Проривний протокол інтегрує консенсус DAG та безконсенсусні методи для досягнення високої пропускної здатності та низької затримки Блокчейн

Технології Блокчейн досягли значного прогресу з моменту виникнення Біткойн. З появою нових застосувань, таких як ігри та NFT, галузь активно досліджує способи підвищення ефективності технологій, особливо в обробці високих навантажень та реалізації реальної затримки. L1 Блокчейн стикається з двома основними викликами: по-перше, досягнення високої пропускної здатності при збереженні низької затримки, по-друге, забезпечення довгострокової стабільності протоколу консенсусу. Під час вирішення цих проблем також необхідно підтримувати децентралізацію через динамічну участь верифікаційних нод і їхнє переналаштування.

Одним із способів підвищення пропускної здатності є використання децентралізованих протоколів консенсусу на основі DAG, таких як narwhale / Bullshark, що використовуються певною блокчейн платформою. Такі протоколи дозволяють блокчейну одночасно обробляти велику кількість транзакцій, що підходить для ігор та застосувань NFT. Однак протоколи на основі DAG можуть призводити до затримки в кілька секунд, що є занадто високими часовими витратами для звичайних переказів або ігрових операцій.

З іншого боку, безконсенсусні протоколи (такі як FastPay) демонструють величезний потенціал у зниженні затримки та масштабованості. Ці протоколи обходять етап консенсусу, дозволяючи швидку обробку транзакцій без необхідності загального сортування незалежних транзакцій, що обробляються паралельно. Але вони підходять лише для обмежених простих блокчейн-операцій, що обмежує функціональні можливості смарт-контрактів, і повторна конфігурація динамічно змінюваного набору валідаторів може бути складною.

Хоча ці методи мають великий потенціал, наразі вони ще не знайшли широкого застосування в продуктивних Блокчейн, обмежуючись лише публікаціями на академічних конференціях. Протокол певної Блокчейн платформи поєднує консенсус на основі DAG та безконсенсусні методи, досягаючи двох цілей: затримки на рівні менш ніж одна секунда та постійної пропускної спроможності тисяч транзакцій на секунду. Ця платформа успішно виконала ці дві задачі, зберігши здатність виконувати складні контракти на спільних об'єктах, генерувати контрольні точки та переконфігурувати набір валідаторів через періоди.

Поєднання методів на основі Консенсусу та неконсенсусних методів

Цей протокол використовує унікальний підхід, поєднуючи вищезгадані два методи. Щоб забезпечити безпеку операцій з активами єдиного власника (об'єктами, що належать), система використовує послідовний протокол трансляції між валідаторами, досягаючи затримки нижче, ніж консенсус. Цей протокол покладається на консенсус для обробки складних смарт-контрактів на спільних об'єктах, тобто об'єктах, які можуть редагуватися будь-яким користувачем. Він також підтримує операції з обслуговування мережі, такі як визначення контрольних точок і повторна конфігурація валідаторів. Обробка транзакцій у середовищі реплікованого візантійського консенсусу, ця нова стратегія забезпечує ефективний і безпечний підхід.

Високий опис протоколу та життєвий цикл транзакцій такі:

1. Користувач створює та підписує транзакцію, змінюючи об'єкти, які їм належать, або змішуючи об'єкти.
2. Транзакція надсилається до кожної верифікаційної ноди для перевірки дійсності та безпеки, після підписання повертається клієнту.
3. Клієнт збирає відповіді більшості верифікаційних нод, формуючи сертифікат транзакції, у цей момент транзакція вважається незворотною.
4. Сертифікат відправляється всім перевіряючим вузлам, які перевіряють його дійсність і підтверджують отримання.
5. Якщо йдеться про ексклюзивні об'єкти, торгові сертифікати можуть бути негайно оброблені та виконані без очікування консенсусу.
6. Усі сертифікати передаються до протоколу консенсусу на основі DAG.
7. Загальний порядок виходу сертифікатів консенсусу; перевіряючі ноди виконують транзакції, що містять спільні об'єкти.
8. Клієнт збирає відповіді більшості верифікаційних нод і формує сертифікат ефекту як доказ розрахунку транзакції.
9. Для кожного консенсусу подайте формування контрольної точки для ініціювання переналаштування протоколу.

Окрім основного процесу торгівлі, цей протокол також надає кілька функцій для підтримки виробничого рівня Блокчейн:

1. Реалізувати протокол контрольних точок, генерувати каузальну історію всіх транзакцій системи для повного аудиту та синхронізації.
2. Підтримка повторної конфігурації в кінці кожного періоду, склад валідаторів та їхні голоси можуть змінюватися.
3. У кінці періоду безпечно "розблокувати" помилково заблоковані активи, зменшуючи шкоду від вразливостей до мінімуму.

Цей протокол підтримує управління великою вартістю монет користувачів у Блокчейн. Повний технічний звіт надає детальну інформацію про безпеку та активність роботи протоколу, а також про докази безпеки з боку частково синхронізованих візантійських учасників у стандартній моделі розподіленої системи.