Sui Lutris: DAGコンセンサスと無コンセンサスを融合させた高スループット低レイテンシーの新世代ブロックチェーン

ボディ

ブロックチェーン技術はビットコインの登場以来、目覚ましい進歩を遂げてきました。ゲームやNFTなどの新しいアプリケーションシーンの登場に伴い、業界は技術効率を向上させる方法を不断に探求しており、特に高負荷の処理とリアルタイム遅延の実現においてです。現在、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。一つは、低遅延を維持しながら高スループットを実現する必要があること、もう一つは、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。これらの問題を解決する際には、検証ノードの動的な参加と再構成を通じて分散化を維持することも必要です。

スループットを向上させる方法の一つは、DAGベースのコンセンサスプロトコルを使用することです。この種のプロトコルは、ブロックチェーンが同時に大量のトランザクションを処理できるようにし、ゲームやNFTなどのアプリケーションシナリオに非常に適しています。しかし、DAGベースのプロトコルは、しばしば数秒の遅延を引き起こし、通常の送金やゲーム操作にとっては時間コストが高くなります。

一方で、非コンセンサスプロトコルは、遅延の削減とスケーラビリティの面で大きな可能性を示しています。これらのプロトコルはコンセンサスの必要性を排除し、並行処理された独立したトランザクションの全体的な順序付けを必要とせずに、トランザクションを迅速に処理することを可能にします。しかし、これらは制限された単純なブロックチェーン操作の一種類に限られ、表現可能なスマートコントラクトを制限し、動的に変化するバリデーター集合の再構成は挑戦となる可能性があります。

これらの方法は潜在能力を持っていますが、現在のところ生産レベルのブロックチェーンには適用されておらず、学術会議で発表されただけで、ブロックチェーンコミュニティには広く採用されていません。Sui LutrisはSuiをサポートするプロトコルで、DAGベースのコンセンサスと非コンセンサス方式を組み合わせており、両方の利点を実現しています：サブ秒の遅延と毎秒数千件のトランザクションの持続的なスループットです。Suiはこれらの2つのタスクを達成するだけでなく、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、時期を跨いで検証者のセットを再構成する能力も維持しています。

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合意に基づく方法と非合意に基づく方法を組み合わせる

Sui Lutrisは、上記の2つの方法を組み合わせた独自のアプローチを採用しています。単一の所有者の資産（所有するオブジェクト）操作の安全性を確保するために、システムは検証者間で一貫したブロードキャストプロトコルを採用し、合意に基づく遅延を下回ることを実現しています。Sui Lutrisは、共有オブジェクト上で実行される複雑なスマートコントラクトを処理するためにのみ合意に依存しており、つまり、任意のユーザーが変更できるオブジェクトです。また、チェックポイントを定義し、検証者を再構成するなど、ネットワーク維持操作もサポートしています。このような新しい戦略は、複製されたバイザンティン環境での取引処理において、効率と安全性の両方を兼ね備えた方法を提供します。

Sui Lutrisにおける取引のライフサイクルは次のとおりです：

1. 秘密鍵を持つユーザーは、所有しているオブジェクトや所有しているオブジェクトと共有オブジェクトの混合体を変更するために、トランザクションを作成し署名します。

2. 取引は各Sui Lutris検証ノードに送信されます（通常はフルノードを通じて）。

3. 検証ノードは、一連の有効性と安全性のチェックを実行し、トランザクションに署名し、署名済みのトランザクションをクライアントに返します。

4. クライアントは、大多数の検証ノードからの応答を収集して取引証明書を形成します。この時、取引は不可逆的であると見なされ（最終性に達する）、

5. 証明書が組み立てられた後、すべての検証ノードに送信され、検証ノードはその有効性を確認し、顧客に受領を確認します。

6. 取引が独占オブジェクトを含む場合、取引証明書は合意エンジンを待つことなく、即座に処理および実行できます（直接的な高速パス）。

7. すべての証明書は、DAGベースのコンセンサスプロトコル（Suiの検証ノードによって操作される）に転送されます。

8. コンセンサス最終出力証明書の総順序；検証ノードは共有オブジェクトを含む取引をチェックし実行します。

9. 顧客はほとんどの検証ノードの応答を収集し、それらを組み合わせて効果証明書を作成し、取引の決済の証明として使用できます。

10. その後、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、これも再構成プロトコルを駆動するために使用されます。

主要な取引プロセスに加えて、Sui Lutrisは生産レベルのブロックチェーンをサポートするための多くの機能を提供しています。

1. 最終的な確定性に達した後、チェックポイントプロトコルを実施し、システム内のすべてのトランザクションの因果関係の履歴を生成します。これは、完全な監査と、完全ノードと遅延検証ノードの同期を効率的に維持するために使用されます。

2. 各時代の終了時に再構成をサポートします。この時、検証者のセット及びその投票権が変わる可能性があります。すべての最終取引が1つのエポックに含まれることを保証するために、各エポックは慎重に閉じられ、最終的な安全性が確認される必要があります。

3. 期間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、潜在的な脆弱性による損害を最小限に抑えます。

Sui LutrisはSuiをサポートしており、Suiは大量のユーザー価値を管理することを目的としたブロックチェーンです。完全な技術報告書には、安全性と活性プロトコルの運用に関する詳細情報に加え、標準的な分散システムモデルにおける部分的同期のビザンチン参加者との安全性証明が含まれています。