Dernières avancées et perspectives futures du protocole de consensus Blockchain
La technologie Blockchain, en tant que technologie de registre distribué décentralisé, repose sur un mécanisme de consensus. La performance du mécanisme de consensus affecte directement l'évolutivité et la sécurité de la Blockchain. Récemment, le mécanisme de consensus Byzantine Fault Tolerance (BFT) est devenu un sujet de recherche majeur en raison de ses avantages face aux retards réseau et à la défaillance de certains nœuds.
Aperçu actuel du protocole de consensus asynchrone
Actuellement, il y a eu des percées importantes dans le domaine des protocoles de réplication de machines à états asynchrones BFT (SMR). Bien que le protocole VABA à 2 chaînes ait été considéré comme le protocole asynchrone le plus rapide, prétendant avoir un délai d'attente prévu de 9,5δ, des recherches ont révélé que ce protocole présente plusieurs vulnérabilités de sécurité, affectant sa cohérence et sa vivacité. Par conséquent, le protocole sMVBA est actuellement considéré comme le protocole MVBA asynchrone le plus rapide, avec un délai d'attente prévu de 10δ.
Nouveau protocole de conception : 2PAC
Pour résoudre les problèmes des protocoles existants, les chercheurs ont proposé le protocole 2PAC (Consensus asynchrone en 2 phases). Ce protocole améliore considérablement les performances en simplifiant et en optimisant le processus de consensus. 2PAC a deux principales variantes :
2PAClean :
a réalisé un débit de +90 % et un délai d'attente prévu de 9,5δ
La complexité des messages est O(n²)
L'efficacité du protocole a été améliorée en éliminant les interactions et les coûts de calcul inutiles.
2PACBIG :
La complexité des messages actuelle est de O(n³) du protocole de consensus Blockchain le plus rapide.
En l'absence de pannes, le temps d'exécution unique du MVBA n'est que de 4δ
Super pipeline de blocs ultra-rapide
Les chercheurs ont également proposé un nouveau design de bloc en pipeline, réduisant significativement la latence des blocs en pipeline. Ce design introduit un mécanisme de chemin rapide, où le temps de décision des blocs en pipeline peut même être inférieur à celui des blocs non en pipeline sous un ordonnanceur équitable. Ce mécanisme garantit la latence du chemin rapide dans toutes les exécutions et n'est pas affecté par le comportement des processus défaillants.
Évaluation des performances
L'analyse théorique et les tests pratiques montrent que le 2PAClean a un délai d'attente prévu de 9,5δ dans le pire des cas, et de 6δ dans de bonnes conditions (sans pannes et avec un ordonnanceur semi-fair). En comparaison, le délai d'attente prévu pour le sMVBA est de 10δ, avec 6δ dans de bonnes conditions. Le 2PAClean réduit le délai d'attente dans le pire des cas de 0,5δ tout en maintenant le même délai d'attente dans de bonnes conditions. De plus, le débit du 2PAClean est amélioré de 80 % à 100 % par rapport à celui du sMVBA en chaîne.
2PACBIG en tant que protocole avec une complexité de message de O(n³), a un temps d'exécution MVBA unique de 4δ, ce qui est plus rapide que tous les protocoles existants. La conception de blocs en pipeline ultra-rapide permet à s2PAClean et s2PACBIG d'atteindre respectivement des temps de décision de blocs en pipeline de 4δ et 3δ, améliorant ainsi encore la performance du protocole.
Directions de recherche futures
Optimisation du protocole : simplifier et optimiser davantage la structure du protocole, réduire les transmissions de messages et les coûts de calcul inutiles.
Analyse de la sécurité : analyser en profondeur la sécurité du nouveau protocole dans divers scénarios d'attaque, afin d'assurer sa fiabilité dans les applications pratiques.
Application pratique : Appliquer le nouveau protocole dans des systèmes Blockchain réels, afin de vérifier ses performances dans un environnement réseau réel.
Avec le développement continu de la technologie Blockchain, le protocole de consensus BFT asynchrone jouera un rôle de plus en plus important dans la garantie de la sécurité et l'amélioration des performances. La conception de 2PAC et des blocs de pipeline ultra-rapides démontre la direction future du développement des protocoles de consensus Blockchain, à savoir la réalisation d'un débit plus élevé et d'une latence plus faible grâce à la simplification de la structure du protocole et à l'optimisation du processus de consensus. Ces nouveaux protocoles ont non seulement prouvé leur supériorité sur le plan théorique, mais ont également montré des performances exceptionnelles lors de tests pratiques, offrant de nouvelles idées pour réaliser des protocoles de consensus Blockchain efficaces et sécurisés.
Avec l'approfondissement des recherches et l'optimisation continue des technologies, la technologie Blockchain devrait jouer un rôle de plus en plus important dans l'économie numérique future, tandis que la nouvelle génération de protocoles de consensus fournira une base solide pour le développement de cette technologie.
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ForkItAllDay
· Il y a 13h
Encore parler du mécanisme de consensus ? Les petits investisseurs disent qu'ils s'en vont.
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JustHereForMemes
· Il y a 15h
Encore du sérieux dans le commerce incroyable
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ProposalManiac
· 08-03 00:19
Encore une bulle théorique emballée dans un attrait technique. Voyons combien de nœuds survivront dans un an.
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Rekt_Recovery
· 08-01 20:20
j'ai perdu ma maison en pariant sur des mécanismes de consensus... mais bon, au moins la technologie est vraiment solide
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SillyWhale
· 07-31 14:23
Consensus est-il vraiment précis ?
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GateUser-e51e87c7
· 07-31 14:16
Est-ce que tous ces bugs sont réparés ?
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ForkPrince
· 07-31 14:07
Absurde, qui croit à cette latence des données ?
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StakeOrRegret
· 07-31 14:07
Je savais depuis longtemps que VABA n'était pas correct, ça me fait perdre du temps.
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SelfSovereignSteve
· 07-31 13:57
Encore un nouveau protocole... Combien de temps ça va durer ?
Nouvelle percée dans le consensus asynchrone : le protocole 2PAC ouvre la voie à l'innovation des performances de la Blockchain
Dernières avancées et perspectives futures du protocole de consensus Blockchain
La technologie Blockchain, en tant que technologie de registre distribué décentralisé, repose sur un mécanisme de consensus. La performance du mécanisme de consensus affecte directement l'évolutivité et la sécurité de la Blockchain. Récemment, le mécanisme de consensus Byzantine Fault Tolerance (BFT) est devenu un sujet de recherche majeur en raison de ses avantages face aux retards réseau et à la défaillance de certains nœuds.
Aperçu actuel du protocole de consensus asynchrone
Actuellement, il y a eu des percées importantes dans le domaine des protocoles de réplication de machines à états asynchrones BFT (SMR). Bien que le protocole VABA à 2 chaînes ait été considéré comme le protocole asynchrone le plus rapide, prétendant avoir un délai d'attente prévu de 9,5δ, des recherches ont révélé que ce protocole présente plusieurs vulnérabilités de sécurité, affectant sa cohérence et sa vivacité. Par conséquent, le protocole sMVBA est actuellement considéré comme le protocole MVBA asynchrone le plus rapide, avec un délai d'attente prévu de 10δ.
Nouveau protocole de conception : 2PAC
Pour résoudre les problèmes des protocoles existants, les chercheurs ont proposé le protocole 2PAC (Consensus asynchrone en 2 phases). Ce protocole améliore considérablement les performances en simplifiant et en optimisant le processus de consensus. 2PAC a deux principales variantes :
2PAClean :
2PACBIG :
Super pipeline de blocs ultra-rapide
Les chercheurs ont également proposé un nouveau design de bloc en pipeline, réduisant significativement la latence des blocs en pipeline. Ce design introduit un mécanisme de chemin rapide, où le temps de décision des blocs en pipeline peut même être inférieur à celui des blocs non en pipeline sous un ordonnanceur équitable. Ce mécanisme garantit la latence du chemin rapide dans toutes les exécutions et n'est pas affecté par le comportement des processus défaillants.
Évaluation des performances
L'analyse théorique et les tests pratiques montrent que le 2PAClean a un délai d'attente prévu de 9,5δ dans le pire des cas, et de 6δ dans de bonnes conditions (sans pannes et avec un ordonnanceur semi-fair). En comparaison, le délai d'attente prévu pour le sMVBA est de 10δ, avec 6δ dans de bonnes conditions. Le 2PAClean réduit le délai d'attente dans le pire des cas de 0,5δ tout en maintenant le même délai d'attente dans de bonnes conditions. De plus, le débit du 2PAClean est amélioré de 80 % à 100 % par rapport à celui du sMVBA en chaîne.
2PACBIG en tant que protocole avec une complexité de message de O(n³), a un temps d'exécution MVBA unique de 4δ, ce qui est plus rapide que tous les protocoles existants. La conception de blocs en pipeline ultra-rapide permet à s2PAClean et s2PACBIG d'atteindre respectivement des temps de décision de blocs en pipeline de 4δ et 3δ, améliorant ainsi encore la performance du protocole.
Directions de recherche futures
Optimisation du protocole : simplifier et optimiser davantage la structure du protocole, réduire les transmissions de messages et les coûts de calcul inutiles.
Analyse de la sécurité : analyser en profondeur la sécurité du nouveau protocole dans divers scénarios d'attaque, afin d'assurer sa fiabilité dans les applications pratiques.
Application pratique : Appliquer le nouveau protocole dans des systèmes Blockchain réels, afin de vérifier ses performances dans un environnement réseau réel.
Avec le développement continu de la technologie Blockchain, le protocole de consensus BFT asynchrone jouera un rôle de plus en plus important dans la garantie de la sécurité et l'amélioration des performances. La conception de 2PAC et des blocs de pipeline ultra-rapides démontre la direction future du développement des protocoles de consensus Blockchain, à savoir la réalisation d'un débit plus élevé et d'une latence plus faible grâce à la simplification de la structure du protocole et à l'optimisation du processus de consensus. Ces nouveaux protocoles ont non seulement prouvé leur supériorité sur le plan théorique, mais ont également montré des performances exceptionnelles lors de tests pratiques, offrant de nouvelles idées pour réaliser des protocoles de consensus Blockchain efficaces et sécurisés.
Avec l'approfondissement des recherches et l'optimisation continue des technologies, la technologie Blockchain devrait jouer un rôle de plus en plus important dans l'économie numérique future, tandis que la nouvelle génération de protocoles de consensus fournira une base solide pour le développement de cette technologie.