Новый прорыв в асинхронном BFT соглашении: протокол 2PAC ведет к повышению производительности Блокчейн

2025-08-03 20:30:36

Последние достижения и применения протокола соглашения Блокчейн

Технология Блокчейн, как представитель децентрализованных распределенных технологий учета, имеет в своей основе Соглашение. Производительность Соглашения напрямую влияет на масштабируемость и безопасность Блокчейн-системы. Этот отчет сосредоточен на последних разработках протокола асинхронного византийского устойчивого к сбоям репликационного состояния (BFT SMR), глубоко исследует текущие самые быстрые асинхронные протоколы и их существующие проблемы, а также предлагает два инновационных дизайна протоколов.

Обзор асинхронной модели BFT

В асинхронной BFT модели система состоит из 3f + 1 процессов, из которых f могут быть злонамеренно повреждены. Процессы общаются через асинхронные каналы, задержка передачи сообщений непредсказуема. Каждый процесс имеет пару открытого и закрытого ключа для обеспечения подлинности и целостности сообщений.

Основные требования к протоколу соглашения Блокчейн

Активность: обеспечить существование бесконечно длинной определенной блокчейн в бесконечном выполнении.
Согласованность: любые два определенных блока в блокчейне, один из которых должен быть префиксом другого.
Качество: было решено, что доля транзакций, вводимых честными узлами в блокчейне, достигает установленного порога.

Текущие проблемы асинхронного соглашения

В настоящее время протокол sMVBA с ожидаемой задержкой в 10δ стал самым быстрым асинхронным протоколом MVBA. Ранее считавшийся самым быстрым протокол 2-chain VABA (ожидаемая задержка 9.5δ) оказался подвержен множеству уязвимостей безопасности, включая отсутствие проверок подлинности, использование стратегий повышения для препятствования активности, а также проблемы согласованности, вызванные ослаблением определения подлинности лидера.

Инновационный дизайн протокола

1. 2PAC (2-этапное асинхронное соглашение)

Протокол 2PAC значительно улучшает производительность за счет упрощения и оптимизации процесса согласования. Он включает два варианта:

2PAClean: достигнуто повышение пропускной способности более чем на 90%, ожидаемая задержка составляет 9.5δ, сложность сообщения составляет O(n²).
2PACBIG：Текущая сложность сообщения составляет O(n³), самый быстрый протокол соглашения Блокчейн, время выполнения одного MVBA при отсутствии сбоев составляет всего 4δ.

2. Супербыстрая конвейерная Блок

Этот новый дизайн значительно уменьшает задержку потоковых блоков. Благодаря введению механизма быстрого пути, время принятия решений по потоковым блокам под справедливым планировщиком может быть даже меньше, чем у непотоковых блоков. Этот механизм гарантирует задержку быстрого пути во всех исполнениях, не подверженную влиянию сбойных процессов.

Оценка производительности

Теоретический анализ и практическое тестирование показывают:

2PAClean в худшем случае ожидаемая задержка составляет 9.5δ, в хорошем случае 6δ.
Пропускная способность 2PAClean выше на 80%-100% по сравнению с цепочечным sMVBA.
Одноразовое время выполнения MVBA 2PACBIG составляет 4δ, что лучше, чем у всех существующих протоколов.
Супербыстрая проектировка конвейера позволяет s2PAClean и s2PACBIG достигать времени принятия решений по блокам конвейера в 4δ и 3δ соответственно.

Будущие направления исследований

Дальнейшее упрощение и оптимизация структуры протокола, снижение ненужной передачи сообщений и вычислительных затрат.
Глубокий анализ безопасности нового протокола в различных сценариях атак.
Применить новый протокол к реальным Блокчейн-системам, чтобы проверить его работу в реальной сетевой среде.

С развитием технологий блокчейна асинхронный протокол согласия BFT будет играть все более важную роль в обеспечении безопасности и повышении производительности. Дизайн 2PAC и сверхбыстрой конвейерной блокировки указывает направление для будущего развития протоколов согласия блокчейна, а именно, путем упрощения структуры протокола и оптимизации процесса согласия, для достижения более высокой пропускной способности и более низкой задержки. Эти инновации не только теоретически доказали свое превосходство, но и продемонстрировали выдающуюся производительность в практических испытаниях, предоставляя новые идеи для реализации эффективного и безопасного протокола согласия блокчейна.

Посмотреть Оригинал

На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .

9 Лайков