بروتوكول مبتكر يدمج توافق DAG مع طرق بدون توافق لتحقيق بلوكتشين عالي الإنتاجية ووقت الإستجابة منخفض.

لقد حققت تقنية البلوكتشين تقدمًا ملحوظًا منذ ظهور البيتكوين. مع ظهور تطبيقات جديدة مثل الألعاب وNFT، يستكشف القطاع بنشاط طرقًا لتحسين كفاءة التكنولوجيا، لا سيما في معالجة الأحمال العالية وتحقيق وقت الإستجابة الفوري. تواجه بلوكتشين L1 تحديين رئيسيين: الأول هو تحقيق سعة عالية مع الحفاظ على وقت إستجابة منخفض، والثاني هو ضمان الاستقرار الطويل الأمد لبروتوكول الإجماع. عند معالجة هذه القضايا، يجب الحفاظ على اللامركزية من خلال المشاركة الديناميكية لعقد التحقق وإعادة التكوين.

إحدى الطرق لزيادة السعة هي اعتماد بروتوكول إجماع قائم على DAG، مثل ما تستخدمه بعض منصات البلوكتشين narwhale / Bullshark. تتيح هذه الأنواع من البروتوكولات للبلوكتشين معالجة كمية كبيرة من المعاملات في نفس الوقت، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات مثل الألعاب وNFT. ومع ذلك، قد تؤدي البروتوكولات القائمة على DAG إلى وقت استجابة يصل إلى ثوانٍ، مما يجعل تكلفة الوقت مرتفعة للتحويلات العادية أو عمليات الألعاب.

من ناحية أخرى، تُظهر بروتوكولات عدم الإجماع (مثل FastPay) إمكانات هائلة في تقليل وقت الإستجابة وزيادة القدرة على التوسع. تتجنب هذه البروتوكولات مرحلة الإجماع، مما يسمح بمعالجة سريعة للمعاملات دون الحاجة إلى ترتيب إجمالي للمعاملات المستقلة المعالجة بشكل متوازي. ولكنها مناسبة فقط لعمليات البلوكتشين البسيطة المحدودة، مما يحد من الوظائف الممكنة للعقود الذكية، وقد يكون إعادة تكوين مجموعة المدققين الديناميكية المتغيرة تحديًا.

على الرغم من أن هذه الطرق تتمتع بإمكانيات هائلة، إلا أنها لم تُستخدم على نطاق واسع بعد في بلوكتشين الإنتاج، حيث تقتصر على نشرها في المؤتمرات الأكاديمية. تجمع بروتوكولات منصة بلوكتشين معينة بين الإجماع القائم على DAG وطرق عدم الإجماع، محققة بذلك كلاً من تأخير وقت الإستجابة دون الثانية وسعة معالجة مستمرة لآلاف المعاملات في الثانية. أكملت هذه المنصة هاتين المهمتين مع الحفاظ على القدرة على تنفيذ العقود المعقدة على الكائنات المشتركة، وتوليد نقاط التفتيش، وإعادة تكوين مجموعة المدققين عبر الفترات الزمنية.

دمج الطرق المعتمدة على الإجماع وغير المعتمدة على الإجماع

يعتمد هذا البروتوكول على طريقة فريدة تجمع بين الطريقتين المذكورتين أعلاه. لضمان أمان عمليات الأصول المملوكة من قبل مالك واحد (الأشياء المملوكة)، يستخدم النظام بروتوكول بث موحد بين المدققين، مما يحقق وقت إستجابة أقل من الإجماع. يعتمد هذا البروتوكول فقط على الإجماع لمعالجة العقود الذكية المعقدة على الكائنات المشتركة، أي الكائنات التي يمكن لأي مستخدم تعديلها. كما أنه يدعم عمليات صيانة الشبكة، مثل تحديد نقاط التفتيش وإعادة تكوين المدققين. عند معالجة المعاملات في بيئة بيزنطية مكررة، توفر هذه الاستراتيجية الجديدة طريقة تجمع بين الكفاءة والأمان.

الوصف العام للبروتوكول ودورة حياة المعاملات كما يلي:

1. يقوم المستخدم بإنشاء وتوقيع المعاملات، وتعديل الأشياء التي يمتلكها أو مزج الأشياء.
2. يتم إرسال المعاملة إلى كل عقدة تحقق، لإجراء فحص الفعالية والأمان، ثم يتم التوقيع وإعادته إلى العميل.
3. يجمع العميل استجابة معظم عقد التحقق، ويشكل شهادة المعاملة، وفي هذه المرحلة تعتبر المعاملة غير قابلة للعكس.
4. يتم إرسال الشهادة إلى جميع عقد التحقق، حيث تقوم عقد التحقق بفحص صلاحيتها وتأكيد استلامها.
5. إذا كان الأمر يتعلق بكائنات حصرية، يمكن معالجة تنفيذ شهادة المعاملة على الفور، دون الحاجة إلى انتظار محرك الإجماع.
6. يتم تحويل جميع الشهادات إلى بروتوكول الإجماع القائم على DAG.
7. ترتيب إجمالي شهادة الإخراج للإجماع؛ تنفيذ عقدة التحقق للمعاملات التي تتضمن كائنات مشتركة.
8. يجمع العميل استجابة معظم عقد التحقق، ويجمع شهادة التأثير كإثبات لتسوية المعاملة.
9. لتقديم إجماع لكل نقطة تفتيش، لاستخدامها في دفع بروتوكول إعادة التكوين.

بالإضافة إلى عملية التداول الأساسية، يوفر هذا البروتوكول العديد من الميزات لدعم بلوكتشين على مستوى الإنتاج:

1. تنفيذ بروتوكول نقطة التفتيش، لإنشاء تاريخ سببي لجميع المعاملات في النظام، لاستخدامه في التدقيق الكامل والمزامنة.
2. دعم إعادة التكوين في نهاية كل فترة، قد تتغير مجموعة المدققين وحقوق تصويتهم.
3. في نهاية الفترة، قم بـ"فتح" الأصول المقفلة بشكل خاطئ بأمان، لتقليل الأضرار الناتجة عن الثغرات إلى الحد الأدنى.

يدعم هذا البروتوكول إدارة كميات كبيرة من قيمة البلوكتشين للمستخدمين. يوفر التقرير الفني الكامل تفاصيل حول تشغيل البروتوكول بأمان ونشاط، بالإضافة إلى إثبات الأمان للمشاركين البيزنطيين ذوي التزام جزئي في نموذج النظام الموزع القياسي.