Sui Lutris：DAGコンセンサスと非コンセンサス方式を組み合わせた高性能ブロックチェーンプロトコル

ブロックチェーン技術はビットコインが誕生して以来、着実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ーンの登場に伴い、業界は技術の効率を向上させる方法を模索しています。特に、高負荷を処理し、リアルタイムのレイテンシーを提供することにおいてです。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。1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必要があること、もう1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、検証ノードの動的な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。

スループットを向上させる方法の一つは、Suiが採用しているnarwhale/Bullsharkのような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。このようなプロトコルは、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もたらし、通常の送金やゲーム操作にとっては時間的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FastPay)のように、レイテンシーとスケーラビリティの面で巨大な潜在能力を示しています。この種のプロトコルはコンセンサスなしで迅速に取引を処理でき、並行処理される独立した取引に対して全体の順序付けを必要としません。しかし、それらは限られた単純なブロックチェーン操作にのみ適しており、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者集の再構成が難しいです。

これらの方法は非常に有望ですが、現時点では生産レベルのブロックチェーンには適用されておらず、学術会議でのみ発表されています。Sui LutrisはSuiをサポートするプロトコルであり、DAGベースのコンセンサスとノンコンセンサス手法を組み合わせて、ミリ秒単位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を実現しています。同時に、Suiは共有オブジェクト上での複雑な契約の実行、チェックポイントの生成、期間を超えたバリデーターセットの再構成の能力も維持しています。

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Sui Lutrisは、上記の2つの方法を組み合わせた独自のアプローチを採用しています。単一の所有者が所有する資産の操作に関しては、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、コンセンサス以下のレイテンシーを実現します。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はコンセンサスのみに依存して処理します。さらに、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。この新しい戦略は、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に、効率と安全性のバランスを考慮したソリューションを提供します。

Sui Lutrisにおける取引のライフサイクルは次のようになります: ユーザーは取引を作成して署名し、検証ノードに送信します; 検証ノードはチェックを行い署名し、署名済みの取引をクライアントに返します; クライアントは多数の検証ノードの応答を集めて取引証明書を形成します; 証明書はすべての検証ノードに送信され確認されます; 排他オブジェクトが含まれる場合、即座に実行されます; 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; コンセンサスは証明書の総順序を出力します; 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; クライアントは検証ノードの応答を収集し、取引決済証明書として効果証明書を組み立てます; 最後に、各コンセンサス提出のためにチェックポイントが形成され、再構成プロトコルを駆動します。

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ための多くの機能を提供しています：完全な監査とノードの同期を維持するためのチェックポイントプロトコルの実装；各期間の終了時に再構成をサポート；期間の終了時に安全に"ロック解除"された誤ってロックされた資産、脆弱性の影響を最小限に抑えます。

Sui LutrisはSuiに強力な技術サポートを提供し、大量の価値を管理できる高性能ブロックチェーンとなっています。