Sui區塊鏈專家解讀：快速路徑與共識路徑如何提升網路性能

近日，我們採訪了一位區塊鏈領域的專家，探討了Sui基礎設施的復雜性和可擴展性，以及Sui的交易處理系統如何促成高性能網路。這位專家是某知名高校安全與隱私工程領域的教授。

以下爲本次採訪內容：

Q1：您能介紹一下您的研究重點嗎？

我的研究重點從廣義上說是安全和隱私。在早期，我在點對點系統和匿名系統方面進行了大量研究，這些系統許多都是以存儲爲重點的大型分布式系統。當區塊鏈領域開始更加注重執行，尤其是以某些平台爲代表的，我對分布式帳本和區塊鏈以及如何執行智能合約產生了興趣。其中無需許可的特性，我在早期點對點系統的工作中就很熟悉。於是，我的研究小組開始着手研究如何構建更高性能的系統。我們創辦了一家公司，將我們的一些想法商業化，後來團隊被某大型科技公司收購。然後，我們幫助該公司提出了擴展區塊鏈的解決方案。但當方案沒有取得進展時，我離開了，繼續尋求其他機會來實現高性能區塊鏈的理念。

Q2：您覺得應用和研究之間有什麼區別？

實際上並沒有太大的區別。在研究中，我們會考慮實現特定目標的所有可能性，比如構建一個高性能的區塊鏈或特定的功能。在實際構建系統時，我們必須從這些好的想法中選擇最相關的內容。這不僅僅是知識興趣，而是爲用戶創造價值。我們必須不斷地做出判斷，選擇對人們最有用、最能解決實際問題的方案。

Q3：從理論到實際應用時，您是如何確定要解決哪些問題的？

我在研究中主要解決如何擴展區塊鏈的不同功能。我專注於區塊鏈的系統方面，比如如何增加交易吞吐量並降低延遲。這個問題很明顯，每當某個合約變得非常流行時，平台就無法承受如此大的交易量，發生交易擁堵，費用暴漲。我們一次又一次地看到，區塊鏈的交易處理能力無法滿足用戶需求。這不僅僅是我們的想法，整個學術界都在研究不同的方式來解決這個問題。現在，已經有相當多的技術被開發出來擴展區塊鏈的能力。

Q4：L2網路與建立新型L1網路，有什麼區別和好處？

L2是某些生態系統中擴展的解決方案。但對於應用程序開發者來說，使用L2網路有些棘手。當L2網路與L1進行交互時，必須進行橋接活動。L1中代表的狀態必須在L2中得到鏡像，反之亦然。L2還必須有機制讓L1驗證其中發生的一切。這個過程很麻煩，尤其是對於復雜資產來說。

在我們的新型L1網路上，我們建立了一個大型數據庫，包含了所有被驗證節點復制的狀態。一旦完成一筆交易，所有在同一個數據庫中的狀態都可以用於下一筆交易，用戶不必在不同層級間不斷移動資產狀態。

Q5：您能介紹一下新型L1網路的基礎協議的關鍵創新嗎？

這個協議由兩個關鍵理念組成：一是對於區塊鏈上的許多操作，實際上不需要進行共識；二是當需要進行共識時，有一種高吞吐量的方法。這個協議是分布式系統的核心，確保遵循協議的不同驗證節點永遠不會處於不一致的狀態。

協議提供了兩條不同的路徑：一條不需要共識（快速路徑），另一條需要共識（共識路徑）。當操作的對象僅屬於自己時，可以使用快速路徑，無需等待共識就能獲得交易的最終性。但在某些情況下，如涉及共享對象時，就需要使用共識路徑。

這兩條路徑具有不同的優勢。快速路徑的延遲極低，需要的時間少於一秒。共識路徑的延遲較高，通常超過一秒，但容量也相當高。那些每天進行大量交易的應用通常使用快速路徑，而進行復雜操作的協議（如DeFi）則更多使用共識路徑。

Q6：開發者是否可以設計他們的應用以利用快速路徑？

絕對可以。這是擴展應用設計的核心工作。開發者完全可以控制他們在合約中操作的對象是獨享對象還是共享對象。擴展應用的一個訣竅是確保大部分操作基於獨享對象進行，因爲這樣可以在非常低的延遲下管理操作，提供很好的用戶體驗。

開發者對此有完全的控制權，他們可以準確指定每個類別中的交易是什麼。隨着需要進行擴展，開發者需要考慮如何最大化利用快速路徑。

Q7：可編程交易區塊如何在這個系統中發揮作用？

可編程交易區塊可以在快速路徑或共識路徑上發揮作用。如果一個可編程交易區塊只涉及獨享對象，這意味着可以在一個鏈上操作中執行多項操作。例如，某些應用可以同時結算大量交易，這屬於快速路徑。如果交易區塊內的一些對象是共享的，那就進入了共識路徑，延遲會稍高一些。

Q8：主網上線後，系統的表現如何？有什麼讓您感到驚訝的嗎？

系統的表現證實了設計的合理性。在交易量特別多的時候，每天的交易量甚至超過6000萬筆，其中大部分是快速路徑交易。這證明了協議非常可擴展且具有低延遲。

同時，我們發現快速路徑的使用有些微妙之處。有時可能會出現對象被鎖定的情況，雖然通常會在一個週期結束時解鎖，但這並不是很好的體驗。我們正在開發一系列技術，允許那些被錯誤鎖定的對象在幾秒鍾內快速解鎖。

此外，我們還在探索如何讓更多類型的對象通過快速路徑進行交易，即使這些對象可能由多人共享。這將進一步提高系統的效率和靈活性。

Q9：您能詳細說明導致對象鎖定的原因嗎？

對象鎖定通常是由於操作順序的不一致造成的。當一個對象屬於某個用戶時，系統依賴用戶告知操作的順序。問題出現在用戶或其軟件犯錯時，比如不同設備給出了矛盾的操作順序。

這種情況比預期更常見，因爲人們使用不同的設備，或者試圖同時對同一對象進行多次交易。當對象被鎖定時，系統原本會等到一個週期結束才解鎖，這可能會造成嚴重問題。

我們正在開發解決方案，當出現這種情況時，系統將通過共識來解決，這個過程將在幾秒鍾內完成，而不是等到週期結束。

Q10：您對公鏈如何平衡透明度、可追溯性與隱私有何看法？

這在很大程度上取決於具體應用。我們的態度是提供一個良好的平台，讓開發者根據自己的需求構建隱私保護。

爲了幫助開發者，我們提供了一些加密原生支持，比如驗證零知識證明的能力。這允許應用設計者在鏈下驗證某些事件，而不需要在鏈上透露具體內容。這是構建隱私友好型應用的基本模塊。

開發者可以結合這些原生支持，使用鏈上、鏈下和加密等策略來應對他們可能遇到的隱私問題。

Q11：系統是否有更多的隱私原生支持？

我們正在考慮開發者在構建隱私友好應用時可能需要的其他支持。除了零知識證明，還有人提出需要更多通用的數學或密碼學函數。我們歡迎開發者就缺失的部分提供反饋。

還有其他技術如多方計算或可信硬件也可用於保護隱私。如果社區表現出足夠的需求，我們會考慮向這些方向發展。但這些可能需要對系統架構進行一些基本改變，因此需要仔細評估。

Q12：您認爲在未來6到12個月內系統會如何發展？

短期內，很多改進將針對實際應用需求。從長遠來看，我們將改進底層協議，以實現更低的延遲和更簡單的結構，提高可擴展性。我們還將致力於提高經濟效率，使驗證節點能夠在更受限的硬件上運行，並將現有硬件更有效地用於實際交易執行，而不是消耗在密碼學或其他區塊鏈開銷上。這些是我們預期會看到的主要發展方向。