Блокчейн технологій прогрес та нові виклики

Блокчейн технологія з моменту свого народження вже досягла значного прогресу. З появою нових застосувань, таких як ігри та NFT, галузь постійно досліджує способи підвищення ефективності технології, особливо в обробці високих навантажень та забезпеченні миттєвої затримки. Наразі L1 Блокчейн стикається з двома основними викликами: по-перше, необхідно досягти високої пропускної здатності при збереженні низької затримки, по-друге, забезпечити тривалу стабільність консенсусного протоколу. Під час вирішення цих викликів також потрібно підтримувати децентралізацію через динамічну участь та переналаштування вузлів верифікації.

Одним із способів досягнення високої пропускної здатності є використання консенсусного протоколу на основі DAG. Такі протоколи дозволяють Блокчейн одночасно обробляти велику кількість транзакцій, що робить їх ідеальними для таких застосувань, як ігри та NFT. Проте, протоколи на основі DAG зазвичай призводять до затримок у кілька секунд, що є занадто високими витратами часу для звичайних переказів або ігрових операцій.

З іншого боку, безконсенсусні протоколи демонструють величезний потенціал у зменшенні затримок та масштабуванні. Ці протоколи усувають потребу в консенсусі, що дозволяє швидко обробляти транзакції без необхідності загального впорядкування незалежних транзакцій, що обробляються паралельно. Однак вони обмежені лише одним класом обмежених простих Блокчейн-операцій, що обмежує можливості реалізації смарт-контрактів, і повторна конфігурація динамічно змінюваних наборів валідаторів може бути складною.

Хоча ці методи мають потенціал, наразі жоден з них не використовується для виробничого рівня Блокчейн. Вони переважно представлені на академічних конференціях і ще не були широко прийняті Блокчейн спільнотою. Новий протокол поєднує консенсус на основі DAG та безконсенсусні методи, щоб досягти обох цілей: затримки в межах секунди та безперервної пропускної здатності в тисячі транзакцій на секунду. Цей протокол виконує ці дві задачі і зберігає можливість вираження складних контрактів на спільних об'єктах, генерування контрольних точок та повторної конфігурації набору валідаторів через періоди.

Унікальний підхід до інноваційного протоколу

Цей новий протокол використовує унікальний підхід, поєднуючи вищезгадані два методи. Щоб забезпечити безпеку операцій з активами, що належать окремому власнику (об'єкти, які він володіє), система використовує узгоджений протокол трансляції між валідаторами, що призводить до затримки нижче рівня консенсусу. Цей протокол покладається на консенсус лише для обробки складних смарт-контрактів, що виконуються на спільних об'єктах, тобто об'єктах, які можуть змінювати будь-які користувачі. Він також підтримує операції з обслуговування мережі, такі як визначення контрольних точок і перенацілювання валідаторів. Під час обробки транзакцій у відтвореному середовищі візантійців цей новаторський підхід пропонує оптимальне рішення.

Процес обробки угод

У рамках цього нового протоколу користувачі, які мають приватні ключі, створюють і підписують транзакції для зміни об'єктів, які вони мають, або змішаних об'єктів, що ними володіють і які спільно використовуються. Транзакції надсилаються до кожного верифікаційного вузла, який виконує ряд перевірок на дійсність та безпеку, підписує їх і повертає підписані транзакції клієнту. Клієнт збирає відповіді від більшості верифікаційних вузлів для формування сертифіката транзакції, після чого транзакцію можна вважати незворотною.

Після завершення зборки сертифікат буде надіслано назад всім вузлам перевірки, які перевірять його дійсність та підтвердять отримання клієнтом. Якщо транзакція стосується ексклюзивних об'єктів, сертифікат транзакції може бути оброблений і виконаний негайно, без очікування консенсусного механізму. Усі сертифікати пересилаються до протоколу консенсусу на основі DAG. Консенсус остаточно виводить загальний порядок сертифікатів; вузли перевірки перевіряють та виконують ті транзакції, що містять спільні об'єкти, клієнт може зібрати більшість відповідей від вузлів перевірки, зібрати їх в ефективний сертифікат і використовувати його як підтвердження для розрахунків транзакцій. Потім для кожного подання консенсусу формується контрольна точка, яка також використовується для управління протоколом перерозподілу.

Інші важливі функції

Окрім основного процесу торгівлі, цей протокол також надає багато можливостей для підтримки виробничого рівня Блокчейн:

1. Впровадження протоколу контрольних точок після досягнення остаточної визначеності, що створює причинно-наслідкову історію всіх транзакцій у системі. Це використовується для повного аудиту, а також для ефективного збереження синхронізації між повними вузлами та вузлами затриманої верифікації.

2. Підтримка повторної конфігурації в кінці кожного періоду, під час якого колектив валідаторів та їхні голоси можуть змінюватися. Щоб забезпечити, що всі остаточні транзакції містяться в одному епохальному періоді, кожен епохальний період повинен бути ретельно закритий і підтверджений як безпечний.

3. У попередніх безконсенсусних протоколах, коли вразливий клієнт двічі витрачав активи, активи назавжди блокувалися. Новий протокол безпечно "розблокує" неправильно заблоковані активи в кінці епохи, зменшуючи шкоду від помилки до мінімуму.

Цей новий протокол забезпечує підтримку користувачів у управлінні великою кількістю цінності на Блокчейн. Повний технічний звіт надає більше деталей про те, як працюють протоколи безпеки та активності, а також їхні докази безпеки в стандартній моделі розподілених систем із частковою синхронізацією візантійських учасників.