Sui Lutris: Suiブロックチェーンのコア分散システムプロトコル解析

数ヶ月のテストを経て、Mysten Labsは8月18日にSui Lutrisホワイトペーパーを更新し、2つの重要なパフォーマンス指標を確定しました。

1. PTBと5K TPSを使用する場合、Suiは毎秒140kから150kの操作を処理でき、これはメインネットのピーク（約700TPS）下のベンチマーク結果を大幅に上回ります。

2. 一部の検証ノードが停止しても、Suiの最終確定遅延は0.5秒未満に保たれます。

ホワイトペーパーは、Suiの運用メカニズムを詳細に説明し、安全性の証明と外部テスターが自らの検証テストで関連データを再現する方法に関するガイダンスを提供します。

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Suiメインネットの公開後、ゲームやNFTなどのアプリケーションが迅速にオンチェーンされました。Mysten Labsはその後、Suiをサポートする分散システムSui Lutrisに関する技術報告書を発表しました。Sui Lutrisは、Suiが高いスループットと長期的な安定性の条件下で低遅延を維持できるようにします。

ブロックチェーン技術はビットコインの誕生以来、10年の発展の歴史があります。ゲームやNFTなどの新興アプリケーションが次々と登場しています。ブロックチェーンコミュニティは効率を向上させる方法を探求し続けており、特に高負荷処理とリアルタイム遅延の問題を解決することに重点を置いています。

現在、L1ブロックチェーンは2つの大きな課題に直面しています：低遅延を維持しつつ、高スループットを実現し、さらに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。これらの課題は、検証ノードの動的な参加と構成によって対処できます。

高スループットを実現する有効な方法の一つは、DAGベースのコンセンサスプロトコルを採用することであり、Suiが使用しているNarwhal/Bullsharkのようなものです。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実行することを可能にし、ゲームやNFTなどのアプリケーションシナリオに適しています。しかし、DAGベースのプロトコルは数秒の遅延を引き起こす可能性があり、これは一般的な転送やゲーム操作に大きな影響を与えます。

一方で、非合意プロトコルは、以前の研究であるFastPayプロトタイプのように、遅延の削減とスケーラビリティの面で大きな可能性を示しています。これらのプロトコルは、合意を排除することによって迅速な取引処理を実現し、並行して処理される独立した取引を処理する必要がありません。しかし、これらは限られた種類の単純なブロックチェーン操作にのみ適用可能であり、スマートコントラクトの表現能力を制限し、動的に変化する検証ノードのセットの再構成に関しては課題があります。

これらの二つのプロトコルは潜在能力を持っていますが、現時点では製品レベルのブロックチェーンに広く適用されていません。Sui LutrisはSuiネットワークを支えるプロトコルとして、DAGベースのコンセンサスと無コンセンサス手法を巧みに組み合わせ、両者の利点を実現しています：ミリ秒単位の遅延（1秒未満）と毎秒数千件の取引の持続的なスループットです。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、周期を超えて検証ノードセットを再構成する能力を保持しています。

コンセンサスアプローチとコンセンサスなしアプローチの統合

Sui Lutrisは独自の融合戦略を採用しています。単一所有者資産（独占オブジェクト）の操作に対して、システムは検証ノード間で一貫したブロードキャストプロトコルを使用し、合意よりも低い遅延を実現します。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ついては、Sui Lutrisは合意処理にのみ依存します。さらに、Sui Lutrisはチェックポイントの定義や検証ノードの再構成などのネットワーク維持操作もサポートしています。この革新的な戦略は、複製されたビザンチン環境で取引を処理する際に、効率と柔軟性の両立を提供します。

Sui Lutrisの取引ライフサイクルは次のとおりです：

1. ユーザーは取引を作成し署名して、所有しているオブジェクトまたは独占オブジェクトと共有オブジェクトの組み合わせを変更します。

2. 取引は全ノードを通じてSui Lutris検証ノードに送信され、有効性と安全性のチェックが行われ、署名後にクライアントに返されます。

3. 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、取引証明書を形成します。この時、取引は最終性に達します。

4. 証明書が統合された後、すべての検証ノードに送信され、検証ノードは受信を確認します。独占オブジェクトに関連するトランザクションは即座に処理可能（直接の迅速なパス）、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。

5. コンセンサス出力証明書番号、検証ノードが共有オブジェクトを含む取引をチェックして実行します。

6. クライアントは大多数の検証ノードの応答を収集し、有効な証明書として取引の決済証明を組み立てます。

7. 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。

! Sui Lutrisレポートガイド:Sui Public Chainのコア分散システムプロトコル

主要な取引プロセスの他に、Sui Lutrisは製品レベルのブロックチェーンをサポートする追加機能を提供しています。

• チェックポイントプロトコルを実施し、すべての取引の履歴を生成し、監査と同期を容易にします。
• 各サイクルの終了時に再構成をサポートし、すべての最終取引が1つのサイクル内に含まれることを保証します。
• サイクル終了時に安全に"ロック解除"された資産を解放し、誤った損失を最小限にします。

Sui LutrisはSuiのインフラストラクチャとして、ユーザーが大量の価値を管理するための保証を提供します。完全な技術報告書では、安全性と活発性プロトコルの運用メカニズムが詳細に説明されており、標準的な分散システムモデルにおいて、ビザンチン参加者との部分的な同期に関する安全性証明が提供されています。