持Sui的协议,它结合了基于DAG的共识和无共识方法,实现了毫秒级延迟和每秒数千笔交易的持续吞吐量。同时,Sui还保留了在共享对象上执行复杂合约、生成检查点以及跨周期重新配置验证者集的能力。

Sui Lutris采用了独特的方法,将上述两种技术结合。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。对于共享对象上的复杂智能合约,Sui Lutris仅依靠共识处理。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。这种创新策略在复制的拜占庭环境中处理交易时,提供了兼顾效率和功能的解决方案。

在Sui Lutris中,交易的生命周期如下:用户创建并签署交易,发送至各验证节点。节点进行有效性和安全性检查,签名后返回给客户端。客户端收集大多数节点的响应形成交易证书,此时交易达到最终性。证书再次发送给所有节点确认。涉及独占对象的交易可立即执行,无需等待共识引擎。所有证书都转发到基于DAG的共识协议。共识输出证书的总顺序后,节点执行包含共享对象的交易。客户可收集大多数节点的响应,组装成效果证书作为交易结算证明。每个共识提交后形成检查点,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,生成所有交易的因果历史,用于完整审计和高效同步。

2. 支持每个周期结束时的重新配置,允许验证者集及投票权变更。

3. 在周期结束时安全"解锁"错误锁定的资产,将漏洞影响降至最低。

Sui Lutris为管理大量价值的Sui区块链提供支持。其完整技术报告详细说明了安全和活性协议的运作方式,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。