Sui公鏈核心分布式系統協議解析

Mysten Labs於8月18日更新了Sui Lutris白皮書，經過數月測試後得出以下重要結論：

1. 使用PTBs和5K TPS時，Sui每秒可處理140k至150k次操作，遠超主網峯值（約700TPS）時的基準測試水平。

2. 即便在部分驗證節點停止運行的情況下，Sui的最終確定延遲仍能保持在0.5秒以下。

白皮書詳細介紹了Sui的運作機制、安全性證明，以及外部測試者如何在自身驗證中復現相關數據。

Sui主網發布後，遊戲和NFT等應用迅速上鏈。Mysten Labs隨後發布了支持Sui的分布式系統Sui Lutris的技術報告。Sui Lutris使Sui能在高吞吐量和長期穩定性條件下保持低延遲。

區塊鏈技術自比特幣誕生以來已有十年發展，新用例不斷湧現。業界持續探索提高區塊鏈效率的方法，尤其關注高負載處理和實時延遲優化。

當前L1區塊鏈面臨兩大挑戰：在保持低延遲的同時實現高吞吐量，並確保共識協議長期穩定。這些挑戰可通過驗證節點的動態參與和配置來克服。

實現高吞吐量的有效方法之一是採用基於DAG的共識協議，如Sui使用的Narwhal/Bullshark。這類協議允許區塊鏈同時執行大量交易，適合遊戲和NFT等應用場景。然而，基於DAG的協議可能導致幾秒鍾的延遲，對某些操作影響較大。

另一方面，無共識協議在降低延遲和擴展性方面展現出巨大潛力，如FastPay原型。這些協議通過消除共識，實現快速交易處理，無需對並行處理的獨立交易進行排序。但它們僅適用於有限類別的簡單區塊鏈操作，限制了智能合約的表達能力，且動態重配置驗證節點集存在挑戰。

盡管這兩種協議都有潛力，但目前尚未在生產級區塊鏈中廣泛應用。Sui Lutris作爲支撐Sui網路的協議，結合了基於DAG的共識和無共識方法的優勢：實現亞秒級延遲（低於1秒）和每秒數千筆交易的持續吞吐量。Sui同時保持了在共享對象上表達復雜合約、生成檢查點以及跨週期重新配置驗證節點集的能力。

結合共識和無共識方法

Sui Lutris採用獨特方法整合上述兩種方案。對於單一所有者擁有的資產（獨有對象）操作，系統在驗證節點間採用一致廣播協議，實現低於共識的延遲。對於共享對象上的復雜智能合約，Sui Lutris僅依賴共識處理。此外，Sui Lutris支持網路維護操作，如定義檢查點和重新配置驗證節點。這種創新策略在復制的拜佔庭環境中處理交易時提供了最佳解決方案。

Sui Lutris的交易生命週期如下：

1. 用戶創建並簽署交易以改變其擁有的對象。
2. 交易通過全節點發送至驗證節點進行安全檢查和籤名。
3. 客戶端收集大多數驗證節點的響應形成交易證書，確認交易不可逆。
4. 證書發回驗證節點確認有效性。獨享對象交易可立即處理，無需等待共識。
5. 共識輸出證書編號，驗證節點執行包含共享對象的交易。
6. 客戶端收集驗證節點響應，組裝有效證書作爲交易結算證明。
7. 爲每個共識提交形成檢查點，用於驅動重新配置協議。

Sui Lutris還提供多項支持生產級區塊鏈的功能：

• 檢查點協議記錄所有交易歷史，便於審計和同步。
• 支持每個週期結束時重新配置驗證節點集及其投票權。
• 在週期結束時安全"解鎖"被誤鎖定的資產，最小化損失。

Sui Lutris作爲Sui的基礎設施，管理着大量用戶資產。完整的技術報告詳細介紹了安全性和活躍性協議的運行機制，以及在標準分布式系統模型中與拜佔庭參與者部分同步的安全性證明。