Sui Lutris: Sui公链的核心分布式系统协议解析

经过数月的测试，Mysten Labs于8月18日更新了Sui Lutris白皮书，确定了两个关键性能指标：

1. 使用PTBs和5K TPS时，Sui每秒可处理140k至150k次操作，这远超主网峰值（约700TPS）下的基准测试结果。

2. 即使在部分验证节点停止运行的情况下，Sui的最终确定延迟仍能保持在0.5秒以下。

白皮书详细描述了Sui的运作机制，并提供了安全性证明以及外部测试者如何在自身验证测试中复现相关数据的指导。

Sui主网发布后，游戏和NFT等应用迅速上链。Mysten Labs随后发布了支持Sui的分布式系统Sui Lutris的技术报告。Sui Lutris使Sui能在高吞吐量和长期稳定性条件下保持低延迟。

区块链技术自比特币诞生以来已有十年发展历程，新兴应用如游戏和NFT不断涌现。区块链社区持续探索提高效率的方法，尤其注重解决高负载处理和实时延迟问题。

目前，L1区块链面临两大挑战：在保持低延迟的同时实现高吞吐量，并确保共识协议的长期稳定性。这些挑战可通过验证节点的动态参与和配置来应对。

实现高吞吐量的一种有效方法是采用基于DAG的共识协议，如Sui使用的Narwhal/Bullshark。这类协议允许区块链同时执行大量交易，适合游戏和NFT等应用场景。然而，基于DAG的协议可能导致几秒钟的延迟，这对常见的传输或游戏操作影响较大。

另一方面，无共识协议在降低延迟和扩展方面展现出巨大潜力，如先前研究的FastPay原型。这些协议通过消除共识，实现快速交易处理，无需对并行处理的独立交易进行处理。但它们仅适用于有限类别的简单区块链操作，限制了智能合约的表达能力，且在动态变化的验证节点集重新配置方面存在挑战。

尽管这两种协议都具有潜力，但目前尚未在产品级区块链中广泛应用。Sui Lutris作为支撑Sui网络的协议，巧妙地结合了基于DAG的共识和无共识方法，实现了两者的优势：亚秒级延迟（低于1秒）和每秒数千笔交易的持续吞吐量。同时，Sui保留了在共享对象上执行复杂合约、生成检查点以及跨周期重新配置验证节点集的能力。

融合共识与无共识方法

Sui Lutris采用了独特的融合策略。对于单一所有者资产（独有对象）的操作，系统在验证节点间采用一致的广播协议，实现低于共识的延迟。对于共享对象上运行的复杂智能合约，Sui Lutris仅依赖共识处理。此外，Sui Lutris还支持网络维护操作，如定义检查点和重新配置验证节点。这种创新策略在复制的拜占庭环境中处理交易时，提供了一种兼顾效率和灵活性的解决方案。

Sui Lutris的交易生命周期如下：

1. 用户创建并签署交易，以改变其拥有的对象或独享对象和共享对象的组合。

2. 交易通过全节点发送至Sui Lutris验证节点，进行有效性和安全性检查，签名后返回客户端。

3. 客户端收集大多数验证节点的响应，形成交易证书，此时交易达到最终性。

4. 证书集成后发送回所有验证节点，验证节点确认收到。独享对象相关交易可立即处理（直接快速路径），所有证书转发至基于DAG的共识协议。

5. 共识输出证书编号，验证节点检查并执行包含共享对象的交易。

6. 客户端收集大多数验证节点的响应，组装成有效证书作为交易结算证明。

7. 为每个共识提交形成检查点，用于驱动重新配置协议。

除主要交易流程外，Sui Lutris还提供支持产品级区块链的额外功能：

• 实施检查点协议，生成所有交易的历史记录，便于审计和同步。
• 支持每个周期结束时的重新配置，确保所有最终交易包含在一个周期内。
• 在周期结束时安全"解锁"误锁定的资产，最小化错误损失。

Sui Lutris作为Sui的基础架构，为用户管理大量价值提供保障。完整的技术报告详细说明了安全性和活跃性协议的运行机制，并在标准分布式系统模型中提供了与拜占庭参与者部分同步的安全性证明。