Блокчейн технологии: достижения и вызовы

Технология блокчейн достигла значительного прогресса с момента своего появления. С появлением новых сценариев применения, таких как игры и NFT, отрасль постоянно исследует, как повысить эффективность технологий, особенно в обработке высокой нагрузки и реальном времени. В настоящее время L1 блокчейн сталкивается с двумя основными проблемами: во-первых, как обеспечить высокую пропускную способность при низкой задержке, во-вторых, как гарантировать долгосрочную стабильность протокола консенсуса. При решении этих проблем также необходимо поддерживать децентрализацию через динамическое участие и перенастройку узлов проверки.

Одним из способов повышения пропускной способности является использование консенсусного протокола на основе DAG. Такие протоколы могут одновременно обрабатывать большое количество транзакций, что делает их очень подходящими для игровых приложений и NFT. Однако протоколы на основе DAG обычно приводят к задержкам в несколько секунд, что занимает больше времени для обычных переводов или игровых операций.

С другой стороны, протоколы без консенсуса демонстрируют огромный потенциал в снижении задержек и масштабируемости. Такие протоколы могут быстро обрабатывать транзакции без необходимости достижения консенсуса, не требуя упорядочивания независимых транзакций при параллельной обработке. Однако они ограничены некоторыми простыми операциями в Блокчейн, что ограничивает выразительность смарт-контрактов, и перенастройка динамически меняющегося набора валидаторов может быть сложной задачей.

Несмотря на то, что эти методы обладают потенциалом, они еще не нашли широкого применения в производственных Блокчейн. Существует новый протокол, который сочетает в себе основанный на DAG консенсус и бесконсенсусные методы, обеспечивая задержку менее секунды и непрерывную пропускную способность в тысячи транзакций в секунду. При этом сохраняется возможность выполнения сложных контрактов на общих объектах, генерации контрольных точек и переконфигурации набора валидаторов на протяжении периодов.

Этот новый протокол использует уникальный подход, объединяя вышеуказанные два варианта. Для операций с активами, принадлежащими одному владельцу, система использует согласованный протокол широковещательной передачи между валидаторами, что позволяет достичь задержки ниже уровня консенсуса. Для сложных смарт-контрактов, работающих на общих объектах, полагается на консенсус для обработки. Протокол также поддерживает операции по обслуживанию сети, такие как определение контрольных точек и перераспределение валидаторов. Эта новаторская стратегия предлагает идеальное решение при обработке транзакций.

Конкретный процесс следующий: пользователь создает и подписывает транзакцию, отправляет ее на верификационный узел. Верификационный узел проводит проверку на действительность и подписывает, возвращая подписанную транзакцию клиенту. Клиент собирает ответы большинства верификационных узлов, формируя сертификат транзакции; в этот момент транзакция достигает окончательности. После завершения сборки сертификата он возвращается всем верификационным узлам для подтверждения. Если транзакция касается только эксклюзивных объектов, ее можно немедленно обработать и выполнить. Все сертификаты пересылаются на основанный на DAG консенсусный протокол. После вывода общего порядка сертификатов консенсуса верификационные узлы выполняют транзакции, содержащие совместные объекты. Наконец, для каждого консенсуса создается контрольная точка для управления протоколом переоснащения.

Кроме основных торговых процессов, этот протокол также предоставляет множество функций для поддержки производственного уровня Блокчейн: 1) реализует протокол контрольных точек, генерируя причинно-следственную историю всех транзакций для аудита и синхронизации. 2) поддерживает реконфигурацию в конце каждого периода. 3) безопасно «разблокирует» ошибочно заблокированные активы в конце эпохи, минимизируя влияние уязвимостей.

Этот новый протокол предоставляет мощную поддержку для блокчейна, обрабатывающего высокоценные активы. Полный технический отчет предоставляет больше информации о безопасности и активных протоколах, а также о доказательствах безопасности в стандартизированной модели распределенной системы.