Protokol terobosan mengintegrasikan konsensus DAG dan metode tanpa konsensus untuk mencapai Blockchain dengan throughput tinggi dan latensi rendah.

Teknologi Blockchain telah mencapai kemajuan signifikan sejak lahirnya Bitcoin. Dengan munculnya aplikasi baru seperti game dan NFT, industri sedang aktif mengeksplorasi cara untuk meningkatkan efisiensi teknologi, terutama dalam menangani beban tinggi dan mencapai latensi waktu nyata. Blockchain L1 menghadapi dua tantangan besar: pertama, mencapai throughput tinggi sambil mempertahankan latensi rendah, dan kedua, memastikan stabilitas jangka panjang dari protokol konsensus. Dalam menyelesaikan masalah ini, perlu juga mempertahankan desentralisasi melalui partisipasi dinamis dan konfigurasi ulang dari node verifikasi.

Salah satu cara untuk meningkatkan throughput adalah dengan menggunakan protokol konsensus berbasis DAG, seperti narwhale / Bullshark yang digunakan oleh platform Blockchain tertentu. Protokol semacam ini memungkinkan Blockchain untuk memproses sejumlah besar transaksi secara bersamaan, cocok untuk aplikasi seperti permainan dan NFT. Namun, protokol berbasis DAG dapat menyebabkan latensi beberapa detik, yang merupakan biaya waktu yang tinggi untuk transfer biasa atau operasi permainan.

Di sisi lain, protokol tanpa konsensus (seperti FastPay) menunjukkan potensi besar dalam mengurangi latensi dan skalabilitas. Protokol ini menghilangkan tahap konsensus, memungkinkan pemrosesan transaksi yang cepat tanpa perlu urutan total untuk transaksi independen yang diproses secara paralel. Namun, mereka hanya cocok untuk operasi blockchain sederhana yang terbatas, membatasi fungsi kontrak pintar yang dapat dicapai, dan mengonfigurasi kembali kumpulan validator yang berubah dinamis mungkin menjadi tantangan.

Meskipun metode ini memiliki potensi besar, saat ini belum diterapkan secara luas dalam blockchain tingkat produksi, hanya terbatas pada publikasi konferensi akademis. Protokol dari suatu platform blockchain menggabungkan konsensus berbasis DAG dan metode tanpa konsensus, mencapai hasil yang ideal: latensi sub-detik dan throughput berkelanjutan ribuan transaksi per detik. Platform ini berhasil menyelesaikan kedua tugas tersebut dan mempertahankan kemampuan untuk menjalankan kontrak kompleks pada objek bersama, menghasilkan titik pemeriksaan, serta mengonfigurasi kembali kumpulan validator lintas periode.

Menggabungkan metode berbasis konsensus dan non-konsensus

Protokol ini mengadopsi metode unik yang menggabungkan kedua cara tersebut. Untuk memastikan keamanan operasi aset pemilik tunggal (objek yang dimiliki), sistem menggunakan protokol siaran konsisten di antara para validator, mencapai latensi di bawah konsensus. Protokol ini hanya bergantung pada konsensus untuk memproses kontrak pintar yang kompleks pada objek bersama, yaitu objek yang dapat dimodifikasi oleh pengguna mana pun. Ini juga mendukung operasi pemeliharaan jaringan, seperti mendefinisikan titik pemeriksaan dan mengkonfigurasi ulang validator. Saat memproses transaksi dalam lingkungan Bizantium yang direplikasi, strategi inovatif ini memberikan pendekatan yang seimbang antara efisiensi dan keamanan.

Deskripsi tingkat tinggi dari protokol ini dan siklus hidup transaksi adalah sebagai berikut:

1. Pengguna membuat dan menandatangani transaksi, mengubah objek yang mereka miliki atau mencampur objek.
2. Transaksi dikirim ke setiap Node verifikasi, untuk pemeriksaan validitas dan keamanan, setelah ditandatangani dikembalikan ke klien.
3. Klien mengumpulkan respons dari sebagian besar Node validasi, membentuk sertifikat transaksi, pada saat ini transaksi dianggap tidak dapat dibalik.
4. Sertifikat dikembalikan ke semua node verifikasi, node verifikasi memeriksa kevalidannya dan mengonfirmasi penerimaan.
5. Jika melibatkan objek eksklusif, sertifikat transaksi dapat segera diproses dan dieksekusi tanpa menunggu mesin konsensus.
6. Semua sertifikat diteruskan ke protokol konsensus berbasis DAG.
7. Urutan total sertifikat output konsensus; node verifikasi mengeksekusi transaksi yang berisi objek bersama.
8. Klien mengumpulkan respons dari sebagian besar node validasi, menyusun sertifikat efektivitas sebagai bukti penyelesaian transaksi.
9. Untuk setiap konsensus, kirimkan untuk membentuk titik pemeriksaan, yang digunakan untuk menggerakkan protokol konfigurasi ulang.

Selain proses perdagangan utama, protokol ini juga menyediakan berbagai fungsi untuk mendukung Blockchain tingkat produksi:

1. Mengimplementasikan protokol titik pemeriksaan, menghasilkan sejarah kausal semua transaksi sistem, untuk audit lengkap dan sinkronisasi.
2. Mendukung reconfigurasi di akhir setiap periode, kumpulan validator dan hak suaranya mungkin berubah.
3. Pada akhir periode, aman "membuka kunci" aset yang terkunci karena kesalahan, untuk meminimalkan kerusakan celah.

Protokol ini mendukung manajemen nilai besar untuk pengguna di Blockchain. Laporan teknis lengkap menyediakan rincian tentang keamanan dan aktifitas operasi protokol, serta bukti keamanan dari peserta Bizantium yang sebagian sinkron dalam model sistem terdistribusi standar.