Sui Lutris: Análisis del protocolo del sistema distribuido central de la cadena pública Sui

Después de meses de pruebas, Mysten Labs actualizó el libro blanco de Sui Lutris el 18 de agosto, confirmando los siguientes resultados clave:

1. En el caso de usar PTBs y 5K TPS, Sui puede manejar entre 140k y 150k operaciones por segundo, lo que indica que el rendimiento real de Sui en el pico de la red principal (alrededor de 700TPS) es mucho más alto que los resultados de las pruebas de referencia.

2. Incluso en el caso de que algunos nodos de validación dejen de funcionar, el retraso de confirmación final de Sui aún puede mantenerse por debajo de 0.5 segundos.

El libro blanco detalla el mecanismo de funcionamiento de Sui, la prueba de seguridad y cómo los testers externos pueden reproducir los datos relevantes en su propia verificación.

Después del lanzamiento de la mainnet de Sui, aplicaciones como juegos y NFT han surgido rápidamente, mostrando un emocionante impulso de desarrollo. Recientemente, Mysten Labs publicó un informe técnico sobre el sistema distribuido que soporta Sui: Sui Lutris. Este sistema permite que Sui logre alta capacidad de procesamiento y estabilidad a largo plazo, manteniendo al mismo tiempo baja latencia.

Desde el nacimiento de Bitcoin, la tecnología blockchain ha avanzado significativamente, dando lugar a nuevas aplicaciones emergentes como los juegos y los NFT. La comunidad blockchain sigue explorando formas de mejorar la eficiencia, especialmente en el manejo de cargas altas y la latencia en tiempo real.

Actualmente, las blockchains de nivel 1 enfrentan dos grandes desafíos: lograr un alto rendimiento manteniendo una baja latencia y asegurar la estabilidad a largo plazo del protocolo de consenso. Estos desafíos se pueden abordar mediante la participación y configuración dinámica de nodos de validación.

Una forma efectiva de lograr un alto rendimiento es adoptar un protocolo de consenso basado en DAG, como Narwhal/Bullshark utilizado por Sui. Este tipo de protocolos permite que la blockchain procese una gran cantidad de transacciones simultáneamente, siendo muy adecuado para aplicaciones como juegos y NFT. Sin embargo, los protocolos basados en DAG pueden provocar retrasos de varios segundos, lo que tiene un gran impacto en las transferencias comunes o en las operaciones de juegos.

Por otro lado, los protocolos sin consenso muestran un gran potencial para reducir la latencia y mejorar la escalabilidad, como se demostró en el prototipo FastPay estudiado anteriormente. Estos protocolos permiten un procesamiento rápido de transacciones al eliminar la necesidad de consenso, sin necesidad de ordenar transacciones independientes que se procesan en paralelo. Sin embargo, son aplicables solo a categorías limitadas de operaciones simples de blockchain, lo que limita la capacidad de expresión de los contratos inteligentes, y presentan desafíos en la reconfiguración de conjuntos de nodos de validación que cambian dinámicamente.

A pesar de que ambos protocolos tienen potencial, actualmente no se utilizan ampliamente en blockchains a nivel de producto. Sui Lutris, como el protocolo central que respalda la red Sui, combina de manera ingeniosa el consenso basado en DAG con métodos sin consenso, logrando las ventajas de ambos: latencia de subsegundos y un rendimiento sostenido de miles de transacciones por segundo. Al mismo tiempo, Sui conserva la capacidad de ejecutar contratos complejos sobre objetos compartidos, generar puntos de control y reconfigurar el conjunto de nodos de validación a través de ciclos.

Fusión de métodos de consenso y sin consenso

Sui Lutris adopta una estrategia de fusión única. Para las operaciones de activos de propiedad única (objetos exclusivos), el sistema utiliza un protocolo de difusión consistente entre los nodos de verificación, logrando una latencia inferior al consenso. Para los contratos inteligentes complejos que se ejecutan sobre objetos compartidos, Sui Lutris solo depende del mecanismo de consenso. Además, Sui Lutris también admite operaciones de mantenimiento de la red, como la definición de puntos de control y la reconfiguración de nodos de verificación. Esta estrategia innovadora ofrece una solución que equilibra la eficiencia y la seguridad al manejar transacciones en un entorno bizantino replicado.

El ciclo de vida de las transacciones de Sui Lutris se describe a continuación:

1. El usuario crea y firma una transacción para modificar la combinación de objetos que posee o de objetos exclusivos y compartidos.

2. Las transacciones se envían a los nodos de validación de Sui Lutris a través de nodos completos, donde se realizan verificaciones de validez y seguridad, y se devuelven al cliente después de firmarlas.

3. El cliente recopila las respuestas de la mayoría de los nodos de validación y forma un certificado de transacción, en este momento la transacción alcanza un estado final irreversible.

4. Después de la integración del certificado, se envía de vuelta a todos los nodos de verificación, y los nodos de verificación confirman la recepción. Las transacciones que involucran objetos exclusivos se pueden procesar y ejecutar de inmediato, sin necesidad de esperar al motor de consenso (ruta rápida directa). Todos los certificados se reenvían al protocolo de consenso basado en DAG.

5. Número de certificado de salida final de consenso, los nodos de verificación revisan y ejecutan las transacciones que incluyen objetos compartidos.

6. El cliente puede recopilar las respuestas de la mayoría de los nodos de validación, ensamblarlas en un certificado válido, que servirá como comprobante de liquidación de la transacción.

7. A continuación, se envían las presentaciones de consenso para formar puntos de control, que se utilizan para impulsar el protocolo de reconfiguración.

Además del proceso principal de transacciones, Sui Lutris también ofrece múltiples funciones para apoyar la cadena de bloques a nivel de producto:

• Implementar el protocolo de puntos de control después de alcanzar la finalización, generando un historial de todas las transacciones del sistema, facilitando una auditoría completa y una sincronización eficiente de todos los nodos y nodos de validación rezagados.
• Soporta la reconfiguración al final de cada período, durante el cual el conjunto de nodos de validación y su poder de voto pueden cambiar.
• Al final del período, desbloquear de forma segura los activos que fueron bloqueados por error, minimizando las pérdidas causadas por errores.

Como infraestructura de Sui, Sui Lutris desempeña un papel crucial. El informe técnico completo proporciona detalles sobre la seguridad y la operación del protocolo de actividad, así como la prueba de seguridad de la sincronización parcial con participantes bizantinos en un modelo estándar de sistemas distribuidos.