Sui Lutris：Suiブロックチェーンのコア分散システムプロトコル解析

数ヶ月のテストを経て、Mysten Labsは8月18日にSui Lutrisのホワイトペーパーを更新し、以下の重要な成果を確定しました：

1. PTBと5K TPSを使用する場合、Suiは毎秒140kから150kの操作を処理でき、これはSuiのメインネットのピーク（約700TPS）での実際の性能がベンチマーク結果を大幅に上回っていることを示しています。

2. 一部の検証ノードが停止しても、Suiの最終確認遅延は0.5秒未満に保たれます。

ホワイトペーパーは、Suiの運用メカニズム、安全性の証明、外部テスターがどのように自身の検証で関連データを再現するかについて詳しく説明しています。

! Sui Lutrisレポートガイド:Sui Public Chainのコア分散システムプロトコル

Suiのメインネットが立ち上がった後、ゲームやNFTなどのアプリケーションが迅速に登場し、期待を抱かせる発展の勢いを示しています。最近、Mysten LabsはSuiをサポートする分散型システム——Sui Lutrisの技術報告を発表しました。このシステムにより、Suiは低遅延を維持しながら高スループットと長期的な安定性を実現できます。

ビットコインの誕生以来、ブロックチェーン技術は大きな進展を遂げ、ゲームやNFTなどの新興アプリケーションを生み出しました。ブロックチェーンコミュニティは、特に高負荷やリアルタイム遅延の処理において、効率を向上させる方法を探求し続けています。

現在、L1ブロックチェーンは二つの大きな課題に直面しています：低遅延を維持しながら高スループットを実現し、かつコンセンサスプロトコルの長期的な安定性を確保することです。これらの課題は、検証ノードの動的な参加と構成によって対処することができます。

高スループットを実現するための効果的な方法は、DAGベースのコンセンサスプロトコルを採用することであり、Suiが使用するNarwhal/Bullsharkのようなものです。このようなプロトコルは、ブロックチェーンが大量の取引を同時に処理できるようにし、ゲームやNFTなどのアプリケーションシーンに非常に適しています。しかし、DAGベースのプロトコルは数秒の遅延を引き起こす可能性があり、これは一般的な送金やゲーム操作に大きな影響を与えます。

一方で、非コンセンサスプロトコルは、以前の研究であるFastPayプロトタイプのように、遅延を減らしスケーラビリティを向上させる点で巨大な潜在能力を示しています。これらのプロトコルは、コンセンサスを排除することにより、並行処理される独立した取引を順序付けることなく迅速な取引処理を実現しています。しかし、これらは限られたカテゴリーの単純なブロックチェーン操作にのみ適用可能であり、スマートコントラクトの表現能力を制限し、動的に変化する検証ノードセットの再構成に関しては課題があります。

これら二つのプロトコルは潜在能力を持っていますが、現在のところ製品レベルのブロックチェーンには広く適用されていません。Sui LutrisはSuiネットワークを支えるコアプロトコルとして、DAGに基づくコンセンサスと非コンセンサス方式を巧妙に組み合わせ、双方の利点を実現しました：サブ秒の遅延と毎秒数千件のトランザクションの持続的なスループットです。同時に、Suiは共有オブジェクト上で複雑な契約を実行し、チェックポイントを生成し、周期を超えて検証ノードセットを再構成する能力を保持しています。

コンセンサスと非コンセンサス手法の融合

Sui Lutrisは独自の融合戦略を採用しています。単一の所有者が所有する資産（独占オブジェクト）の操作に関して、システムは検証ノード間で一致性ブロードキャストプロトコルを使用し、コンセンサスよりも低い遅延を実現します。共有オブジェクト上で実行される複雑なスマートコントラクトについては、Sui Lutrisはコンセンサスメカニズムにのみ依存します。さらに、Sui Lutrisはチェックポイントの定義や検証ノードの再構成などのネットワーク維持操作もサポートしています。この革新的な戦略は、複製されたビザンチン環境で取引を処理する際に、効率と安全性の両立を提供します。

Sui Lutrisの取引ライフサイクルの概要は以下の通りです：

1. ユーザーは、所有するオブジェクトや独占オブジェクトと共有オブジェクトの組み合わせを変更するために、取引を作成し署名します。

2. 取引は全ノードを通じてSui Lutris検証ノードに送信され、後者が有効性と安全性をチェックし、署名後にクライアントに返します。

3. クライアントは大多数の検証ノードの応答を収集し、トランザクション証明書を形成します。この時、トランザクションは取り消し不可能な最終状態に達します。

4. 証明書が統合された後、すべての検証ノードに送信され、検証ノードが受信を確認します。独占オブジェクトに関する取引は、コンセンサスエンジンを待つことなく、即座に処理され実行されます（直接の迅速なパス）。すべての証明書はDAGに基づくコンセンサスプロトコルに転送されます。

5. コンセンサス最終出力証明書番号、検証ノードが共有オブジェクトを含む取引をチェックして実行します。

6. クライアントは大多数の検証ノードの応答を収集し、有効な証明書として組み立て、取引の決済証明書とします。

7. その後、各コンセンサスの提出に対してチェックポイントを形成し、再構成プロトコルを推進するために使用します。

! Sui Lutrisレポートガイド:Sui Public Chainのコア分散システムプロトコル

主要な取引プロセスを除き、Sui Lutrisは製品レベルのブロックチェーンをサポートする多くの機能も提供しています：

• 最終性達成後にチェックポイントプロトコルを実施し、システムのすべての取引の履歴を生成して、完全な監査と効率的な全ノードおよび遅延検証ノードの同期を容易にします。
• 各サイクルの終了時に再構成をサポートし、その期間中に検証ノードセットおよびその投票権が変わる可能性があります。
• 周期の終了時に誤ってロックされた資産を安全に"アンロック"し、エラーによる損失を最小限に抑えます。

Suiのインフラストラクチャとして、Sui Lutrisは重要な役割を果たしています。完全な技術報告は、安全性と活発性プロトコルの運用に関する詳細情報、および標準的な分散システムモデルにおけるビザンチン参加者との部分的な同期に関する安全性の証明を提供します。