Sui Lutris: Аналіз основного розподіленого системного протоколу Sui публічної мережі

Після кількох місяців тестування, Mysten Labs 18 серпня оновила білий документ Sui Lutris, визначивши такі ключові досягнення:

1. У випадку використання PTB та 5K TPS, Sui може обробляти від 140k до 150k операцій на секунду, що свідчить про те, що фактична продуктивність Sui в умовах пікових навантажень основної мережі (близько 700 TPS) значно перевищує результати бенчмарків.

2. Навіть у випадку зупинки роботи деяких вузлів верифікації, затримка остаточного підтвердження Sui все ще може залишатися меншою за 0,5 секунди.

Білий папір детально викладає механізм роботи Sui, доказ безпеки, а також те, як зовнішні тестувальники можуть відтворити відповідні дані у своїй верифікації.

Після запуску основної мережі Sui, швидко з'явилися ігри та додатки, такі як NFT, демонструючи захоплюючий розвиток. Нещодавно Mysten Labs опублікувала технічний звіт про розподілену систему, що підтримує Sui — Sui Lutris. Ця система дозволяє Sui досягати високої пропускної здатності та довгострокової стабільності при низькій затримці.

Від моменту народження біткойна технологія блокчейн досягла значного прогресу, породивши нові застосування, такі як ігри та NFT. Блокчейн-спільнота постійно досліджує способи підвищення ефективності, зокрема в обробці високих навантажень та затримок в реальному часі.

Наразі L1 блокчейн стикається з двома основними викликами: досягнення високої пропускної здатності при збереженні низької затримки та забезпечення довгострокової стабільності протоколу консенсусу. Ці виклики можна подолати за допомогою динамічної участі та налаштування верифікаційних вузлів.

Ефективним способом досягнення високої пропускної здатності є використання протоколу консенсусу на основі DAG, як, наприклад, Narwhal/Bullshark, що використовується Sui. Такі протоколи дозволяють блокчейну одночасно обробляти велику кількість транзакцій, що робить їх дуже підходящими для ігор і NFT. Однак протоколи на основі DAG можуть призводити до затримок у кілька секунд, що суттєво впливає на звичайні перекази або ігрові дії.

З іншого боку, безконсенсусні протоколи демонструють величезний потенціал у зниженні затримок і підвищенні масштабованості, як показав раніше розроблений прототип FastPay. Ці протоколи забезпечують швидку обробку транзакцій, усуваючи необхідність у впорядкуванні незалежних транзакцій для паралельної обробки. Проте вони підходять лише для обмежених категорій простих блокчейн-операцій, що обмежує виражальність смарт-контрактів, і мають виклики у перенастроюванні динамічно змінюваних наборів верифікаційних вузлів.

Хоча обидва ці протоколи мають потенціал, наразі вони не були широко застосовані в продуктових блокчейнах. Sui Lutris, як основний протокол, що підтримує мережу Sui, майстерно поєднує консенсус на основі DAG з безконсенсусними методами, реалізуючи переваги обох: підсекундну затримку та безперервну пропускну здатність тисяч транзакцій на секунду. Водночас Sui зберігає можливість виконання складних контрактів на спільних об'єктах, створення контрольних точок та перекомпонування набору верифікаційних вузлів через цикли.

Поєднання консенсусних та неконсенсусних методів

Sui Lutris використовує унікальну стратегію злиття. Для операцій з активами, що належать єдиному власнику (ексклюзивні об'єкти), система використовує протокол узгодження через узгоджене широкомовлення між верифікаційними вузлами, що забезпечує затримку нижче консенсусу. Для складних смарт-контрактів, що працюють на спільних об'єктах, Sui Lutris покладається лише на механізм консенсусу. Крім того, Sui Lutris підтримує операції з обслуговування мережі, такі як визначення контрольних точок і повторна конфігурація верифікаційних вузлів. Ця інноваційна стратегія забезпечує ефективне та безпечне рішення для обробки транзакцій у копійованому середовищі візантійського зразка.

Огляд життєвого циклу торгівлі Sui Lutris виглядає наступним чином:

1. Користувач створює та підписує транзакцію, щоб змінити комбінацію об'єктів, які він володіє, або ексклюзивних об'єктів з об'єктами, що діляться.

2. Транзакція надсилається до валідаційного вузла Sui Lutris через повний вузол, який проводить перевірку на дійсність і безпеку, підписує її та повертає клієнту.

3. Клієнт збирає відповіді більшості верифікаційних вузлів, формуючи сертифікат транзакції, в цей момент транзакція досягає незворотного остаточного стану.

4. Після інтеграції сертифікатів їх відправляють назад усім верифікаційним вузлам, які підтверджують отримання. Транзакції, що стосуються об'єктів, що підлягають ексклюзивності, можуть бути негайно виконані, без очікування консенсусного двигуна (прямий швидкий шлях). Усі сертифікати пересилаються до протоколу консенсусу на основі DAG.

5. Остаточний номер сертифіката консенсусу, вузли верифікації перевіряють та виконують транзакції, що містять спільні об'єкти.

6. Клієнт може зібрати відповіді більшості верифікаційних вузлів, зібрати їх у дійсний сертифікат, що слугує доказом розрахунку угоди.

7. Потім для кожного консенсусного подання формується контрольна точка, яка використовується для управління перенастроюванням протоколу.

Окрім основного процесу торгівлі, Sui Lutris також надає кілька функцій для підтримки продуктового рівня блокчейну:

• Після досягнення остаточної угоди реалізується протокол перевірки точок, що генерує історію всіх транзакцій системи, що полегшує повний аудит та ефективну синхронізацію повних вузлів і вузлів із затримкою верифікації.
• Підтримка перенастроювання наприкінці кожного циклу, під час якого склад валідаторів та їхнє голосування може змінюватися.
• У кінці періоду безпечно "розблокувати" активи, які були помилково заблоковані, щоб зменшити втрати, спричинені помилками.

Як інфраструктура Sui, Sui Lutris виконує життєво важливу роль. Повний технічний звіт надає детальну інформацію про безпеку та активність протоколу, а також про доказ безпеки, частково синхронізованого з учасниками з Візантії в стандартній розподіленій системній моделі.