Análisis del protocolo del sistema distribuido central de la cadena pública Sui

Mysten Labs actualizó el libro blanco de Sui Lutris el 18 de agosto, después de meses de pruebas se llegaron a las siguientes conclusiones importantes:

1. Al usar PTBs y 5K TPS, Sui puede procesar entre 140k y 150k operaciones por segundo, superando con creces el nivel de referencia de las pruebas de rendimiento en el pico de la red principal (aproximadamente 700 TPS).

2. Incluso en el caso de que algunos nodos de validación dejen de funcionar, el retraso en la finalización de Sui aún puede mantenerse por debajo de 0.5 segundos.

El libro blanco detalla el mecanismo de operación de Sui, la prueba de seguridad, y cómo los probadores externos pueden reproducir los datos relevantes en su propia verificación.

Después del lanzamiento de la mainnet de Sui, aplicaciones como juegos y NFT se incorporaron rápidamente a la cadena. Mysten Labs publicó posteriormente un informe técnico sobre el sistema distribuido Sui Lutris que soporta Sui. Sui Lutris permite que Sui mantenga baja latencia bajo condiciones de alta capacidad de procesamiento y estabilidad a largo plazo.

La tecnología blockchain ha tenido diez años de desarrollo desde el nacimiento de Bitcoin, con nuevos casos de uso que surgen constantemente. La industria sigue explorando formas de mejorar la eficiencia de blockchain, prestando especial atención al procesamiento de alta carga y la optimización de la latencia en tiempo real.

Las blockchains L1 enfrentan dos grandes desafíos en la actualidad: lograr un alto rendimiento mientras se mantiene una baja latencia, y asegurar la estabilidad a largo plazo del protocolo de consenso. Estos desafíos se pueden superar mediante la participación y configuración dinámica de los nodos de validación.

Una de las formas efectivas de lograr un alto rendimiento es adoptar un protocolo de consenso basado en DAG, como Narwhal/Bullshark utilizado por Sui. Este tipo de protocolo permite a la blockchain ejecutar una gran cantidad de transacciones simultáneamente, lo que lo hace adecuado para aplicaciones como juegos y NFT. Sin embargo, los protocolos basados en DAG pueden provocar retrasos de varios segundos, lo que afecta considerablemente a ciertas operaciones.

Por otro lado, los protocolos sin consenso muestran un gran potencial en la reducción de la latencia y la escalabilidad, como el prototipo FastPay. Estos protocolos logran un procesamiento rápido de transacciones al eliminar el consenso, sin necesidad de ordenar transacciones independientes que se procesan en paralelo. Sin embargo, solo son aplicables a un número limitado de operaciones simples de blockchain, lo que limita la capacidad expresiva de los contratos inteligentes, y hay desafíos en la reconfiguración dinámica del conjunto de nodos de validación.

A pesar de que ambos protocolos tienen potencial, actualmente no se utilizan ampliamente en blockchains de nivel de producción. Sui Lutris, como el protocolo que respalda la red Sui, combina las ventajas del consenso basado en DAG y métodos sin consenso: logrando una latencia sub-second (menos de 1 segundo) y un rendimiento sostenido de miles de transacciones por segundo. Sui también mantiene la capacidad de expresar contratos complejos sobre objetos compartidos, generar puntos de control y reconfigurar el conjunto de nodos de validación a través de ciclos.

Combinación de métodos de consenso y sin consenso

Sui Lutris adopta un método único para integrar las dos soluciones mencionadas. Para las operaciones de activos de propiedad única (objetos únicos), el sistema utiliza un protocolo de difusión consistente entre los nodos de verificación, logrando una latencia por debajo del consenso. Para los contratos inteligentes complejos sobre objetos compartidos, Sui Lutris se basa únicamente en el procesamiento de consenso. Además, Sui Lutris apoya operaciones de mantenimiento de red, como la definición de puntos de control y la reconfiguración de nodos de verificación. Esta estrategia innovadora proporciona la mejor solución al manejar transacciones en un entorno bizantino replicado.

El ciclo de vida de las transacciones de Sui Lutris es el siguiente:

1. El usuario crea y firma la transacción para cambiar los objetos que posee.
2. Las transacciones se envían a los nodos de verificación a través de nodos completos para su revisión de seguridad y firma.
3. El cliente recopila las respuestas de la mayoría de los nodos de validación para formar un certificado de transacción, confirmando que la transacción es irreversible.
4. El certificado se devuelve al nodo de verificación para confirmar su validez. Las transacciones de objeto exclusivo se pueden procesar de inmediato, sin necesidad de esperar el consenso.
5. Número de certificado de salida de consenso, nodo de verificación ejecuta transacciones que contienen objetos compartidos.
6. El cliente recopila las respuestas de los nodos de validación y ensambla un certificado válido como prueba de liquidación de la transacción.
7. Para cada提交 de consenso, formar un punto de control que impulse el protocolo de reconfiguración.

Sui Lutris también ofrece varias funciones que soportan blockchains de nivel de producción:

• El registro del protocolo de puntos de control documenta todo el historial de transacciones, facilitando la auditoría y la sincronización.
• Soporta la reconfiguración del conjunto de nodos de validación y su poder de voto al final de cada período.
• Al final del período, desbloquear de forma segura los activos que fueron bloqueados por error, minimizando las pérdidas.

Sui Lutris, como infraestructura de Sui, gestiona una gran cantidad de activos de usuarios. El informe técnico completo detalla el mecanismo de funcionamiento del protocolo de seguridad y actividad, así como la prueba de seguridad parcialmente sincronizada con participantes bizantinos en un modelo de sistema distribuido estándar.