Pilot Blok Zinciri protokolü: DAG Konsensüs ve kesintisiz yöntemlerin birleşimi ile yüksek verim ve düşük gecikme süresi sağlamak

Metin

Blockchain teknolojisi, Bitcoin'in doğuşundan bu yana önemli ilerlemeler kaydetmiştir. Oyun ve NFT gibi yeni uygulama senaryolarının ortaya çıkmasıyla, sektör sürekli olarak teknik verimliliği artırmanın yollarını araştırmaktadır, özellikle yüksek yüklerin işlenmesi ve gerçek zamanlı gecikmelerin sağlanması konusunda. L1 blok zinciri iki büyük zorlukla karşı karşıyadır: birincisi, düşük gecikmeyi korurken yüksek throughput sağlamaktır, ikincisi ise konsensüs protokolünün uzun vadeli istikrarını garanti etmektir. Bu zorlukların üstesinden gelirken, merkeziyetsizliği sürdürmek için doğrulama düğümlerinin dinamik katılımı ve yeniden yapılandırılması yoluyla sağlanmalıdır.

Verimliliği artırmanın bir yolu, DAG tabanlı konsensüs protokolleri kullanmaktır. Bu tür protokoller, blok zincirinin aynı anda büyük miktarda işlem gerçekleştirmesini sağlar ve oyun ve NFT gibi uygulamalar için oldukça uygundur. Ancak, DAG tabanlı protokoller genellikle birkaç saniyelik gecikmelere neden olur, bu da normal transferler veya oyun işlemleri için zaman maliyetini artırır.

Diğer yandan, konsensüs gerektirmeyen protokoller, gecikmeyi azaltma ve ölçeklenebilirliği artırma konusunda büyük bir potansiyel gösteriyor. Bu tür protokoller konsensüs gerektirmediğinden, bağımsız işlem gruplarını küresel olarak sıralamaya gerek kalmadan hızlı işlem yapmaya olanak tanır. Ancak, yalnızca sınırlı basit blok zinciri işlemleri için uygundurlar, bu da yürütülebilir akıllı sözleşme türlerini kısıtlar ve doğrulayıcı kümesini dinamik olarak ayarlamak zorlayıcı olabilir.

Bu yöntemlerin büyük bir potansiyele sahip olmasına rağmen, şu anda üretim düzeyindeki blok zincirlerinde uygulanmamıştır, sadece akademik konferanslarda yayınlanmış ve blok zincir topluluğu tarafından yaygın olarak benimsenmemiştir. Bir blok zincir ağının destek protokolü, DAG tabanlı konsensüs ve konsensüs olmadan yöntemleri birleştirerek, her iki dünyanın en iyisini sağlamaktadır: alt saniye gecikmesi ve saniyede binlerce işlem sürekli verimliliği. Bu protokol sadece bu iki görevi yerine getirmekle kalmamış, aynı zamanda paylaşılan nesneler üzerinde karmaşık sözleşmeler yürütme, kontrol noktaları oluşturma ve dönemler arası doğrulayıcı setini yeniden yapılandırma yeteneğini de korumuştur.

birleşik ve birleşik olmayan yöntemler

Bu yenilikçi protokol, yukarıda belirtilen iki yaklaşımı birleştirerek benzersiz bir yöntem benimsemektedir. Tekil mülkiyet varlıklarının (sahip olunan nesnelerin) işlemlerinin güvenliğini sağlamak için, sistem doğrulayıcılar arasında tutarlı bir yayın protokolü kullanarak, konsensüs altındaki gecikmeyi gerçekleştirmektedir. Bu protokol, yalnızca konsensüse dayanarak paylaşılan nesneler üzerindeki karmaşık akıllı sözleşmeleri işlemek için kullanılmakta, yani herhangi bir kullanıcının değiştirebileceği nesneleri içermektedir. Ayrıca, ağ bakım işlemlerini de desteklemekte, örneğin kontrol noktalarının tanımlanması ve doğrulayıcıların yeniden yapılandırılması gibi. Kopyalanmış Bizans ortamında işlem yaparken, bu yenilikçi strateji hem verimlilik hem de güvenlik açısından bir çözüm sunmaktadır.

Bu protokolün işlem yaşam döngüsü şöyledir: Özel anahtara sahip kullanıcılar, sahip oldukları nesneleri değiştirmek veya kendi nesneleri ile paylaşılan nesnelerin karışık işlemlerini içeren işlemleri oluşturur ve imzalar. İşlem her bir doğrulama düğümüne (genellikle tam düğüm aracılığıyla) gönderilir, doğrulama düğümü bir dizi geçerlilik ve güvenlik kontrolü gerçekleştirir, imzalar ve imzalı işlemi istemciye geri gönderir. İstemci, işlem sertifikasını oluşturmak için çoğu doğrulama düğümünün yanıtlarını toplar; bu noktada işlem geri alınamaz olarak kabul edilir (nihai duruma ulaşır).

Sertifika grubu tamamlandıktan sonra tüm doğrulama düğümlerine geri gönderilir, doğrulama düğümleri geçerliliğini kontrol eder ve müşteriye alındığını onaylar. Tekil nesneleri içeriyorsa, işlem sertifikası hemen işlenebilir, konsensüs motorunu beklemeye gerek yoktur (doğrudan hızlı yol). Tüm sertifikalar DAG tabanlı konsensüs protokolüne yönlendirilir. Konsensüs nihai olarak sertifikaların toplam sırasını çıkartır; doğrulama düğümleri, paylaşılan nesneleri içeren işlemleri kontrol eder ve yürütür, müşteri en fazla doğrulama düğümünün yanıtını toplayabilir, etkili bir sertifika oluşturmak için bir araya getirir, bu da işlem tasfiye belgesi olarak kullanılır. Ardından, her konsensüs sunumu için bir kontrol noktası oluşturulur, yeniden yapılandırma protokolünü yönlendirmek için.

Ana ticaret sürecinin yanı sıra, bu protokol üretim düzeyinde blok zincirini desteklemek için çeşitli olanaklar da sunmaktadır:

1), nihai kesinliğe ulaştıktan sonra, sistemdeki tüm işlemlerin neden-sonuç geçmişini oluşturmak için kontrol noktası protokolünü uygular. Tam denetim için kullanılır ve tam düğüm ile gecikmeli doğrulama düğümlerinin senkronizasyonunu verimli bir şekilde sürdürür.

2), her dönemin sonunda yeniden yapılandırmayı destekler, bu noktada doğrulayıcı kümesi ve oy hakları değişebilir. Tüm nihai işlemlerin bir çağda yer almasını sağlamak için, her çağın dikkatlice kapatılması ve nihai güvenliğin onaylanması gerekir.

3. Daha önceki bir konsensüs olmayan protokolde, hatalı bir istemci çift harcama varlığı olduğunda, varlıklar kalıcı olarak kilitlenecektir. Protokol, döngü sona erdiğinde hatalı kilitlenmiş varlıkları güvenli bir şekilde "açacak" ve hatanın neden olduğu zararı en aza indirecektir.

Bu yenilikçi protokol, büyük miktarda kullanıcı değerini yönetmek için blok zincirine destek sağlar. Tam teknik rapor, güvenlik ve aktiflik protokollerinin nasıl çalıştığını ve bunların standart dağıtılmış sistem modelindeki kısmi senkronize Bizans katılımcılarının güvenlik kanıtlarıyla nasıl ilişkili olduğunu ayrıntılı bir şekilde açıklamaktadır.