Những tiến bộ và ứng dụng mới nhất của giao thức nhận thức chung Blockchain

Trong quá trình phát triển công nghệ Blockchain, cơ chế nhận thức chung luôn là điểm chú ý cốt lõi. Gần đây, nghiên cứu về giao thức sao chép trạng thái lỗi thời Byzantine bất đồng bộ (BFT SMR) đã đạt được những tiến bộ đáng kể. Bài viết này sẽ khám phá sâu về tình trạng phát triển hiện tại của các giao thức nhận thức chung của Blockchain, tập trung phân tích những bước đột phá mới nhất của giao thức BFT bất đồng bộ.

Tổng quan tình hình

Hiện tại, giao thức sMVBA trở thành giao thức MVBA bất đồng bộ nhanh nhất với độ trễ dự kiến 10δ. Mặc dù trước đó giao thức VABA 2-chain đã tuyên bố đạt được độ trễ dự kiến 9.5δ, nhưng do tồn tại nhiều lỗ hổng bảo mật, hiệu suất thực tế của nó không đạt được như mong đợi.

Thiết kế giao thức mới

Để nâng cao hiệu suất của giao thức nhận thức chung, các nhà nghiên cứu đã đề xuất hai thiết kế giao thức sáng tạo.

1. 2PAC (Nhận thức chung 2 giai đoạn bất đồng bộ)

Giao thức 2PAC thông qua việc đơn giản hóa và tối ưu hóa quá trình nhận thức chung, cải thiện đáng kể hiệu suất. Giao thức này bao gồm hai biến thể:

• 2PAClean: Đã đạt được cải thiện hơn 90% về thông lượng, độ trễ dự kiến là 9.5δ, độ phức tạp thông điệp là O(n²).
• 2PACBIG：Hiện tại độ phức tạp thông điệp là O(n³) giao thức nhận thức chung Blockchain nhanh nhất, thời gian chạy MVBA một lần chỉ là 4δ trong trường hợp không có lỗi.

2. Siêu nhanh đường ống khối

Thiết kế mới này đã giảm đáng kể độ trễ của khối chuỗi. Bằng cách giới thiệu cơ chế đường dẫn nhanh, thời gian quyết định của khối chuỗi thậm chí có thể nhỏ hơn khối không chuỗi dưới bộ lập lịch công bằng. Cơ chế này đảm bảo độ trễ của đường dẫn nhanh trong tất cả các thực thi, không bị ảnh hưởng bởi các tiến trình lỗi.

Đánh giá hiệu suất

Phân tích lý thuyết và kết quả thử nghiệm thực tế cho thấy:

• Độ trễ kỳ vọng của 2PAClean trong trường hợp xấu nhất là 9.5δ, trong trường hợp tốt là 6δ.
• Thông lượng của 2PAClean cao hơn 80%-100% so với sMVBA chuỗi.
• Thời gian chạy một lần MVBA của 2PACBIG là 4δ, tốt hơn tất cả các giao thức hiện có.
• Thiết kế khối siêu nhanh với dây chuyền giúp s2PAClean và s2PACBIG lần lượt đạt thời gian quyết định khối dây chuyền là 4δ và 3δ.

Hướng nghiên cứu tương lai

1. tối ưu hóa giao thức: đơn giản hóa cấu trúc giao thức hơn nữa, giảm thiểu việc truyền tin nhắn và chi phí tính toán không cần thiết.
2. Phân tích an ninh: Nghiên cứu sâu về tính an toàn của giao thức mới trong các kịch bản tấn công khác nhau.
3. Ứng dụng thực tế: Áp dụng giao thức mới vào hệ thống Blockchain thực tế, xác minh hiệu suất của nó trong môi trường mạng thực.

Kết luận

Thiết kế của giao thức nhận thức chung thế hệ mới thể hiện hướng phát triển của công nghệ Blockchain. Bằng cách đơn giản hóa cấu trúc giao thức và tối ưu hóa quy trình nhận thức chung, các giao thức này đã đạt được những kết quả đáng kể trong việc tăng cường thông lượng và giảm độ trễ. Khi nghiên cứu ngày càng sâu sắc, chúng ta có lý do để tin rằng những đổi mới này sẽ đặt nền tảng vững chắc hơn cho việc ứng dụng công nghệ Blockchain trong nền kinh tế số.