Últimos avanços e perspectivas futuras do protocolo de consenso Blockchain
A tecnologia Blockchain, como uma tecnologia de livro-razão distribuído descentralizado, tem seu núcleo na mecânica de consenso. O desempenho da mecânica de consenso afeta diretamente a escalabilidade e a segurança do Blockchain. Recentemente, o mecanismo de consenso de Tolerância a Falhas Bizantinas Assíncronas (BFT) se tornou um foco de pesquisa devido às suas vantagens na resposta a atrasos de rede e falhas de nós.
Visão geral do protocolo de consenso assíncrono atual
Atualmente, houve um avanço significativo no campo do protocolo de replicação de máquina de estado BFT assíncrono (SMR). Embora o protocolo 2-chain VABA tenha sido considerado o protocolo assíncrono mais rápido, alegando ter uma latência esperada de 9.5δ, pesquisas descobriram que esse protocolo possui várias vulnerabilidades de segurança, afetando sua consistência e vitalidade. Portanto, o protocolo sMVBA é atualmente considerado o protocolo MVBA assíncrono mais rápido, com uma latência esperada de 10δ.
Novo design de protocolo: 2PAC
Para resolver os problemas dos protocolos existentes, os pesquisadores propuseram o protocolo 2PAC (Consenso Assíncrono de 2 Fases). Este protocolo melhora significativamente o desempenho ao simplificar e otimizar o processo de consenso. O 2PAC tem duas principais variantes:
2PAClean：
Alcançou mais de 90% de taxa de transferência e um atraso esperado de 9,5δ
A complexidade da mensagem é O(n²)
A eficiência do protocolo foi melhorada eliminando interações e custos de computação desnecessários.
2PACBIG：
A complexidade de mensagens atualmente é O(n³) do protocolo de consenso da blockchain mais rápida
Em condições normais, o tempo de execução único do MVBA é de apenas 4δ
Super rápida linha de produção Bloco
Os pesquisadores também propuseram um novo design de bloco em pipeline, que reduz significativamente a latência dos blocos em pipeline. Este design introduz um mecanismo de caminho rápido, que, sob um escalonador justo, pode até levar menos tempo para a decisão dos blocos em pipeline do que os blocos não em pipeline. Este mecanismo garante a latência do caminho rápido em todas as execuções e não é afetado pelo comportamento de processos com falhas.
Avaliação de desempenho
A análise teórica e os testes práticos mostram que a 2PAClean tem uma latência esperada de 9,5δ no pior caso e de 6δ no bom caso (sem falhas e com escalonador semi-justo). Em comparação, a latência esperada do sMVBA é de 10δ, com 6δ no bom caso. A 2PAClean reduziu a latência do pior caso em 0,5δ, mantendo a mesma latência no bom caso. Além disso, a taxa de transferência da 2PAClean é 80% a 100% maior do que a do sMVBA em cadeia.
2PACBIG, como um protocolo com complexidade de mensagem O(n³), tem um tempo de execução MVBA de 4δ, sendo mais rápido que todos os protocolos existentes. O design de bloco de pipeline super rápido permite que s2PAClean e s2PACBIG atinjam tempos de decisão de bloco de pipeline de 4δ e 3δ, respectivamente, melhorando ainda mais o desempenho do protocolo.
Direções de Pesquisa Futuras
Protocolo otimizado: simplificar e otimizar ainda mais a estrutura do protocolo, reduzindo a comunicação e o custo computacional desnecessários.
Análise de segurança: análise aprofundada da segurança do novo protocolo em vários cenários de ataque, garantindo sua confiabilidade em aplicações práticas.
Aplicação prática: aplicar o novo protocolo em sistemas de Blockchain reais, verificando seu desempenho em ambientes de rede reais.
Com o contínuo desenvolvimento da tecnologia Blockchain, o protocolo de consenso BFT assíncrono desempenhará um papel cada vez mais importante na garantia da segurança e na melhoria do desempenho. O design do 2PAC e dos blocos de pipeline ultrarrápido demonstra a direção do desenvolvimento futuro dos protocolos de consenso Blockchain, ou seja, alcançar uma maior taxa de transferência e menor latência através da simplificação da estrutura do protocolo e da otimização do processo de consenso. Esses novos protocolos não apenas comprovam teoricamente sua superioridade, mas também demonstram desempenho excepcional em testes práticos, oferecendo novas ideias para a implementação de protocolos de consenso Blockchain eficientes e seguros.
Com o aprofundamento da pesquisa e a contínua otimização das tecnologias, a Blockchain tem a perspectiva de desempenhar um papel ainda mais importante na futura economia digital, enquanto a nova geração de protocolos de Consenso fornecerá uma base sólida para o desenvolvimento dessa tecnologia.
Ver original
Esta página pode conter conteúdo de terceiros, que é fornecido apenas para fins informativos (não para representações/garantias) e não deve ser considerada como um endosso de suas opiniões pela Gate nem como aconselhamento financeiro ou profissional. Consulte a Isenção de responsabilidade para obter detalhes.
16 Curtidas
Recompensa
16
9
Compartilhar
Comentário
0/400
ForkItAllDay
· 20h atrás
Mais uma vez a falar de mecanismo de consenso? Os pequenos investidores dizem que vão-se embora.
Ver originalResponder0
JustHereForMemes
· 22h atrás
Outra vez é um sério negócio fantástico
Ver originalResponder0
ProposalManiac
· 08-03 00:19
Mais uma bolha teórica disfarçada de um projeto. Vamos ver quantos nós ainda estarão vivos um ano depois.
Ver originalResponder0
Rekt_Recovery
· 08-01 20:20
perdi a minha casa a apostar em mecanismos de consenso... mas hey, pelo menos a tecnologia é sólida pra caramba
Ver originalResponder0
SillyWhale
· 07-31 14:23
Consenso afinal é preciso ou não?
Ver originalResponder0
GateUser-e51e87c7
· 07-31 14:16
Aquele monte de falhas foi corrigido?
Ver originalResponder0
ForkPrince
· 07-31 14:07
Ridículo, quem acredita nesses dados de latência?
Ver originalResponder0
StakeOrRegret
· 07-31 14:07
Já achava que o VABA não estava certo, está a desperdiçar o meu tempo.
Ver originalResponder0
SelfSovereignSteve
· 07-31 13:57
Já fiz um novo protocolo... Quanto tempo conseguirá correr?
Nova quebra de consenso assíncrono: o protocolo 2PAC lidera a inovação de desempenho do Blockchain
Últimos avanços e perspectivas futuras do protocolo de consenso Blockchain
A tecnologia Blockchain, como uma tecnologia de livro-razão distribuído descentralizado, tem seu núcleo na mecânica de consenso. O desempenho da mecânica de consenso afeta diretamente a escalabilidade e a segurança do Blockchain. Recentemente, o mecanismo de consenso de Tolerância a Falhas Bizantinas Assíncronas (BFT) se tornou um foco de pesquisa devido às suas vantagens na resposta a atrasos de rede e falhas de nós.
Visão geral do protocolo de consenso assíncrono atual
Atualmente, houve um avanço significativo no campo do protocolo de replicação de máquina de estado BFT assíncrono (SMR). Embora o protocolo 2-chain VABA tenha sido considerado o protocolo assíncrono mais rápido, alegando ter uma latência esperada de 9.5δ, pesquisas descobriram que esse protocolo possui várias vulnerabilidades de segurança, afetando sua consistência e vitalidade. Portanto, o protocolo sMVBA é atualmente considerado o protocolo MVBA assíncrono mais rápido, com uma latência esperada de 10δ.
Novo design de protocolo: 2PAC
Para resolver os problemas dos protocolos existentes, os pesquisadores propuseram o protocolo 2PAC (Consenso Assíncrono de 2 Fases). Este protocolo melhora significativamente o desempenho ao simplificar e otimizar o processo de consenso. O 2PAC tem duas principais variantes:
2PAClean：
2PACBIG：
Super rápida linha de produção Bloco
Os pesquisadores também propuseram um novo design de bloco em pipeline, que reduz significativamente a latência dos blocos em pipeline. Este design introduz um mecanismo de caminho rápido, que, sob um escalonador justo, pode até levar menos tempo para a decisão dos blocos em pipeline do que os blocos não em pipeline. Este mecanismo garante a latência do caminho rápido em todas as execuções e não é afetado pelo comportamento de processos com falhas.
Avaliação de desempenho
A análise teórica e os testes práticos mostram que a 2PAClean tem uma latência esperada de 9,5δ no pior caso e de 6δ no bom caso (sem falhas e com escalonador semi-justo). Em comparação, a latência esperada do sMVBA é de 10δ, com 6δ no bom caso. A 2PAClean reduziu a latência do pior caso em 0,5δ, mantendo a mesma latência no bom caso. Além disso, a taxa de transferência da 2PAClean é 80% a 100% maior do que a do sMVBA em cadeia.
2PACBIG, como um protocolo com complexidade de mensagem O(n³), tem um tempo de execução MVBA de 4δ, sendo mais rápido que todos os protocolos existentes. O design de bloco de pipeline super rápido permite que s2PAClean e s2PACBIG atinjam tempos de decisão de bloco de pipeline de 4δ e 3δ, respectivamente, melhorando ainda mais o desempenho do protocolo.
Direções de Pesquisa Futuras
Protocolo otimizado: simplificar e otimizar ainda mais a estrutura do protocolo, reduzindo a comunicação e o custo computacional desnecessários.
Análise de segurança: análise aprofundada da segurança do novo protocolo em vários cenários de ataque, garantindo sua confiabilidade em aplicações práticas.
Aplicação prática: aplicar o novo protocolo em sistemas de Blockchain reais, verificando seu desempenho em ambientes de rede reais.
Com o contínuo desenvolvimento da tecnologia Blockchain, o protocolo de consenso BFT assíncrono desempenhará um papel cada vez mais importante na garantia da segurança e na melhoria do desempenho. O design do 2PAC e dos blocos de pipeline ultrarrápido demonstra a direção do desenvolvimento futuro dos protocolos de consenso Blockchain, ou seja, alcançar uma maior taxa de transferência e menor latência através da simplificação da estrutura do protocolo e da otimização do processo de consenso. Esses novos protocolos não apenas comprovam teoricamente sua superioridade, mas também demonstram desempenho excepcional em testes práticos, oferecendo novas ideias para a implementação de protocolos de consenso Blockchain eficientes e seguros.
Com o aprofundamento da pesquisa e a contínua otimização das tecnologias, a Blockchain tem a perspectiva de desempenhar um papel ainda mais importante na futura economia digital, enquanto a nova geração de protocolos de Consenso fornecerá uma base sólida para o desenvolvimento dessa tecnologia.