Прогресс технологий Блокчейн и исследование новых Протоколов
Технология Блокчейн достигла значительного прогресса с момента появления Биткойна. С появлением новых приложений, таких как игры и NFT, отрасль постоянно ищет способы повышения эффективности технологий, особенно в обработке высокой нагрузки и обеспечении своевременного отклика. L1 Блокчейн сталкивается с двумя основными проблемами: во-первых, необходимо достичь высокой пропускной способности при низкой задержке, и, во-вторых, обеспечить долгосрочную стабильность протокола согласия. При решении этих задач также необходимо поддерживать децентрализацию за счет динамического участия и перенастройки узлов проверки.
Одним из способов достижения высокой пропускной способности является использование основанного на DAG протокола согласования. Эти протоколы позволяют Блокчейн одновременно обрабатывать большое количество транзакций, что делает их особенно подходящими для приложений, таких как игры и NFT. Однако основанные на DAG протоколы обычно приводят к задержкам в несколько секунд, что делает временные затраты слишком высокими для обычных переводов или игровых операций.
С другой стороны, бесконсенсусные протоколы показывают огромный потенциал в снижении задержек и масштабируемости. Эти протоколы устраняют необходимость в консенсусе, позволяя быстро обрабатывать транзакции без необходимости общей сортировки независимых транзакций, обрабатываемых параллельно. Однако они ограничены классом простых операций Блокчейн, что ограничивает функциональность смарт-контрактов, и перенастройка динамически изменяющегося набора валидаторов может представлять собой сложную задачу.
Несмотря на то, что эти методы обладают потенциалом, в настоящее время они в основном находятся на стадии академических исследований и еще не получили широкого применения в производственных Блокчейн. Новый тип Протокола сочетает в себе консенсус на основе DAG и методы без консенсуса, стремясь достичь идеального баланса: задержка менее одной секунды и постоянная пропускная способность в тысячи транзакций в секунду. Этот Протокол не только выполняет обе задачи, но и сохраняет возможность выражать сложные контракты на общих объектах, генерировать контрольные точки и переконфигурировать набор валидаторов на протяжении периодов.
Этот новый тип Протокола использует уникальный подход, объединяя два вышеупомянутых метода. Чтобы обеспечить безопасность операций с активами, принадлежащими отдельному владельцу (объектами владения), система использует согласованный протокол широковещательной передачи между валидаторами, что приводит к задержке ниже уровня консенсуса. Он полагается на консенсус только для обработки сложных смарт-контрактов, работающих на общих объектах, то есть объектах, которые могут изменяться любым пользователем. Протокол также поддерживает операции по обслуживанию сети, такие как определение контрольных точек и перенастройка валидаторов. При обработке транзакций в среде реплицированного византийского согласования эта новая стратегия предлагает решение, сочетающее производительность и безопасность.
В этом новом Протоколе пользователи, обладающие приватными ключами, создают и подписывают транзакции, чтобы изменить объекты, которыми они владеют, или их комбинированные объекты и объекты, которыми они делятся. Транзакции отправляются каждому узлу-валидатору, который выполняет ряд проверок на корректность и безопасность, подписывает их и возвращает подписанные транзакции клиенту. Клиент собирает ответы от подавляющего большинства узлов-валидаторов, чтобы сформировать сертификат транзакции, после чего транзакция может считаться необратимой.
После завершения сборки сертификатов они будут отправлены обратно всем узлам проверки, которые проверят их действительность и подтвердят получение клиенту. Если сделка включает эксклюзивные объекты, сертификат сделки может быть немедленно обработан и выполнен без ожидания консенсусного механизма. Все сертификаты пересылаются в основанный на DAG консенсусный протокол. Консенсус в конечном итоге выводит общую последовательность сертификатов; узлы проверки проверяют и выполняют те сделки, которые содержат общие объекты, клиент может собрать ответы большинства узлов проверки, собрать их в один сертификат эффектов и использовать его в качестве доказательства расчета сделки. Затем для каждого консенсуса формируется контрольная точка, которая также используется для управления протоколом реконфигурации.
Кроме основного процесса交易, этот Протокол также предлагает множество возможностей для поддержки производственного уровня Блокчейн:
Реализовать протокол проверки после достижения окончательной определенности, который генерирует причинно-следственную историю всех транзакций в системе. Это используется для полного аудита, а также для эффективного поддержания синхронизации полных узлов и отстающих узлов проверки.
Поддержка повторной настройки в конце каждого периода, когда состав валидаторов и их голосующие права могут измениться. Чтобы гарантировать, что все окончательные транзакции включены в один эпоху, каждый эпоха требует тщательного завершения и подтверждения, что в конечном итоге это безопасно.
Решена проблема, существовавшая в предыдущих протоколах без консенсуса: когда у уязвимого клиента происходит двойная трата активов, активы навсегда блокируются. Новый протокол безопасно "разблокирует" ошибочно заблокированные активы в конце эпохи, минимизируя ущерб от ошибок.
Этот новый тип Протокола поддерживает управление значительными активами в Блокчейн. Полный технический отчет предоставляет более подробную информацию о том, как работают безопасные и активные Протоколы, а также их доказательства безопасности в стандартной модели распределенной системы с частично синхронизированными византийскими участниками.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
Новый тип блокчейн-протокола: сочетание DAG-соглашения и отсутствия соглашения для достижения высокой производительности и безопасности
Прогресс технологий Блокчейн и исследование новых Протоколов
Технология Блокчейн достигла значительного прогресса с момента появления Биткойна. С появлением новых приложений, таких как игры и NFT, отрасль постоянно ищет способы повышения эффективности технологий, особенно в обработке высокой нагрузки и обеспечении своевременного отклика. L1 Блокчейн сталкивается с двумя основными проблемами: во-первых, необходимо достичь высокой пропускной способности при низкой задержке, и, во-вторых, обеспечить долгосрочную стабильность протокола согласия. При решении этих задач также необходимо поддерживать децентрализацию за счет динамического участия и перенастройки узлов проверки.
Одним из способов достижения высокой пропускной способности является использование основанного на DAG протокола согласования. Эти протоколы позволяют Блокчейн одновременно обрабатывать большое количество транзакций, что делает их особенно подходящими для приложений, таких как игры и NFT. Однако основанные на DAG протоколы обычно приводят к задержкам в несколько секунд, что делает временные затраты слишком высокими для обычных переводов или игровых операций.
С другой стороны, бесконсенсусные протоколы показывают огромный потенциал в снижении задержек и масштабируемости. Эти протоколы устраняют необходимость в консенсусе, позволяя быстро обрабатывать транзакции без необходимости общей сортировки независимых транзакций, обрабатываемых параллельно. Однако они ограничены классом простых операций Блокчейн, что ограничивает функциональность смарт-контрактов, и перенастройка динамически изменяющегося набора валидаторов может представлять собой сложную задачу.
Несмотря на то, что эти методы обладают потенциалом, в настоящее время они в основном находятся на стадии академических исследований и еще не получили широкого применения в производственных Блокчейн. Новый тип Протокола сочетает в себе консенсус на основе DAG и методы без консенсуса, стремясь достичь идеального баланса: задержка менее одной секунды и постоянная пропускная способность в тысячи транзакций в секунду. Этот Протокол не только выполняет обе задачи, но и сохраняет возможность выражать сложные контракты на общих объектах, генерировать контрольные точки и переконфигурировать набор валидаторов на протяжении периодов.
Этот новый тип Протокола использует уникальный подход, объединяя два вышеупомянутых метода. Чтобы обеспечить безопасность операций с активами, принадлежащими отдельному владельцу (объектами владения), система использует согласованный протокол широковещательной передачи между валидаторами, что приводит к задержке ниже уровня консенсуса. Он полагается на консенсус только для обработки сложных смарт-контрактов, работающих на общих объектах, то есть объектах, которые могут изменяться любым пользователем. Протокол также поддерживает операции по обслуживанию сети, такие как определение контрольных точек и перенастройка валидаторов. При обработке транзакций в среде реплицированного византийского согласования эта новая стратегия предлагает решение, сочетающее производительность и безопасность.
В этом новом Протоколе пользователи, обладающие приватными ключами, создают и подписывают транзакции, чтобы изменить объекты, которыми они владеют, или их комбинированные объекты и объекты, которыми они делятся. Транзакции отправляются каждому узлу-валидатору, который выполняет ряд проверок на корректность и безопасность, подписывает их и возвращает подписанные транзакции клиенту. Клиент собирает ответы от подавляющего большинства узлов-валидаторов, чтобы сформировать сертификат транзакции, после чего транзакция может считаться необратимой.
После завершения сборки сертификатов они будут отправлены обратно всем узлам проверки, которые проверят их действительность и подтвердят получение клиенту. Если сделка включает эксклюзивные объекты, сертификат сделки может быть немедленно обработан и выполнен без ожидания консенсусного механизма. Все сертификаты пересылаются в основанный на DAG консенсусный протокол. Консенсус в конечном итоге выводит общую последовательность сертификатов; узлы проверки проверяют и выполняют те сделки, которые содержат общие объекты, клиент может собрать ответы большинства узлов проверки, собрать их в один сертификат эффектов и использовать его в качестве доказательства расчета сделки. Затем для каждого консенсуса формируется контрольная точка, которая также используется для управления протоколом реконфигурации.
Кроме основного процесса交易, этот Протокол также предлагает множество возможностей для поддержки производственного уровня Блокчейн:
Реализовать протокол проверки после достижения окончательной определенности, который генерирует причинно-следственную историю всех транзакций в системе. Это используется для полного аудита, а также для эффективного поддержания синхронизации полных узлов и отстающих узлов проверки.
Поддержка повторной настройки в конце каждого периода, когда состав валидаторов и их голосующие права могут измениться. Чтобы гарантировать, что все окончательные транзакции включены в один эпоху, каждый эпоха требует тщательного завершения и подтверждения, что в конечном итоге это безопасно.
Решена проблема, существовавшая в предыдущих протоколах без консенсуса: когда у уязвимого клиента происходит двойная трата активов, активы навсегда блокируются. Новый протокол безопасно "разблокирует" ошибочно заблокированные активы в конце эпохи, минимизируя ущерб от ошибок.
Этот новый тип Протокола поддерживает управление значительными активами в Блокчейн. Полный технический отчет предоставляет более подробную информацию о том, как работают безопасные и активные Протоколы, а также их доказательства безопасности в стандартной модели распределенной системы с частично синхронизированными византийскими участниками.