ブロックチェーン技術の進歩と課題

ブロックチェーン技術は誕生以来、長足の進歩を遂げてきました。ゲームやNFTなどの新しいアプリケーションシーンの登場に伴い、業界は技術の効率を向上させる方法を探求し続けています。特に、高負荷とリアルタイム遅延の処理においてです。現在、L1ブロックチェーンは二つの大きな課題に直面しています。一つは、低遅延を維持しながら高スループットを実現する方法、もう一つは、合意プロトコルの長期的な安定性を確保する方法です。これらの問題を解決する一方で、検証ノードの動的参加と再構成を通じて分散化を維持する必要があります。

スループットを向上させる一つの方法は、DAGベースのコンセンサスプロトコルを採用することです。この種のプロトコルは、大量のトランザクションを同時に処理できるため、ゲームやNFTなどのアプリケーションシーンに非常に適しています。しかし、DAGベースのプロトコルは通常、数秒の遅延を引き起こすため、通常の送金やゲーム操作には時間がかかります。

一方で、非合意プロトコルは遅延の削減とスケーラビリティの面で大きな可能性を示しています。この種のプロトコルは、合意なしで迅速に取引を処理でき、並行処理される独立した取引の順序付けを必要としません。しかし、これらは単純なブロック操作に限られており、スマートコントラクトの表現能力を制限し、動的に変化する検証者集の再構成は難しい場合があります。

これらの方法には可能性がありますが、現時点では生産レベルのブロックチェーンで広く適用されていません。新しいプロトコルは、DAGベースのコンセンサスと無コンセンサス方式を組み合わせ、サブ秒の遅延と毎秒数千件のトランザクションの持続的なスループットを実現しています。同時に、共有オブジェクト上での複雑な契約の実行、チェックポイントの生成、および期間を跨いだバリデーターセットの再構成の能力を保持しています。

この新しいプロトコルは、上記の2つの提案を組み合わせる独自のアプローチを採用しています。単一の所有者が保有する資産の操作に関しては、システムは検証者の間で一貫したブロードキャストプロトコルを使用し、コンセンサスよりも低い遅延を実現します。共有オブジェクト上で実行される複雑なスマートコントラクトについては、コンセンサスに依存して処理を行います。このプロトコルは、チェックポイントの定義や検証者の再構成など、ネットワークメンテナンス操作もサポートしています。この新しい戦略は、トランザクション処理において両方の利点を提供します。

具体的な流れは以下の通りです: ユーザーは取引を作成し署名し、検証ノードに送信します。検証ノードは有効性をチェックし、署名を行い、署名済みの取引をクライアントに返します。クライアントは大多数の検証ノードからの応答を集めて取引証明書を形成し、この時点で取引は最終的なものとなります。証明書が組み立てられた後、すべての検証ノードに確認のために返送されます。取引が独占オブジェクトのみを含む場合は、すぐに処理が実行されます。すべての証明書はDAGベースの合意プロトコルに転送されます。合意が出力証明書の総順序を形成した後、検証ノードは共有オブジェクトを含む取引を実行します。最後に、各合意の提出に対してチェックポイントを形成し、再構成プロトコルを促進します。

主要な取引プロセスの他に、このプロトコルは生産レベルのブロックチェーンをサポートするための多くの機能を提供します: 1) チェックポイントプロトコルを実施し、すべての取引の因果関係の履歴を生成し、監査および同期に使用します。2) 各期間の終了時に再構成をサポートします。3) エポックの終了時に安全に"ロック解除"される誤ってロックされた資産の影響を最小限に抑えます。

この新しいプロトコルは、高価値資産のブロックチェーンを処理するための強力なサポートを提供します。完全な技術レポートは、安全性と活性プロトコルに関する詳細、および標準分散システムモデルにおける安全性の証明を提供します。

! Sui Lutrisに飛び込み、Sui Networkの高性能の秘密を学ぶ