Sui公链コア分散型システムプロトコル解析

Mysten Labsは8月18日にSui Lutrisのホワイトペーパーを更新し、数ヶ月のテストの結果、以下の重要な結論に達しました：

1. PTBs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、メインネットのピーク（約700TPS）時のベンチマークレベルを大幅に上回ります。

2. 一部の検証ノードが停止している場合でも、Suiの最終確定遅延は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、外部のテスターがどのようにして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メインネットのリリース後、ゲームやNFTなどのアプリケーションが迅速にチェーン上に移行しました。Mysten Labsはその後、Suiをサポートする分散システムSui Lutrisに関する技術報告を発表しました。Sui Lutrisは、Suiが高スループットと長期的安定性の条件下で低遅延を維持できるようにします。

! 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

ブロックチェーン技術はビットコインの誕生以来10年の発展を遂げ、新しいユースケースが次々と登場しています。業界はブロックチェーンの効率を向上させる方法を引き続き模索しており、特に高負荷処理とリアルタイム遅延の最適化に注目しています。

現在の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：低遅延を維持しつつ高スループットを実現し、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、検証ノードの動的参加と構成によって克服できます。

高スループットを実現する効果的な方法の1つは、DAGベースのコンセンサスプロトコル、例えばSuiが使用するNarwhal/Bullsharkを採用することです。この種のプロトコルは、ブロックチェーンが同時に多数のトランザクションを実行できるようにし、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、特定の操作に大きな影響を及ぼすことがあります。

一方で、非コンセンサスプロトコルは、FastPayプロトタイプのようにレイテンシとスケーラビリティを低下させる上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って迅速な取引処理を実現し、並行処理される独立した取引の順序付けを必要としません。しかし、これらは限られた種類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、動的な再構成検証ノードセットには課題があります。

これら二つのプロトコルは潜在能力があるものの、現在のところ生産レベルのブロックチェーンでは広く採用されていません。Sui LutrisはSuiネットワークを支えるプロトコルとして、DAGベースのコンセンサスとノンコンセンサス方式の利点を組み合わせており、サブ秒レイテンシ（1秒未満）と毎秒数千件の取引の持続的なスループットを実現しています。Suiはまた、共有オブジェクト上で複雑な契約を表現し、チェックポイントを生成し、サイクルをまたいで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統合

Sui Lutrisは、上記の2つのソリューションを統合する独自の方法を採用しています。単一の所有者が所有する資産（ユニークオブジェクト）に対する操作では、システムは検証ノード間で一致したブロードキャストプロトコルを使用し、合意を下回る遅延を実現します。共有オブジェクト上の複雑なスマートコントラクトに対しては、Sui Lutrisは合意処理のみに依存しています。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を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トランザクションを処理する際に最適なソリューションを提供します。

Sui Lutrisの取引ライフサイクルは次のとおりです：

1. ユーザーは所有しているオブジェクトを変更するために、取引を作成して署名します。
2. 取引は全ノードを介して検証ノードに送信され、安全チェックと署名が行われます。
3. クライアントは大多数の検証ノードの応答を収集してトランザクション証明書を形成し、トランザクションが不可逆であることを確認します。
4. 証明書は検証ノードに返送され、有効性を確認します。独占オブジェクト取引は即座に処理され、コンセンサスを待つ必要はありません。
5. コンセンサス出力証明書番号、検証ノードが共有オブジェクトを含むトランザクションを実行します。
6. クライアントは検証ノードの応答を収集し、有効な証明書を組み立てて取引の決済証明とします。
7. 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促進します。

! 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

Sui Lutrisは、プロトコルの生産レベルのブロックチェーンをサポートする機能をいくつか提供しています：

• チェックポイントプロトコルはすべての取引履歴を記録し、監査と同期を容易にします。
• 各サイクルの終了時に、バリデーターのノードセットとその投票権を再構成することをサポートします。
• サイクル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、損失を最小限に抑えます。

Sui LutrisはSuiのインフラストラクチャとして、多くのユーザー資産を管理しています。完全な技術報告書では、安全性と活発性プロトコルの運用メカニズム、ならびに標準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同期に関する安全性証明が詳述されています。