Sui Lutris：结合DAG共识与无共识方法的高性能区块链协议

区块链技术自比特币诞生以来已经取得了长足的进步。随着游戏和NFT等新应用场景的出现，业界正在不断探索如何提高技术效率，特别是在处理高负载和提供实时延迟方面。L1区块链面临两大挑战:一是需要在保持低延迟的同时实现高吞吐量,二是确保共识协议长期稳定。在解决这些挑战时,还需要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使用基于DAG的共识协议,如Sui采用的narwhale/Bullshark。这类协议使区块链能够同时处理大量交易,非常适合游戏和NFT等应用。但基于DAG的协议通常会带来几秒钟的延迟,对普通转账或游戏操作来说时间成本较高。

另一方面,无共识协议(如FastPay)在降低延迟和扩展性方面展现出巨大潜力。这类协议无需共识即可快速处理交易,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,限制了智能合约的表达能力,且难以重新配置动态变化的验证者集。

尽管这些方法很有前景,但目前都没有应用于生产级区块链,仅在学术会议上发表。Sui Lutris是支持Sui的协议,它结合了基于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。同时,Sui还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。

Sui Lutris采用了一种独特的方法,将上述两种方法结合起来。对于单一所有者拥有的资产操作,系统在验证者之间采用一致的广播协议,实现低于共识的延迟。对于共享对象上运行的复杂智能合约,Sui Lutris仅依靠共识来处理。此外,它还支持网络维护操作,如定义检查点和重新配置验证器。这种新颖的策略在复制的拜占庭环境中处理交易时,提供了兼顾效率和安全性的解决方案。

在Sui Lutris中,交易的生命周期如下:用户创建并签署交易,发送给验证节点;验证节点进行检查并签名,将已签名的交易返回给客户端;客户端收集大多数验证节点的响应形成交易证书;证书发送回所有验证节点确认;如涉及独占对象,可立即处理执行;所有证书转发到基于DAG的共识协议;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;客户收集验证节点的响应,组装效果证书作为交易结算证明;最后为每个共识提交形成检查点,用于驱动重新配置协议。

除了主要交易流程,Sui Lutris还提供了支持生产级区块链的多项功能:实施检查点协议,用于完整审计和保持节点同步;支持每个时期结束时的重新配置;在时期结束时安全"解锁"错误锁定的资产,将漏洞影响降到最低。

Sui Lutris为Sui提供了强大的技术支持,使其成为一个能管理大量价值的高性能区块链。