Блокчейн технологія з моменту народження Біткойна досягла значного прогресу. З появою нових застосувань, таких як ігри та NFT, галузь активно досліджує способи підвищення технічної ефективності, особливо в обробці високих навантажень та досягненні реальної затримки. Наразі L1 блокчейн стикається з двома основними викликами: по-перше, як досягти високої пропускної здатності, зберігаючи низьку затримку, по-друге, забезпечити довгострокову стабільність консенсусного протоколу. У процесі вирішення цих проблем також необхідно підтримувати децентралізацію через динамічну участь та переналаштування верифікаційних нод.
Одним із способів підвищення пропускної здатності є використання протоколу консенсусу на основі DAG, такого як narwhale/Bullshark, що використовується в певному блокчейн-проєкті. Ці протоколи дозволяють блокчейну одночасно обробляти велику кількість транзакцій, що робить їх дуже придатними для ігор та NFT. Проте, протоколи на основі DAG зазвичай призводять до затримки в кілька секунд, що є високою часовою вартістю для звичайних переказів чи ігрових операцій.
З іншого боку, безконсенсусні протоколи (, такі як FastPay ), демонструють величезний потенціал у зменшенні затримок та масштабованості. Ці протоколи усувають потребу в консенсусі, що дозволяє швидко обробляти транзакції без глобального впорядкування незалежних транзакцій, що обробляються паралельно. Проте вони обмежені певним класом простих операцій блокчейн, що обмежує можливості реалізації смарт-контрактів, і динамічна адаптація набору валідаторів може стикатися з викликами.
Незважаючи на те, що ці методи мають потенціал, наразі вони ще не були застосовані в виробничих блокчейнах у великих масштабах, а обмежуються публікаціями на академічних конференціях. Протокол, прийнятий в одному з блокчейн проектів, поєднує консенсус на основі DAG та безконсенсусні методи, щоб реалізувати переваги обох: затримка менша за секунду та постійна пропускна спроможність в тисячі транзакцій на секунду. Цей проект не тільки виконав ці дві задачі, але й зберіг здатність виконувати складні контракти над спільними об'єктами, генерувати контрольні точки та переконфігурувати склад валідаторів протягом періодів.
Цей протокол використовує унікальний підхід, поєднуючи вищезгадані два рішення. Щоб забезпечити безпеку активів єдиного власника (, тобто об'єкта, яким володіє ), система використовує узгоджений протокол широкомовлення між валідаторами, що дозволяє досягти затримки нижче рівня консенсусу. Цей протокол покладається лише на консенсус для обробки складних смарт-контрактів, що виконуються на спільних об'єктах, тобто об'єктах, які може змінювати будь-який користувач. Одночасно він також підтримує операції з обслуговування мережі, такі як визначення контрольних точок і переналаштування валідаторів. При обробці транзакцій у відтвореному візантійському середовищі ця інноваційна стратегія забезпечує рішення, яке поєднує в собі переваги обох сторін.
У цьому протоколі користувачі, які мають приватний ключ, створюють і підписують транзакції, щоб змінити об'єкти, якими вони володіють, або комбінацію об'єктів, якими вони володіють, та об'єктів, що діляться. Транзакції надсилаються до кожної перевірочної ноди ( зазвичай через повну ноду ), перевіркові ноди виконують ряд перевірок на дійсність та безпеку, підписують їх і повертають підписані транзакції клієнту. Клієнт збирає відповіді від більшості перевіркових нод, щоб сформувати сертифікат транзакції, в цей момент транзакція може вважатися незворотною ( досягнувши остаточності ).
Після завершення зборки сертифікат буде надіслано назад до всіх верифікаційних вузлів, які перевірять його дійсність і підтвердять отримання клієнту. Якщо транзакція стосується лише ексклюзивних об'єктів, сертифікат транзакції може бути оброблений і виконаний негайно, без очікування двигуна консенсусу ( прямого швидкого шляху ). Усі сертифікати пересилаються до базованого на DAG протоколу консенсусу. Консенсус остаточно виводить загальний порядок сертифікатів; верифікаційні вузли перевіряють і виконують ті транзакції, які містять спільні об'єкти, клієнт може зібрати більшість відповідей верифікаційних вузлів, зібрати їх в один ефективний сертифікат і використовувати його як доказ для розрахунку транзакцій. Потім для кожного подання консенсусу формується контрольна точка, яка також використовується для керування протоколом повторної конфігурації.
Окрім основного процесу торгівлі, цей протокол також надає кілька функцій для підтримки виробничого рівня Блокчейн:
Впровадження протоколу контрольних точок після досягнення остаточної визначеності, що генерує причинно-історичну історію всіх транзакцій у системі. Це використовується для повного аудиту, а також для ефективного підтримання синхронізації повних нод і нод з затримкою.
Підтримка повторної конфігурації в кінці кожного періоду, коли склад валідаторів і їхні голосувальні права можуть змінюватися. Щоб забезпечити включення всіх остаточних транзакцій в один епоху, кожна епоха повинна бути ретельно закрита та підтверджена остаточна безпека.
У кінці періоду безпечно "розблокувати" помилково заблоковані активи, щоб мінімізувати шкоду, що може бути спричинена вразливістю до подвійної витрати клієнта.
Цей протокол забезпечує підтримку блокчейну для управління великою кількістю вартості. Повний технічний звіт детально описує принципи роботи протоколів безпеки та активності, а також їхні доведення безпеки в стандартній моделі розподілених систем із частково синхронізованими візантійськими учасниками.
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
Новий протокол Блокчейн: поєднання консенсусу DAG та безконсенсусних методів для досягнення високої пропускної здатності та низької затримки
Блокчейн технологія з моменту народження Біткойна досягла значного прогресу. З появою нових застосувань, таких як ігри та NFT, галузь активно досліджує способи підвищення технічної ефективності, особливо в обробці високих навантажень та досягненні реальної затримки. Наразі L1 блокчейн стикається з двома основними викликами: по-перше, як досягти високої пропускної здатності, зберігаючи низьку затримку, по-друге, забезпечити довгострокову стабільність консенсусного протоколу. У процесі вирішення цих проблем також необхідно підтримувати децентралізацію через динамічну участь та переналаштування верифікаційних нод.
Одним із способів підвищення пропускної здатності є використання протоколу консенсусу на основі DAG, такого як narwhale/Bullshark, що використовується в певному блокчейн-проєкті. Ці протоколи дозволяють блокчейну одночасно обробляти велику кількість транзакцій, що робить їх дуже придатними для ігор та NFT. Проте, протоколи на основі DAG зазвичай призводять до затримки в кілька секунд, що є високою часовою вартістю для звичайних переказів чи ігрових операцій.
З іншого боку, безконсенсусні протоколи (, такі як FastPay ), демонструють величезний потенціал у зменшенні затримок та масштабованості. Ці протоколи усувають потребу в консенсусі, що дозволяє швидко обробляти транзакції без глобального впорядкування незалежних транзакцій, що обробляються паралельно. Проте вони обмежені певним класом простих операцій блокчейн, що обмежує можливості реалізації смарт-контрактів, і динамічна адаптація набору валідаторів може стикатися з викликами.
Незважаючи на те, що ці методи мають потенціал, наразі вони ще не були застосовані в виробничих блокчейнах у великих масштабах, а обмежуються публікаціями на академічних конференціях. Протокол, прийнятий в одному з блокчейн проектів, поєднує консенсус на основі DAG та безконсенсусні методи, щоб реалізувати переваги обох: затримка менша за секунду та постійна пропускна спроможність в тисячі транзакцій на секунду. Цей проект не тільки виконав ці дві задачі, але й зберіг здатність виконувати складні контракти над спільними об'єктами, генерувати контрольні точки та переконфігурувати склад валідаторів протягом періодів.
Цей протокол використовує унікальний підхід, поєднуючи вищезгадані два рішення. Щоб забезпечити безпеку активів єдиного власника (, тобто об'єкта, яким володіє ), система використовує узгоджений протокол широкомовлення між валідаторами, що дозволяє досягти затримки нижче рівня консенсусу. Цей протокол покладається лише на консенсус для обробки складних смарт-контрактів, що виконуються на спільних об'єктах, тобто об'єктах, які може змінювати будь-який користувач. Одночасно він також підтримує операції з обслуговування мережі, такі як визначення контрольних точок і переналаштування валідаторів. При обробці транзакцій у відтвореному візантійському середовищі ця інноваційна стратегія забезпечує рішення, яке поєднує в собі переваги обох сторін.
У цьому протоколі користувачі, які мають приватний ключ, створюють і підписують транзакції, щоб змінити об'єкти, якими вони володіють, або комбінацію об'єктів, якими вони володіють, та об'єктів, що діляться. Транзакції надсилаються до кожної перевірочної ноди ( зазвичай через повну ноду ), перевіркові ноди виконують ряд перевірок на дійсність та безпеку, підписують їх і повертають підписані транзакції клієнту. Клієнт збирає відповіді від більшості перевіркових нод, щоб сформувати сертифікат транзакції, в цей момент транзакція може вважатися незворотною ( досягнувши остаточності ).
Після завершення зборки сертифікат буде надіслано назад до всіх верифікаційних вузлів, які перевірять його дійсність і підтвердять отримання клієнту. Якщо транзакція стосується лише ексклюзивних об'єктів, сертифікат транзакції може бути оброблений і виконаний негайно, без очікування двигуна консенсусу ( прямого швидкого шляху ). Усі сертифікати пересилаються до базованого на DAG протоколу консенсусу. Консенсус остаточно виводить загальний порядок сертифікатів; верифікаційні вузли перевіряють і виконують ті транзакції, які містять спільні об'єкти, клієнт може зібрати більшість відповідей верифікаційних вузлів, зібрати їх в один ефективний сертифікат і використовувати його як доказ для розрахунку транзакцій. Потім для кожного подання консенсусу формується контрольна точка, яка також використовується для керування протоколом повторної конфігурації.
Окрім основного процесу торгівлі, цей протокол також надає кілька функцій для підтримки виробничого рівня Блокчейн:
Впровадження протоколу контрольних точок після досягнення остаточної визначеності, що генерує причинно-історичну історію всіх транзакцій у системі. Це використовується для повного аудиту, а також для ефективного підтримання синхронізації повних нод і нод з затримкою.
Підтримка повторної конфігурації в кінці кожного періоду, коли склад валідаторів і їхні голосувальні права можуть змінюватися. Щоб забезпечити включення всіх остаточних транзакцій в один епоху, кожна епоха повинна бути ретельно закрита та підтверджена остаточна безпека.
У кінці періоду безпечно "розблокувати" помилково заблоковані активи, щоб мінімізувати шкоду, що може бути спричинена вразливістю до подвійної витрати клієнта.
Цей протокол забезпечує підтримку блокчейну для управління великою кількістю вартості. Повний технічний звіт детально описує принципи роботи протоколів безпеки та активності, а також їхні доведення безпеки в стандартній моделі розподілених систем із частково синхронізованими візантійськими учасниками.