突破性协议整合DAG共识与无共识方法 实现高吞吐低延迟区块链

区块链技术自比特币诞生以来已取得显著进步。随着游戏和NFT等新应用的兴起，业界正积极探索提升技术效率的方法，尤其是在处理高负载和实现实时延迟方面。L1区块链面临两大挑战：一是在保持低延迟的同时实现高吞吐量，二是确保共识协议的长期稳定性。在解决这些问题时，还需通过验证节点的动态参与和重新配置来维持去中心化。

提高吞吐量的一种方法是采用基于DAG的共识协议，如某区块链平台使用的narwhale / Bullshark。这类协议使区块链能同时处理大量交易，适合游戏和NFT等应用场景。然而，基于DAG的协议可能导致几秒钟的延迟，对普通转账或游戏操作而言时间成本较高。

另一方面，无共识协议（如FastPay）在降低延迟和扩展性方面显示出巨大潜力。这些协议省去了共识环节，允许快速处理交易，无需对并行处理的独立交易进行总排序。但它们仅适用于有限的简单区块链操作，限制了可实现的智能合约功能，且重新配置动态变化的验证者集可能具有挑战性。

尽管这些方法潜力巨大，但目前尚未在生产级区块链中广泛应用，仅限于学术会议发表。某区块链平台的协议结合了基于DAG的共识和无共识方法，实现了两全其美：亚秒级延迟和每秒数千笔交易的持续吞吐量。该平台完成了这两项任务，并保持了在共享对象上执行复杂合约、生成检查点以及跨时期重新配置验证者集的能力。

结合基于共识和非共识的方法

这种协议采用了独特方法，将上述两种方式结合起来。为确保单一所有者资产（拥有的对象）操作的安全性，系统在验证者间采用一致的广播协议，实现低于共识的延迟。该协议仅依靠共识处理共享对象上的复杂智能合约，即任何用户都可修改的对象。它还支持网络维护操作，如定义检查点和重新配置验证器。在复制的拜占庭环境中处理交易时，这种新颖策略提供了兼顾效率和安全的方法。

该协议的高级描述和交易生命周期如下：

1. 用户创建并签署交易，修改他们拥有的对象或混合对象。
2. 交易发送至每个验证节点，进行有效性和安全性检查，签名后返回客户端。
3. 客户端收集大多数验证节点的响应，形成交易证书，此时交易被视为不可逆。
4. 证书发回所有验证节点，验证节点检查其有效性并确认收到。
5. 如涉及独占对象，交易证书可立即处理执行，无需等待共识引擎。
6. 所有证书转发至基于DAG的共识协议。
7. 共识输出证书的总顺序；验证节点执行包含共享对象的交易。
8. 客户收集大多数验证节点的响应，组装效果证书作为交易结算证明。
9. 为每个共识提交形成检查点，用于驱动重新配置协议。

除主要交易流程外，该协议还提供多项功能支持生产级区块链：

1. 实施检查点协议，生成系统所有交易的因果历史，用于完整审计和同步。
2. 支持每个时期结束时的重新配置，验证者集及其投票权可能变化。
3. 在时期结束时安全"解锁"错误锁定的资产，将漏洞损害降至最低。

这种协议支持为用户管理大量价值的区块链。完整技术报告提供了安全和活性协议运行的详细信息，以及在标准分布式系统模型中与部分同步的拜占庭参与者的安全性证明。