突破性協議整合DAG共識與無共識方法 實現高吞吐低延遲區塊鏈

區塊鏈技術自比特幣誕生以來已取得顯著進步。隨着遊戲和NFT等新應用的興起，業界正積極探索提升技術效率的方法，尤其是在處理高負載和實現實時延遲方面。L1區塊鏈面臨兩大挑戰：一是在保持低延遲的同時實現高吞吐量，二是確保共識協議的長期穩定性。在解決這些問題時，還需通過驗證節點的動態參與和重新配置來維持去中心化。

提高吞吐量的一種方法是採用基於DAG的共識協議，如某區塊鏈平台使用的narwhale / Bullshark。這類協議使區塊鏈能同時處理大量交易，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，對普通轉帳或遊戲操作而言時間成本較高。

另一方面，無共識協議（如FastPay）在降低延遲和擴展性方面顯示出巨大潛力。這些協議省去了共識環節，允許快速處理交易，無需對並行處理的獨立交易進行總排序。但它們僅適用於有限的簡單區塊鏈操作，限制了可實現的智能合約功能，且重新配置動態變化的驗證者集可能具有挑戰性。

盡管這些方法潛力巨大，但目前尚未在生產級區塊鏈中廣泛應用，僅限於學術會議發表。某區塊鏈平台的協議結合了基於DAG的共識和無共識方法，實現了兩全其美：亞秒級延遲和每秒數千筆交易的持續吞吐量。該平台完成了這兩項任務，並保持了在共享對象上執行復雜合約、生成檢查點以及跨時期重新配置驗證者集的能力。

結合基於共識和非共識的方法

這種協議採用了獨特方法，將上述兩種方式結合起來。爲確保單一所有者資產（擁有的對象）操作的安全性，系統在驗證者間採用一致的廣播協議，實現低於共識的延遲。該協議僅依靠共識處理共享對象上的復雜智能合約，即任何用戶都可修改的對象。它還支持網路維護操作，如定義檢查點和重新配置驗證器。在復制的拜佔庭環境中處理交易時，這種新穎策略提供了兼顧效率和安全的方法。

該協議的高級描述和交易生命週期如下：

1. 用戶創建並簽署交易，修改他們擁有的對象或混合對象。
2. 交易發送至每個驗證節點，進行有效性和安全性檢查，籤名後返回客戶端。
3. 客戶端收集大多數驗證節點的響應，形成交易證書，此時交易被視爲不可逆。
4. 證書發回所有驗證節點，驗證節點檢查其有效性並確認收到。
5. 如涉及獨佔對象，交易證書可立即處理執行，無需等待共識引擎。
6. 所有證書轉發至基於DAG的共識協議。
7. 共識輸出證書的總順序；驗證節點執行包含共享對象的交易。
8. 客戶收集大多數驗證節點的響應，組裝效果證書作爲交易結算證明。
9. 爲每個共識提交形成檢查點，用於驅動重新配置協議。

除主要交易流程外，該協議還提供多項功能支持生產級區塊鏈：

1. 實施檢查點協議，生成系統所有交易的因果歷史，用於完整審計和同步。
2. 支持每個時期結束時的重新配置，驗證者集及其投票權可能變化。
3. 在時期結束時安全"解鎖"錯誤鎖定的資產，將漏洞損害降至最低。

這種協議支持爲用戶管理大量價值的區塊鏈。完整技術報告提供了安全和活性協議運行的詳細信息，以及在標準分布式系統模型中與部分同步的拜佔庭參與者的安全性證明。