La technologie Blockchain a connu des progrès significatifs depuis la naissance de Bitcoin. Avec l'émergence de nouveaux cas d'utilisation tels que les jeux et les NFT, l'industrie explore activement des moyens d'améliorer l'efficacité technologique, en particulier en matière de traitement des charges élevées et de réalisation de latence en temps réel. Actuellement, les blockchains L1 font face à deux défis principaux : d'une part, comment atteindre un haut débit tout en maintenant une faible latence, d'autre part, assurer la stabilité à long terme du protocole de consensus. Dans la résolution de ces problèmes, il est également nécessaire de maintenir la décentralisation par la participation dynamique et la reconfiguration des nœuds de validation.
Une méthode pour augmenter le débit consiste à adopter un protocole de consensus basé sur le DAG, tel que narwhale/Bullshark utilisé par un certain projet Blockchain. Ce type de protocole permet à la Blockchain de traiter simultanément un grand nombre de transactions, ce qui est particulièrement adapté aux scénarios d'application tels que les jeux et les NFT. Cependant, les protocoles basés sur le DAG entraînent généralement une latence de quelques secondes, ce qui représente un coût temporel élevé pour les transferts ordinaires ou les opérations de jeu.
D'autre part, les protocoles sans consensus ( tels que FastPay ) montrent un potentiel énorme en matière de réduction de latence et d'évolutivité. Ces protocoles permettent un traitement rapide des transactions en éliminant le besoin de consensus, sans nécessiter un tri global des transactions indépendantes traitées en parallèle. Cependant, ils sont limités à une classe restreinte d'opérations de blockchain simples, ce qui limite les fonctionnalités de contrat intelligent réalisables, et l'ajustement dynamique de l'ensemble des validateurs pourrait poser des défis.
Bien que ces méthodes aient du potentiel, elles n'ont pas encore été largement appliquées dans des blockchains de niveau production, se limitant à des publications lors de conférences académiques. Le protocole adopté par un projet de blockchain combine un consensus basé sur un DAG et des méthodes sans consensus, afin de réaliser les avantages des deux : une latence de sous-seconde et un débit continu de plusieurs milliers de transactions par seconde. Ce projet a non seulement accompli ces deux tâches, mais a également maintenu la capacité d'exécuter des contrats complexes sur des objets partagés, de générer des points de contrôle et de reconfigurer les ensembles de validateurs à travers les périodes.
Le protocole adopte une méthode unique qui combine les deux solutions mentionnées ci-dessus. Pour assurer la sécurité des opérations de l'actif appartenant à un seul propriétaire, (, c'est-à-dire l'objet possédé ), le système utilise un protocole de diffusion cohérent entre les validateurs, permettant ainsi d'atteindre une latence inférieure à celle du consensus. Le protocole s'appuie uniquement sur le consensus pour traiter les contrats intelligents complexes exécutés sur des objets partagés, c'est-à-dire des objets que tout utilisateur peut modifier. En outre, il prend en charge des opérations de maintenance du réseau, comme la définition de points de contrôle et la reconfiguration des validateurs. Lors du traitement des transactions dans un environnement byzantin répliqué, cette stratégie innovante offre une solution qui concilie les avantages des deux côtés.
Dans ce protocole, les utilisateurs possédant une clé privée créent et signent des transactions pour modifier les objets qu'ils possèdent, ou une combinaison d'objets qu'ils possèdent et d'objets partagés. Les transactions sont envoyées à chaque nœud de validation ( généralement via un nœud complet ), les nœuds de validation exécutent une série de vérifications de validité et de sécurité, signent la transaction et renvoient la transaction signée au client. Le client collecte les réponses de la grande majorité des nœuds de validation pour former un certificat de transaction, à ce moment-là, la transaction peut être considérée comme irréversible ( atteignant la finalité ).
Une fois le certificat assemblé, il sera envoyé à tous les nœuds de validation, qui vérifieront sa validité et confirmeront sa réception au client. Si la transaction ne concerne que des objets exclusifs, le certificat de transaction peut être traité et exécuté immédiatement, sans attendre le moteur de consensus (, via le chemin rapide direct ). Tous les certificats sont transférés au protocole de consensus basé sur le DAG. Le consensus produit finalement l'ordre total des certificats; les nœuds de validation vérifient et exécutent les transactions contenant des objets partagés, le client peut recueillir les réponses de la grande majorité des nœuds de validation, les assembler en un certificat d'effet, et l'utiliser comme preuve de règlement de la transaction. Ensuite, pour chaque soumission de consensus, des points de contrôle sont formés, ce qui est également utilisé pour alimenter le protocole de reconfiguration.
En plus du processus de transaction principal, ce protocole offre plusieurs fonctionnalités pour soutenir les blockchains de niveau production :
Mettre en œuvre le protocole de point de contrôle après avoir atteint la détermination finale, générant l'historique causal de toutes les transactions dans le système. Cela est utilisé pour un audit complet, ainsi que pour maintenir efficacement la synchronisation des nœuds complets et des nœuds de validation de latence.
Support de la reconfiguration à la fin de chaque période, moment où l'ensemble des validateurs et leurs droits de vote peuvent changer. Pour s'assurer que toutes les transactions finales sont incluses dans un seul âge, chaque âge doit être soigneusement fermé et confirmer la sécurité finale.
À la fin de la période, déverrouiller en toute sécurité les actifs verrouillés par erreur afin de minimiser les dommages causés par d'éventuelles vulnérabilités de double dépense côté client.
Ce protocole soutient la gestion d'une grande valeur sur la Blockchain. Un rapport technique complet décrit en détail le fonctionnement des protocoles de sécurité et d'activité, ainsi que leurs preuves de sécurité avec des participants byzantins partiellement synchronisés dans un modèle de système distribué standard.
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Nouveau protocole Blockchain : combiner le consensus DAG et les méthodes sans consensus pour réaliser un haut débit et une latence faible
La technologie Blockchain a connu des progrès significatifs depuis la naissance de Bitcoin. Avec l'émergence de nouveaux cas d'utilisation tels que les jeux et les NFT, l'industrie explore activement des moyens d'améliorer l'efficacité technologique, en particulier en matière de traitement des charges élevées et de réalisation de latence en temps réel. Actuellement, les blockchains L1 font face à deux défis principaux : d'une part, comment atteindre un haut débit tout en maintenant une faible latence, d'autre part, assurer la stabilité à long terme du protocole de consensus. Dans la résolution de ces problèmes, il est également nécessaire de maintenir la décentralisation par la participation dynamique et la reconfiguration des nœuds de validation.
Une méthode pour augmenter le débit consiste à adopter un protocole de consensus basé sur le DAG, tel que narwhale/Bullshark utilisé par un certain projet Blockchain. Ce type de protocole permet à la Blockchain de traiter simultanément un grand nombre de transactions, ce qui est particulièrement adapté aux scénarios d'application tels que les jeux et les NFT. Cependant, les protocoles basés sur le DAG entraînent généralement une latence de quelques secondes, ce qui représente un coût temporel élevé pour les transferts ordinaires ou les opérations de jeu.
D'autre part, les protocoles sans consensus ( tels que FastPay ) montrent un potentiel énorme en matière de réduction de latence et d'évolutivité. Ces protocoles permettent un traitement rapide des transactions en éliminant le besoin de consensus, sans nécessiter un tri global des transactions indépendantes traitées en parallèle. Cependant, ils sont limités à une classe restreinte d'opérations de blockchain simples, ce qui limite les fonctionnalités de contrat intelligent réalisables, et l'ajustement dynamique de l'ensemble des validateurs pourrait poser des défis.
Bien que ces méthodes aient du potentiel, elles n'ont pas encore été largement appliquées dans des blockchains de niveau production, se limitant à des publications lors de conférences académiques. Le protocole adopté par un projet de blockchain combine un consensus basé sur un DAG et des méthodes sans consensus, afin de réaliser les avantages des deux : une latence de sous-seconde et un débit continu de plusieurs milliers de transactions par seconde. Ce projet a non seulement accompli ces deux tâches, mais a également maintenu la capacité d'exécuter des contrats complexes sur des objets partagés, de générer des points de contrôle et de reconfigurer les ensembles de validateurs à travers les périodes.
Le protocole adopte une méthode unique qui combine les deux solutions mentionnées ci-dessus. Pour assurer la sécurité des opérations de l'actif appartenant à un seul propriétaire, (, c'est-à-dire l'objet possédé ), le système utilise un protocole de diffusion cohérent entre les validateurs, permettant ainsi d'atteindre une latence inférieure à celle du consensus. Le protocole s'appuie uniquement sur le consensus pour traiter les contrats intelligents complexes exécutés sur des objets partagés, c'est-à-dire des objets que tout utilisateur peut modifier. En outre, il prend en charge des opérations de maintenance du réseau, comme la définition de points de contrôle et la reconfiguration des validateurs. Lors du traitement des transactions dans un environnement byzantin répliqué, cette stratégie innovante offre une solution qui concilie les avantages des deux côtés.
Dans ce protocole, les utilisateurs possédant une clé privée créent et signent des transactions pour modifier les objets qu'ils possèdent, ou une combinaison d'objets qu'ils possèdent et d'objets partagés. Les transactions sont envoyées à chaque nœud de validation ( généralement via un nœud complet ), les nœuds de validation exécutent une série de vérifications de validité et de sécurité, signent la transaction et renvoient la transaction signée au client. Le client collecte les réponses de la grande majorité des nœuds de validation pour former un certificat de transaction, à ce moment-là, la transaction peut être considérée comme irréversible ( atteignant la finalité ).
Une fois le certificat assemblé, il sera envoyé à tous les nœuds de validation, qui vérifieront sa validité et confirmeront sa réception au client. Si la transaction ne concerne que des objets exclusifs, le certificat de transaction peut être traité et exécuté immédiatement, sans attendre le moteur de consensus (, via le chemin rapide direct ). Tous les certificats sont transférés au protocole de consensus basé sur le DAG. Le consensus produit finalement l'ordre total des certificats; les nœuds de validation vérifient et exécutent les transactions contenant des objets partagés, le client peut recueillir les réponses de la grande majorité des nœuds de validation, les assembler en un certificat d'effet, et l'utiliser comme preuve de règlement de la transaction. Ensuite, pour chaque soumission de consensus, des points de contrôle sont formés, ce qui est également utilisé pour alimenter le protocole de reconfiguration.
En plus du processus de transaction principal, ce protocole offre plusieurs fonctionnalités pour soutenir les blockchains de niveau production :
Mettre en œuvre le protocole de point de contrôle après avoir atteint la détermination finale, générant l'historique causal de toutes les transactions dans le système. Cela est utilisé pour un audit complet, ainsi que pour maintenir efficacement la synchronisation des nœuds complets et des nœuds de validation de latence.
Support de la reconfiguration à la fin de chaque période, moment où l'ensemble des validateurs et leurs droits de vote peuvent changer. Pour s'assurer que toutes les transactions finales sont incluses dans un seul âge, chaque âge doit être soigneusement fermé et confirmer la sécurité finale.
À la fin de la période, déverrouiller en toute sécurité les actifs verrouillés par erreur afin de minimiser les dommages causés par d'éventuelles vulnérabilités de double dépense côté client.
Ce protocole soutient la gestion d'une grande valeur sur la Blockchain. Un rapport technique complet décrit en détail le fonctionnement des protocoles de sécurité et d'activité, ainsi que leurs preuves de sécurité avec des participants byzantins partiellement synchronisés dans un modèle de système distribué standard.