Analyse du protocole du système distribué central de la chaîne publique Sui

Mysten Labs a mis à jour le livre blanc Sui Lutris le 18 août, tirant les conclusions importantes suivantes après plusieurs mois de tests :

1. Lors de l'utilisation de PTBs et de 5K TPS, Sui peut traiter entre 140k et 150k opérations par seconde, bien au-delà du niveau de référence lors des tests de performance sur le réseau principal (environ 700 TPS).

2. Même si certains nœuds de validation cessent de fonctionner, le délai de finalisation de Sui reste inférieur à 0,5 seconde.

Le livre blanc présente en détail le mécanisme de fonctionnement de Sui, la preuve de sécurité, ainsi que la manière dont les testeurs externes peuvent reproduire les données pertinentes dans leur propre validation.

Après le lancement du réseau principal Sui, les applications telles que les jeux et les NFT ont rapidement été intégrées à la blockchain. Mysten Labs a ensuite publié un rapport technique sur le système distribué Sui Lutris qui prend en charge Sui. Sui Lutris permet à Sui de maintenir une faible latence dans des conditions de haute capacité de traitement et de stabilité à long terme.

La technologie blockchain a connu dix ans de développement depuis la naissance de Bitcoin, avec de nouveaux cas d'utilisation qui émergent constamment. Le secteur continue d'explorer des moyens d'améliorer l'efficacité de la blockchain, en mettant particulièrement l'accent sur le traitement des charges élevées et l'optimisation des délais en temps réel.

Les blockchains L1 font face à deux grands défis : réaliser un haut débit tout en maintenant une faible latence et garantir la stabilité à long terme du protocole de consensus. Ces défis peuvent être surmontés par la participation dynamique et la configuration des nœuds de validation.

L'une des méthodes efficaces pour réaliser un haut débit est d'adopter un protocole de consensus basé sur le DAG, comme Narwhal/Bullshark utilisé par Sui. Ce type de protocole permet à la blockchain d'exécuter simultanément un grand nombre de transactions, ce qui est adapté aux scénarios d'application tels que les jeux et les NFT. Cependant, les protocoles basés sur le DAG peuvent entraîner des délais de quelques secondes, ce qui a un impact considérable sur certaines opérations.

D'autre part, les protocoles sans consensus montrent un énorme potentiel pour réduire la latence et améliorer l'évolutivité, comme le prototype FastPay. Ces protocoles permettent un traitement rapide des transactions en éliminant le consensus, sans avoir besoin de trier les transactions indépendantes traitées en parallèle. Cependant, ils ne sont adaptés qu'à un nombre limité de catégories d'opérations simples sur la blockchain, ce qui limite la capacité d'expression des contrats intelligents, et la reconfiguration dynamique de l'ensemble des nœuds de validation pose des défis.

Bien que ces deux protocoles aient du potentiel, ils ne sont pas encore largement utilisés dans les blockchains de production. Sui Lutris, en tant que protocole soutenant le réseau Sui, combine les avantages du consensus basé sur le DAG et des méthodes sans consensus : réalisant une latence inférieure à une seconde (moins de 1 seconde) et un débit continu de plusieurs milliers de transactions par seconde. Sui maintient également la capacité d'exprimer des contrats complexes sur des objets partagés, de générer des points de contrôle et de reconfigurer l'ensemble des nœuds de validation à travers les cycles.

Combinaison des méthodes de consensus et sans consensus

Sui Lutris adopte une approche unique pour intégrer les deux solutions mentionnées ci-dessus. Pour les opérations sur des actifs détenus par un seul propriétaire (objets uniques), le système utilise un protocole de diffusion cohérente entre les nœuds de validation, permettant des délais inférieurs à ceux du consensus. Pour les contrats intelligents complexes sur des objets partagés, Sui Lutris ne s'appuie que sur le traitement du consensus. De plus, Sui Lutris prend en charge les opérations de maintenance du réseau, telles que la définition de points de contrôle et la reconfiguration des nœuds de validation. Cette stratégie innovante offre la meilleure solution lors du traitement des transactions dans un environnement byzantin répliqué.

Le cycle de vie des transactions de Sui Lutris est le suivant :

1. L'utilisateur crée et signe une transaction pour modifier les objets qu'il possède.
2. La transaction est envoyée à un nœud de validation pour un contrôle de sécurité et une signature via le nœud complet.
3. Le client recueille les réponses de la plupart des nœuds de validation pour former un certificat de transaction, confirmant que la transaction est irréversible.
4. Le certificat est renvoyé au nœud de validation pour confirmer sa validité. Les transactions d'objets exclusifs peuvent être traitées immédiatement, sans attendre le consensus.
5. Numéro de certificat de sortie de consensus, les nœuds de vérification exécutent des transactions contenant des objets partagés.
6. Le client collecte les réponses des nœuds de validation et assemble un certificat valide comme preuve de règlement de la transaction.
7. Soumettre un point de contrôle pour chaque consensus afin de piloter le protocole de reconfiguration.

Sui Lutris propose également plusieurs fonctionnalités prenant en charge les blockchains de niveau production :

• Le protocole de point de contrôle enregistre tout l'historique des transactions, facilitant l'audit et la synchronisation.
• Prend en charge la reconfiguration de l'ensemble des nœuds de validation et de leurs droits de vote à la fin de chaque cycle.
• À la fin du cycle, déverrouiller en toute sécurité les actifs qui ont été verrouillés par erreur, minimisant ainsi les pertes.

Sui Lutris, en tant qu'infrastructure de Sui, gère un grand nombre d'actifs utilisateurs. Le rapport technique complet décrit en détail le mécanisme de fonctionnement des protocoles de sécurité et d'activité, ainsi que la preuve de sécurité partiellement synchronisée avec des participants byzantins dans le modèle de système distribué standard.