Sui Lutris: DAGと無コンセンサスの利点を組み合わせた高性能ブロックチェーン新プロトコル

ブロックチェーン技術はビットコインの誕生以来、顕著な進歩を遂げてきました。ゲームやNFTなどの新しいアプリケーションシナリオの登場に伴い、業界は技術の効率を向上させる方法を常に模索しています。特に高負荷の処理とリアルタイム応答の提供においてです。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、もう一つはコンセンサスプロトコルの長期的な安定性を確保することです。これらの課題を解決する際には、検証ノードの動的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。

高いスループットを実現する方法の一つは、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、ブロックチェーンが同時に大量の取引を処理できるようにし、ゲームやNFTなどのアプリケーションシナリオに非常に適しています。しかし、DAGベースのプロトコルは通常、数秒のレイテンシーを引き起こし、一般的な送金やゲーム操作にとっては時間コストが高くなります。

一方で、無コンセンサスプロトコルはレイテンシーと拡張性の面で巨大な潜力を示しています。これらのプロトコルはコンセンサスの必要性を排除し、並行処理された独立した取引に対する全体の順序付けを必要とせずに、取引を迅速に処理することを可能にします。しかし、これらは一種類の制限された単純なブロックチェーン操作に限られており、実現可能なスマートコントラクト機能を制限し、動的に変化するバリデーターセットの再構成は挑戦的である可能性があります。

これらの方法は潜在能力を持っていますが、現在のところ生産レベルのブロックチェーンには使用されていません。主に学術会議で発表されており、ブロックチェーンコミュニティに広く採用されているわけではありません。Sui Lutrisは新しいプロトコルであり、DAGベースのコンセンサスと非コンセンサス方式を組み合わせて、サブ秒のレイテンシーと毎秒数千件の取引の持続的なスループットという二つの利点を実現します。同時に、Sui Lutrisは共有オブジェクト上で複雑な契約を表現し、チェックポイントを生成し、時期を跨いで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つの方法を組み合わせる独自のアプローチを採用しています。単一の所有者が持つ資産（専有オブジェクト）を操作する安全性を確保するために、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採用し、コンセンサスの下でのレイテンシーを実現します。Sui Lutrisは、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を処理するためにのみコンセンサスに依存しており、つまり、どのユーザーでも変更できるオブジェクトです。さらに、Sui Lutrisは、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操作もサポートしています。複製されたビザンチン環境でトランザクションを処理する際、この新しい戦略はパフォーマンスと機能を両立させるソリューションを提供します。

Sui Lutrisの取引ライフサイクルは次のとおりです：

1. ユーザーは、自分が所有するオブジェクトや共有オブジェクトを変更するために、取引を作成して署名します。
2. トランザクションは各Sui Lutrisバリデータに送信されます。
3. 検証ノードは有効性と安全性のチェックを実行し、取引に署名し、署名された取引をクライアントに返します。
4. クライアントは大多数の検証ノードの応答を収集し、トランザクション証明書を形成します。
5. 証明書はすべての検証ノードに返送され、確認されます。
6. 取引が専有オブジェクトのみを含む場合、即座に処理および実行できます。
7. 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。
8. コンセンサス出力証明書の総順序；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。
9. 顧客は検証ノードの応答を収集し、効果証明書として組み立て、取引の決済の証明とします。
10. 各コンセンサス提出に対してチェックポイントを形成し、再構成プロトコルを推進するために使用します。

主要な取引プロセスに加えて、Sui Lutrisは生産レベルのブロックチェーンをサポートするその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履歴を生成します。
2. 各期間の終了時にバリデーターセットとその投票権を再構成することをサポートします。
3. 期間終了時に安全に"ロック解除"された誤ってロックされた資産を解放し、脆弱性の影響を最小限に抑えます。

Sui Lutrisは、大量の価値を管理するためのブロックチェーンに強力なサポートを提供します。標準的な分散システムモデルにおいて、部分的に同期したビザンチン参加者に対応するための安全性と活性プロトコルの詳細な説明と証明を提供します。この革新的なアプローチは、ブロックチェーン技術をより効率的で柔軟な方向に進展させることが期待されています。