Análise do protocolo do sistema distribuído central da blockchain Sui

A Mysten Labs atualizou o whitepaper do Sui Lutris em 18 de agosto, após meses de testes, e chegou às seguintes conclusões importantes:

1. Ao usar PTBs e 5K TPS, Sui pode processar de 140k a 150k operações por segundo, muito acima do nível de benchmark da rede principal (cerca de 700 TPS).

2. Mesmo quando alguns nós de validação param de funcionar, o atraso na confirmação final do Sui ainda consegue manter-se abaixo de 0,5 segundos.

O white paper apresenta em detalhe o mecanismo de operação da Sui, a prova de segurança e como os testadores externos podem reproduzir os dados relevantes na sua própria validação.

Após o lançamento da mainnet Sui, aplicações como jogos e NFTs foram rapidamente integradas na blockchain. A Mysten Labs posteriormente publicou um relatório técnico sobre o sistema distribuído Sui Lutris, que suporta Sui. O Sui Lutris permite que a Sui mantenha baixa latência sob condições de alta capacidade de processamento e estabilidade a longo prazo.

A tecnologia blockchain tem se desenvolvido ao longo de dez anos desde o nascimento do Bitcoin, com novos casos de uso surgindo continuamente. A indústria continua a explorar maneiras de aumentar a eficiência do blockchain, com especial foco no processamento de alta carga e na otimização do atraso em tempo real.

Atualmente, as blockchains L1 enfrentam dois grandes desafios: alcançar alta taxa de transferência enquanto mantêm baixa latência e garantir a estabilidade a longo prazo do protocolo de consenso. Esses desafios podem ser superados através da participação e configuração dinâmica dos nós de validação.

Uma das maneiras eficazes de alcançar uma alta taxa de transferência é adotar protocolos de consenso baseados em DAG, como o Narwhal/Bullshark usado pelo Sui. Esses protocolos permitem que a blockchain execute um grande número de transações simultaneamente, sendo adequados para cenários de aplicação como jogos e NFTs. No entanto, os protocolos baseados em DAG podem causar atrasos de alguns segundos, o que pode afetar significativamente certas operações.

Por outro lado, protocolos sem consenso demonstram um enorme potencial na redução da latência e na escalabilidade, como o protótipo FastPay. Esses protocolos permitem um processamento rápido de transações ao eliminar a necessidade de consenso, sem a necessidade de ordenar transações independentes que são processadas em paralelo. No entanto, eles são aplicáveis apenas a categorias limitadas de operações simples em blockchain, restringindo a capacidade expressiva dos contratos inteligentes, e a reconfiguração dinâmica do conjunto de nós de validação apresenta desafios.

Embora ambos os protocolos tenham potencial, atualmente ainda não são amplamente utilizados em blockchains de nível de produção. O Sui Lutris, como o protocolo que suporta a rede Sui, combina as vantagens do consenso baseado em DAG e métodos sem consenso: alcançando atrasos de sub-segundo (menos de 1 segundo) e uma taxa de transações contínua de milhares por segundo. O Sui também mantém a capacidade de expressar contratos complexos em objetos compartilhados, gerar pontos de verificação e reconfigurar conjuntos de nós de validação entre ciclos.

Combinação de métodos de consenso e não consenso

Sui Lutris adota uma abordagem única para integrar as duas soluções acima. Para operações de ativos de propriedade única (objetos exclusivos), o sistema utiliza um protocolo de broadcast consistente entre os nós de validação, alcançando uma latência inferior à do consenso. Para contratos inteligentes complexos em objetos compartilhados, o Sui Lutris depende apenas do processamento de consenso. Além disso, o Sui Lutris suporta operações de manutenção da rede, como definição de pontos de verificação e reconfiguração de nós de validação. Esta estratégia inovadora oferece a melhor solução ao lidar com transações em um ambiente bizantino replicado.

O ciclo de vida da transação do Sui Lutris é o seguinte:

1. O usuário cria e assina a transação para alterar os objetos que possui.
2. A transação é enviada do nó completo para o nó de validação para verificação de segurança e assinatura.
3. O cliente recolhe as respostas da maioria dos nós de validação para formar um certificado de transação, confirmando que a transação é irreversível.
4. O certificado é enviado de volta ao nó de verificação para confirmar a validade. As transações de objetos exclusivos podem ser processadas imediatamente, sem necessidade de esperar pelo consenso.
5. Número do certificado de saída de consenso, verificar se os nós de validação executam transações que contêm objetos compartilhados.
6. O cliente recolhe as respostas dos nós de validação e monta um certificado válido como prova de liquidação da transação.
7. Para cada submission de consenso, forme um ponto de verificação para impulsionar o protocolo de reconfiguração.

Sui Lutris também oferece várias funcionalidades que suportam blockchains de nível de produção:

• O registro do protocolo de ponto de verificação documenta todo o histórico de transações, facilitando a auditoria e a sincronização.
• Suporte para reconfigurar o conjunto de nós de validação e os seus direitos de voto no final de cada ciclo.
• No final do ciclo, desbloquear com segurança os ativos que foram erroneamente bloqueados, minimizando perdas.

Sui Lutris, como infraestrutura da Sui, gerencia uma grande quantidade de ativos dos usuários. O relatório técnico completo detalha o mecanismo de funcionamento dos protocolos de segurança e de atividade, bem como a prova de segurança que está parcialmente sincronizada com participantes bizantinos em um modelo de sistema distribuído padrão.