Sui Lutris: DAGコンセンサスと無コンセンサス技術を組み合わせた高性能ブロックチェーンプロトコル

ブロックチェーン技術はビットコインの登場以来、顕著な進歩を遂げました。ゲームやNFTなどの新しいアプリケーションの出現に伴い、業界は技術の効率を向上させる方法を模索しています。特に、高負荷とリアルタイムレイテンシーの処理においてです。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。一つは低レイテンシーを維持しながら高スループットを実現すること、もう一つは共通プロトコルを長期間安定させることです。これらの問題を解決する際には、検証ノードの動的な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方法の一つは、narwhale/BullsharkのようなDAGベースのコンセンサスプロトコルを使用することです。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、ゲームやNFTなどのアプリケーションシーンに適しています。しかし、数秒のレイテンシーを引き起こす可能性があり、通常の送金やゲーム操作にとってはコストが高くなります。

一方で、コンセンサスのないプロトコルであるFastPayは、レイテンシーとスケーラビリティの面で巨大な潜在能力を示しています。これらのプロトコルはコンセンサスを必要とせず、取引を迅速に処理でき、並行処理された独立した取引のグローバルなソートを必要としません。しかし、これらは一種類の制限されたシンプルなブロックチェーン操作に限られており、実行可能なスマートコントラクトを制限し、動的に変化するバリデーターのセットを再構成することは挑戦的である可能性があります。

これらの方法は大きな潜在能力を持っていますが、現在のところプロダクションレベルのブロックチェーンで広く使用されていません。Sui LutrisはSuiをサポートするプロトコルであり、DAGベースのコンセンサスと無コンセンサス手法を組み合わせて、サブミリ秒のレイテンシーと毎秒数千件のトランザクションの持続的スループットを実現しています。同時に、Suiは共有オブジェクト上で複雑な契約を実行し、チェックポイントを生成し、時代を超えてバリデーターセットを再構成する能力を保持しています。

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Sui Lutrisは、上記の2つの技術を組み合わせた独自のアプローチを採用しています。単一の所有者が所有する資産の操作に関しては、システムは検証者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レイテンシーを実現しています。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関しては、Sui Lutrisはコンセンサスメカニズムに依存しています。また、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の操作もサポートしています。この革新的な戦略は、複製されたバイザンティン環境におけるトランザクションを処理する際に、利点を兼ね備えたアプローチを提供します。

Sui Lutrisにおける取引のライフサイクルは次のとおりです：ユーザーは取引を作成し、署名して、検証ノードに送信します。ノードは有効性と安全性のチェックを行い、署名後に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収集して取引証明書を形成し、この時点で取引は不可逆と見なされます。証明書は再びすべての検証ノードに送信されて確認されます。独占オブジェクトのみを含む取引については、即座に処理が実行されます。すべての証明書はDAGベースのコンセンサスプロトコルに転送されます。コンセンサス出力の証明書の総順序後、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。クライアントは大多数の検証ノードからの応答を収集し、取引決済の証明として効果証明書を組み立てます。

Sui Lutrisは、プロダクションレベルのブロックチェーンをサポートする他の機能も提供しています：

1. チェックポイントプロトコルを実装し、システム内のすべての取引の因果関係の履歴を生成して、完全な監査と効率的な同期に使用します。

2. 各期間終了時の再構成をサポートし、バリデーターセットおよびその投票権の変更を許可します。

3. エポックの終了時に安全に"ロック解除"された誤ってロックされた資産を解放し、脆弱性による損害を最小限に抑えます。

Sui LutrisはSuiをサポートしており、Suiは多数のユーザー価値を管理するブロックチェーンです。完全な技術報告書では、安全性と活性プロトコルの動作、およびそれらが標準的な分散システムモデルにおける部分的に同期したビザンチン参加者との安全性証明について詳しく説明されています。