Teknologi blockchain telah mengalami kemajuan signifikan sejak kelahiran Bitcoin. Dengan munculnya skenario aplikasi baru seperti game dan NFT, industri sedang aktif mengeksplorasi cara untuk meningkatkan efisiensi teknologi, terutama dalam menangani beban tinggi dan mencapai latensi waktu nyata. Saat ini, blockchain L1 menghadapi dua tantangan utama: pertama, bagaimana mencapai throughput tinggi sambil mempertahankan latensi rendah, kedua, memastikan stabilitas jangka panjang dari protokol konsensus. Dalam menyelesaikan masalah ini, diperlukan partisipasi dinamis dan reconfigurasi node verifikasi untuk mempertahankan desentralisasi.
Salah satu cara untuk meningkatkan throughput adalah dengan menggunakan protokol konsensus berbasis DAG, seperti yang digunakan oleh proyek blockchain tertentu narwhale/Bullshark. Protokol semacam ini memungkinkan blockchain untuk memproses sejumlah besar transaksi secara bersamaan, sangat cocok untuk aplikasi seperti permainan dan NFT. Namun, protokol berbasis DAG biasanya membawa latensi beberapa detik, yang merupakan biaya waktu yang cukup tinggi untuk transfer biasa atau operasi permainan.
Di sisi lain, protokol tanpa konsensus ( seperti FastPay ) menunjukkan potensi besar dalam mengurangi latensi dan meningkatkan skalabilitas. Protokol ini menghilangkan kebutuhan akan konsensus, memungkinkan pemrosesan transaksi yang cepat tanpa perlu pengurutan global untuk transaksi independen yang diproses secara paralel. Namun, mereka terbatas pada satu kelas operasi blockchain sederhana yang terbatas, yang membatasi fungsi kontrak pintar yang dapat dicapai, dan penyesuaian dinamis dari kumpulan validator mungkin menghadapi tantangan.
Meskipun metode ini memiliki potensi, namun saat ini belum diterapkan secara besar-besaran dalam blockchain tingkat produksi, hanya terbatas pada publikasi di konferensi akademik. Protokol yang diadopsi oleh proyek blockchain tertentu menggabungkan konsensus berbasis DAG dan metode tanpa konsensus, untuk mencapai kedua keuntungan: latensi subdetik dan throughput berkelanjutan ribuan transaksi per detik. Proyek ini tidak hanya menyelesaikan kedua tugas tersebut, tetapi juga mempertahankan kemampuan untuk menjalankan kontrak kompleks pada objek yang dibagikan, menghasilkan titik pemeriksaan, dan mengonfigurasi ulang kumpulan validator lintas periode.
Protokol ini mengadopsi metode unik yang menggabungkan dua skema di atas. Untuk memastikan keamanan operasi objek yang dimiliki oleh pemilik tunggal ( yaitu ), sistem menggunakan protokol siaran konsisten di antara para validator, sehingga mencapai latensi di bawah konsensus. Protokol ini hanya mengandalkan konsensus untuk menangani kontrak pintar kompleks yang berjalan pada objek bersama, yaitu objek yang dapat dimodifikasi oleh pengguna mana pun. Selain itu, ia juga mendukung operasi pemeliharaan jaringan, seperti mendefinisikan titik pemeriksaan dan mengonfigurasi ulang validator. Dalam menangani transaksi di lingkungan Byzantine yang direplikasi, strategi inovatif ini menawarkan solusi yang menggabungkan keuntungan dari kedua sisi.
Dalam prokol ini, pengguna yang memiliki kunci pribadi membuat dan menandatangani transaksi untuk mengubah objek yang mereka miliki, atau kombinasi objek yang mereka miliki dan objek yang dibagikan. Transaksi dikirim ke setiap node verifikasi ( biasanya melalui node penuh ), node verifikasi melakukan serangkaian pemeriksaan validitas dan keamanan, menandatanganinya, dan mengembalikan transaksi yang telah ditandatangani kepada klien. Klien mengumpulkan respons dari sebagian besar node verifikasi untuk membentuk sertifikat transaksi, pada saat ini transaksi dapat dianggap tidak dapat diubah ( mencapai finalitas ).
Setelah sertifikat dirakit, sertifikat tersebut akan dikirim kembali ke semua node verifikasi, node verifikasi memeriksa keabsahannya dan mengonfirmasi penerimaan kepada pelanggan. Jika transaksi hanya melibatkan objek eksklusif, sertifikat transaksi dapat diproses dan dieksekusi segera, tanpa menunggu mesin konsensus ( jalur cepat langsung ). Semua sertifikat diteruskan ke protokol konsensus berbasis DAG. Konsensus akhirnya menghasilkan urutan total sertifikat; node verifikasi memeriksa dan mengeksekusi transaksi yang mengandung objek bersama, pelanggan dapat mengumpulkan tanggapan dari sebagian besar node verifikasi, menyusunnya menjadi satu sertifikat efek, dan menggunakannya sebagai bukti penyelesaian transaksi. Selanjutnya, untuk setiap pengajuan konsensus dibentuk titik pemeriksaan, yang juga digunakan untuk menggerakkan protokol reconfigurasi.
Selain alur transaksi utama, protokol ini juga menyediakan beberapa fitur untuk mendukung Blockchain tingkat produksi:
Terapkan protokol checkpoint setelah mencapai kepastian akhir, menghasilkan sejarah kausal semua transaksi dalam sistem. Ini digunakan untuk audit lengkap, serta menjaga sinkronisasi node lengkap dan node verifikasi latensi dengan efisien.
Mendukung reconfigurasi pada akhir setiap periode, di mana kumpulan validator dan hak suaranya mungkin berubah. Untuk memastikan semua transaksi akhir termasuk dalam satu epoch, setiap epoch perlu ditutup dengan hati-hati dan mengonfirmasi keamanan akhir.
Pada akhir periode, aman untuk "membuka kunci" aset yang terkunci secara keliru, meminimalkan kerusakan yang mungkin disebabkan oleh kerentanan double spend klien.
Protokol ini mendukung pengelolaan blockchain yang memiliki nilai besar. Laporan teknis lengkap menjelaskan cara kerja protokol keamanan dan keaktifan, serta bukti keamanan mereka dalam model sistem terdistribusi standar dengan peserta Bizantium yang sebagian sinkron.
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
Protokol blockchain baru: Menggabungkan konsensus DAG dan metode tanpa konsensus untuk mencapai throughput tinggi dan latensi rendah
Teknologi blockchain telah mengalami kemajuan signifikan sejak kelahiran Bitcoin. Dengan munculnya skenario aplikasi baru seperti game dan NFT, industri sedang aktif mengeksplorasi cara untuk meningkatkan efisiensi teknologi, terutama dalam menangani beban tinggi dan mencapai latensi waktu nyata. Saat ini, blockchain L1 menghadapi dua tantangan utama: pertama, bagaimana mencapai throughput tinggi sambil mempertahankan latensi rendah, kedua, memastikan stabilitas jangka panjang dari protokol konsensus. Dalam menyelesaikan masalah ini, diperlukan partisipasi dinamis dan reconfigurasi node verifikasi untuk mempertahankan desentralisasi.
Salah satu cara untuk meningkatkan throughput adalah dengan menggunakan protokol konsensus berbasis DAG, seperti yang digunakan oleh proyek blockchain tertentu narwhale/Bullshark. Protokol semacam ini memungkinkan blockchain untuk memproses sejumlah besar transaksi secara bersamaan, sangat cocok untuk aplikasi seperti permainan dan NFT. Namun, protokol berbasis DAG biasanya membawa latensi beberapa detik, yang merupakan biaya waktu yang cukup tinggi untuk transfer biasa atau operasi permainan.
Di sisi lain, protokol tanpa konsensus ( seperti FastPay ) menunjukkan potensi besar dalam mengurangi latensi dan meningkatkan skalabilitas. Protokol ini menghilangkan kebutuhan akan konsensus, memungkinkan pemrosesan transaksi yang cepat tanpa perlu pengurutan global untuk transaksi independen yang diproses secara paralel. Namun, mereka terbatas pada satu kelas operasi blockchain sederhana yang terbatas, yang membatasi fungsi kontrak pintar yang dapat dicapai, dan penyesuaian dinamis dari kumpulan validator mungkin menghadapi tantangan.
Meskipun metode ini memiliki potensi, namun saat ini belum diterapkan secara besar-besaran dalam blockchain tingkat produksi, hanya terbatas pada publikasi di konferensi akademik. Protokol yang diadopsi oleh proyek blockchain tertentu menggabungkan konsensus berbasis DAG dan metode tanpa konsensus, untuk mencapai kedua keuntungan: latensi subdetik dan throughput berkelanjutan ribuan transaksi per detik. Proyek ini tidak hanya menyelesaikan kedua tugas tersebut, tetapi juga mempertahankan kemampuan untuk menjalankan kontrak kompleks pada objek yang dibagikan, menghasilkan titik pemeriksaan, dan mengonfigurasi ulang kumpulan validator lintas periode.
Protokol ini mengadopsi metode unik yang menggabungkan dua skema di atas. Untuk memastikan keamanan operasi objek yang dimiliki oleh pemilik tunggal ( yaitu ), sistem menggunakan protokol siaran konsisten di antara para validator, sehingga mencapai latensi di bawah konsensus. Protokol ini hanya mengandalkan konsensus untuk menangani kontrak pintar kompleks yang berjalan pada objek bersama, yaitu objek yang dapat dimodifikasi oleh pengguna mana pun. Selain itu, ia juga mendukung operasi pemeliharaan jaringan, seperti mendefinisikan titik pemeriksaan dan mengonfigurasi ulang validator. Dalam menangani transaksi di lingkungan Byzantine yang direplikasi, strategi inovatif ini menawarkan solusi yang menggabungkan keuntungan dari kedua sisi.
Dalam prokol ini, pengguna yang memiliki kunci pribadi membuat dan menandatangani transaksi untuk mengubah objek yang mereka miliki, atau kombinasi objek yang mereka miliki dan objek yang dibagikan. Transaksi dikirim ke setiap node verifikasi ( biasanya melalui node penuh ), node verifikasi melakukan serangkaian pemeriksaan validitas dan keamanan, menandatanganinya, dan mengembalikan transaksi yang telah ditandatangani kepada klien. Klien mengumpulkan respons dari sebagian besar node verifikasi untuk membentuk sertifikat transaksi, pada saat ini transaksi dapat dianggap tidak dapat diubah ( mencapai finalitas ).
Setelah sertifikat dirakit, sertifikat tersebut akan dikirim kembali ke semua node verifikasi, node verifikasi memeriksa keabsahannya dan mengonfirmasi penerimaan kepada pelanggan. Jika transaksi hanya melibatkan objek eksklusif, sertifikat transaksi dapat diproses dan dieksekusi segera, tanpa menunggu mesin konsensus ( jalur cepat langsung ). Semua sertifikat diteruskan ke protokol konsensus berbasis DAG. Konsensus akhirnya menghasilkan urutan total sertifikat; node verifikasi memeriksa dan mengeksekusi transaksi yang mengandung objek bersama, pelanggan dapat mengumpulkan tanggapan dari sebagian besar node verifikasi, menyusunnya menjadi satu sertifikat efek, dan menggunakannya sebagai bukti penyelesaian transaksi. Selanjutnya, untuk setiap pengajuan konsensus dibentuk titik pemeriksaan, yang juga digunakan untuk menggerakkan protokol reconfigurasi.
Selain alur transaksi utama, protokol ini juga menyediakan beberapa fitur untuk mendukung Blockchain tingkat produksi:
Terapkan protokol checkpoint setelah mencapai kepastian akhir, menghasilkan sejarah kausal semua transaksi dalam sistem. Ini digunakan untuk audit lengkap, serta menjaga sinkronisasi node lengkap dan node verifikasi latensi dengan efisien.
Mendukung reconfigurasi pada akhir setiap periode, di mana kumpulan validator dan hak suaranya mungkin berubah. Untuk memastikan semua transaksi akhir termasuk dalam satu epoch, setiap epoch perlu ditutup dengan hati-hati dan mengonfirmasi keamanan akhir.
Pada akhir periode, aman untuk "membuka kunci" aset yang terkunci secara keliru, meminimalkan kerusakan yang mungkin disebabkan oleh kerentanan double spend klien.
Protokol ini mendukung pengelolaan blockchain yang memiliki nilai besar. Laporan teknis lengkap menjelaskan cara kerja protokol keamanan dan keaktifan, serta bukti keamanan mereka dalam model sistem terdistribusi standar dengan peserta Bizantium yang sebagian sinkron.