Protocolo do sistema distribuído central da blockchain Sui: Análise do relatório Sui Lutris

Após meses de rigorosos testes, a equipe técnica central da blockchain Sui lançou em 18 de agosto a versão atualizada do white paper Sui Lutris. Este white paper confirmou dois indicadores-chave de desempenho:

1. Sob as condições de PTBs e 5K TPS, Sui pode processar entre 140k a 150k operações por segundo. Este dado supera em muito os resultados dos testes de benchmark durante o pico da mainnet (cerca de 700TPS).

2. Mesmo na situação em que alguns nós de validação param de funcionar, o atraso na confirmação final do Sui ainda pode ser mantido abaixo de 0,5 segundos.

O white paper também detalha como os testadores externos podem reproduzir esses dados de desempenho em seus próprios testes de validação, além de fornecer provas de segurança e uma descrição aprofundada do mecanismo de operação do Sui.

Após o lançamento da mainnet Sui, aplicações como jogos e NFTs surgiram rapidamente, demonstrando um emocionante impulso de desenvolvimento. Recentemente, a equipe técnica da Sui publicou um relatório técnico sobre o sistema distribuído que suporta a operação da Sui - Sui Lutris. O objetivo de design do Sui Lutris é alcançar baixa latência, garantindo alta capacidade de processamento e estabilidade a longo prazo.

Desde o nascimento do Bitcoin, há dez anos, a tecnologia blockchain fez grandes avanços, especialmente nas novas áreas de aplicação, como jogos e NFT. A comunidade blockchain tem trabalhado arduamente para melhorar a eficiência da tecnologia blockchain, com especial atenção ao processamento de alta carga e à otimização do atraso em tempo real.

Atualmente, as blockchains L1 enfrentam dois grandes desafios: alcançar alta capacidade de processamento mantendo baixa latência, ao mesmo tempo garantindo a estabilidade a longo prazo do protocolo de consenso. Esses desafios podem ser enfrentados através da participação dinâmica e do ajuste de configuração dos nós de validação.

Uma maneira eficaz de alcançar alta capacidade de processamento é adotar um protocolo de consenso baseado em DAG, como o Narwhal/Bullshark utilizado pelo Sui. Este tipo de protocolo permite que a blockchain processe uma grande quantidade de transações simultaneamente, sendo muito adequado para aplicações como jogos e NFTs. No entanto, os protocolos baseados em DAG geralmente resultam em alguns segundos de latência, o que pode ter um grande impacto em transferências comuns ou operações de jogos.

Por outro lado, os protocolos sem consenso demonstram um enorme potencial na redução da latência e no aumento da escalabilidade, como o protótipo FastPay de pesquisas iniciais. Esses protocolos realizam o processamento rápido das transações ao eliminar a etapa de consenso, sem a necessidade de tratamento adicional para transações independentes processadas em paralelo. No entanto, esse método é aplicável apenas a categorias limitadas de operações simples em blockchain, restringindo a expressividade dos contratos inteligentes e enfrentando desafios ao ajustar dinamicamente o conjunto de nós de validação.

Embora ambos os protocolos tenham potencial para desenvolvimento, atualmente ainda não são amplamente utilizados em blockchains de nível de produção. Eles permanecem principalmente na fase de discussão em conferências acadêmicas e não foram amplamente adotados pela comunidade de blockchain. Sui Lutris, como o protocolo central que sustenta a rede Sui, inova ao combinar consenso baseado em DAG com métodos sem consenso, para alcançar as vantagens de ambos: latência em sub-segundos (menos de 1 segundo) e uma capacidade de processamento contínuo de milhares de transações por segundo. Sui não apenas alcançou esses dois objetivos, mas também mantém a capacidade de executar contratos complexos em objetos compartilhados, gerar pontos de verificação e reconfigurar o conjunto de nós de validação entre ciclos.

Fusão de métodos de consenso e sem consenso

Sui Lutris adotou uma abordagem única, combinando as duas rotas tecnológicas mencionadas. Para garantir a segurança das operações de ativos de um único proprietário (objetos exclusivos), o sistema utiliza um protocolo de difusão de consistência entre os nós de validação, alcançando uma latência inferior à do consenso. Para contratos inteligentes complexos que operam em objetos compartilhados, o Sui Lutris depende apenas do mecanismo de consenso para processamento. Além disso, o Sui Lutris também suporta operações de manutenção da rede, como definição de pontos de verificação e reconfiguração de nós de validação. Essa estratégia inovadora oferece uma solução que equilibra eficiência e segurança ao lidar com transações em um ambiente bizantino replicado.

O ciclo de vida das transações do Sui Lutris é o seguinte:

1. O utilizador cria e assina uma transação para alterar os objetos que possui ou misturar objetos.

2. As transações são enviadas para cada nó de validação Sui Lutris através de nós completos, onde os nós de validação realizam verificações de validade e segurança, e após assinar, retornam ao cliente.

3. O cliente coleta as respostas da maioria dos nós de validação, formando o certificado de transação, neste momento a transação atinge o estado de confirmação final.

4. Após a integração do certificado, este é enviado de volta a todos os nós de validação, que verificam a sua validade e confirmam o recebimento. As transações envolvendo objetos exclusivos podem ser processadas e executadas imediatamente, sem necessidade de esperar pelo motor de consenso. Todos os certificados serão encaminhados para o protocolo de consenso baseado em DAG.

5. O número do certificado de saída final do consenso, o nó de validação verifica e executa a transação que contém o objeto compartilhado.

6. O cliente pode coletar as respostas da maioria dos nós de validação, montando um certificado válido, como prova de liquidação da transação.

7. Em seguida, para cada submissão de consenso, forma-se um ponto de verificação, que também pode ser usado para acionar o protocolo de reconfiguração.

Além do processo de negociação principal, o Sui Lutris também oferece uma série de funcionalidades que suportam blockchains em nível de produção:

• Implementar o protocolo de verificação de pontos, gerar o histórico de todas as transações no sistema, facilitando auditorias completas e sincronização eficiente.
• Suporta a reconfiguração no final de cada ciclo, ajustando o conjunto de nós de validação e os seus direitos de voto.
• No final do ciclo, desbloquear com segurança os ativos que foram bloqueados por engano, minimizando as perdas causadas por erros.

Sui, como uma blockchain que gerencia um grande valor para os usuários, Sui Lutris é a sua base central. O relatório técnico completo fornece detalhes sobre a segurança e a execução do protocolo de atividade, assim como a prova de segurança parcial de sincronia com participantes bizantinos dentro de um modelo padrão de sistemas distribuídos.