Especialistas em Blockchain Sui explicam: como o caminho rápido e o caminho de consenso podem melhorar o desempenho da rede

Recentemente, entrevistámos um especialista na área do Blockchain, discutindo a complexidade e escalabilidade da infraestrutura Sui, bem como como o sistema de processamento de transações da Sui facilita uma rede de alto desempenho. Este especialista é professor na área de segurança e privacidade em uma universidade de renome.

Segue o conteúdo da entrevista:

Q1: Você pode nos falar sobre o seu foco de pesquisa?

Minha pesquisa se concentra, de forma geral, em segurança e privacidade. No início, realizei uma ampla pesquisa em sistemas ponto a ponto e sistemas anônimos, muitos dos quais eram grandes sistemas distribuídos focados em armazenamento. Quando o campo da blockchain começou a se concentrar mais na execução, especialmente representado por certas plataformas, eu me interessei por livros-razão distribuídos e blockchain e como executar contratos inteligentes. Sua característica sem permissão era algo que eu já conhecia do meu trabalho em sistemas ponto a ponto no início. Assim, meu grupo de pesquisa começou a investigar como construir sistemas de maior desempenho. Fundamos uma empresa para comercializar algumas de nossas ideias, e mais tarde a equipe foi adquirida por uma grande empresa de tecnologia. Então, ajudamos essa empresa a propor soluções para escalar a blockchain. Mas quando a solução não avançou, eu saí e continuei buscando outras oportunidades para realizar a ideia de blockchain de alto desempenho.

Q2：Você acha que há alguma diferença entre aplicação e pesquisa?

Na prática, não há grandes diferenças. Na pesquisa, consideramos todas as possibilidades para atingir objetivos específicos, como construir um Blockchain de alto desempenho ou funcionalidades específicas. Ao construir sistemas na prática, devemos escolher o conteúdo mais relevante entre essas boas ideias. Isso não é apenas interesse por conhecimento, mas sim criar valor para os usuários. Devemos constantemente fazer julgamentos, escolhendo as soluções que são mais úteis para as pessoas e que resolvem problemas práticos.

Q3: Como determinou quais problemas resolver ao passar da teoria para a aplicação prática?

Estou a investigar principalmente como expandir as diferentes funcionalidades do Blockchain. Estou focado nos aspectos de sistema do Blockchain, como aumentar a taxa de transações e reduzir a latência. Este problema é evidente, sempre que um determinado contrato se torna muito popular, a plataforma não consegue suportar tal volume de transações, resultando em congestionamento de transações e um aumento exorbitante das taxas. Vemos repetidamente que a capacidade de processamento de transações do Blockchain não consegue satisfazer as necessidades dos usuários. Isso não é apenas a nossa ideia, toda a comunidade académica está a investigar diferentes formas de resolver este problema. Agora, já foram desenvolvidas várias tecnologias para expandir as capacidades do Blockchain.

Q4: Quais são as diferenças e benefícios entre uma rede L2 e a criação de uma nova rede L1?

L2 é uma solução de escalabilidade em certos ecossistemas. Mas para os desenvolvedores de aplicações, usar redes L2 pode ser um pouco complicado. Quando a rede L2 interage com a L1, é necessário realizar atividades de ponte. O estado representado na L1 deve ser espelhado na L2 e vice-versa. A L2 também deve ter mecanismos que permitam à L1 validar tudo o que acontece nela. Este processo é complicado, especialmente para ativos complexos.

Na nossa nova rede L1, estabelecemos uma grande base de dados que contém todos os estados replicados pelos nós verificados. Uma vez que uma transação é concluída, todos os estados na mesma base de dados podem ser utilizados para a próxima transação, permitindo que os usuários não precisem mover constantemente os estados dos ativos entre diferentes camadas.

Q5: Você pode nos falar sobre as inovações chave do protocolo base da nova rede L1?

Este protocolo é composto por duas ideias-chave: a primeira é que muitas operações na blockchain, na verdade, não precisam de consenso; a segunda é que, quando o consenso é necessário, existe um método de alta capacidade. Este protocolo é o núcleo dos sistemas distribuídos, garantindo que diferentes nós de validação que seguem o protocolo nunca estejam em um estado inconsistente.

O protocolo oferece dois caminhos diferentes: um que não requer consenso (caminho rápido) e outro que requer consenso (caminho de consenso). Quando o objeto da operação pertence apenas a si mesmo, pode-se usar o caminho rápido, obtendo a finalização da transação sem esperar pelo consenso. Mas em certos casos, como quando se trata de objetos compartilhados, é necessário usar o caminho de consenso.

Estas duas rotas têm vantagens diferentes. A rota rápida tem uma latência extremamente baixa, levando menos de um segundo. A rota de consenso tem uma latência mais alta, geralmente superior a um segundo, mas a capacidade também é bastante elevada. Aplicações que realizam um grande número de transações diariamente geralmente utilizam a rota rápida, enquanto protocolos que realizam operações complexas (como DeFi) utilizam mais a rota de consenso.

Q6: Os desenvolvedores podem projetar suas aplicações para aproveitar o caminho rápido?

Absolutamente. Este é o trabalho central do design de aplicações expandidas. Os desenvolvedores podem controlar totalmente se os objetos com os quais operam nos contratos são objetos exclusivos ou compartilhados. Um truque das aplicações expandidas é garantir que a maioria das operações seja baseada em objetos exclusivos, pois isso permite gerenciar as operações com uma latência muito baixa, proporcionando uma ótima experiência ao usuário.

Os desenvolvedores têm controle total sobre isso, podendo especificar com precisão quais transações estão em cada categoria. À medida que a necessidade de expansão surge, os desenvolvedores precisam considerar como maximizar o uso do caminho rápido.

Q7: Como é que os blocos de transação programáveis desempenham um papel neste sistema?

Os blocos de transação programáveis podem desempenhar um papel no caminho rápido ou no caminho de consenso. Se um bloco de transação programável envolve apenas objetos exclusivos, isso significa que várias operações podem ser executadas em uma única operação de cadeia. Por exemplo, algumas aplicações podem liquidar simultaneamente um grande número de transações, o que pertence ao caminho rápido. Se alguns objetos dentro do bloco de transação são compartilhados, isso entra no caminho de consenso, onde a latência será um pouco mais alta.

Q8: Como foi o desempenho do sistema após o lançamento da mainnet? Houve algo que o surpreendeu?

O desempenho do sistema confirma a razoabilidade do design. Quando o volume de transações é especialmente alto, o volume diário de transações até supera 60 milhões, sendo que a maior parte é de transações de caminho rápido. Isso prova que o protocolo é altamente escalável e possui baixa latência.

Ao mesmo tempo, descobrimos que o uso do caminho rápido tem algumas sutilezas. Às vezes, pode ocorrer a situação de um objeto estar bloqueado, embora geralmente seja desbloqueado no final de um ciclo, mas isso não é uma boa experiência. Estamos a desenvolver uma série de tecnologias que permitem que aqueles objetos que foram bloqueados por engano sejam desbloqueados rapidamente em alguns segundos.

Além disso, estamos a explorar como permitir que mais tipos de objetos sejam negociados através de um caminho rápido, mesmo que esses objetos possam ser partilhados por várias pessoas. Isto irá aumentar ainda mais a eficiência e a flexibilidade do sistema.

Q9：Você pode explicar detalhadamente as razões que levam ao bloqueio de objetos?

O bloqueio de objetos geralmente é causado por uma inconsistência na ordem das operações. Quando um objeto pertence a um determinado usuário, o sistema depende que o usuário informe a ordem das operações. O problema surge quando o usuário ou o seu software cometem erros, como quando diferentes dispositivos fornecem ordens de operação contraditórias.

Esta situação é mais comum do que se esperava, uma vez que as pessoas utilizam dispositivos diferentes ou tentam realizar múltiplas transações no mesmo objeto ao mesmo tempo. Quando o objeto está bloqueado, o sistema normalmente esperaria até o final de um ciclo para desbloqueá-lo, o que pode causar problemas graves.

Estamos a desenvolver soluções que, quando essa situação ocorrer, o sistema irá resolver através do consenso, e este processo será concluído em poucos segundos, em vez de esperar pelo fim do ciclo.

Q10：Qual a sua opinião sobre como as blockchains públicas podem equilibrar transparência, rastreabilidade e privacidade?

Isso depende em grande medida da aplicação específica. Nossa atitude é fornecer uma boa plataforma para que os desenvolvedores construam proteção de privacidade de acordo com suas necessidades.

Para ajudar os desenvolvedores, oferecemos algum suporte nativo para criptomoeda, como a capacidade de validar provas de zero conhecimento. Isso permite que os designers de aplicativos verifiquem certos eventos fora da cadeia, sem precisar revelar detalhes específicos na cadeia. Este é um módulo básico para construir aplicativos amigáveis à privacidade.

Os desenvolvedores podem combinar esse suporte nativo para usar estratégias on-chain, off-chain e criptográficas para lidar com os problemas de privacidade que podem encontrar.

Q11：O sistema tem mais suporte nativo para privacidade?

Estamos a considerar o apoio adicional que os desenvolvedores possam precisar ao construir aplicações amigáveis para a privacidade. Além das provas de conhecimento zero, também foram sugeridas a necessidade de funções matemáticas ou criptográficas mais genéricas. Recebemos com agrado o feedback dos desenvolvedores sobre as partes que estão em falta.

Há outras tecnologias, como computação multipartidária ou hardware confiável, que também podem ser usadas para proteger a privacidade. Se a comunidade demonstrar demanda suficiente, consideraremos desenvolver nessas direções. No entanto, isso pode exigir algumas mudanças fundamentais na arquitetura do sistema, portanto, uma avaliação cuidadosa é necessária.

Q12: O que você acha que vai acontecer com o sistema nos próximos 6 a 12 meses?

A curto prazo, muitas melhorias serão direcionadas às necessidades de aplicações práticas. A longo prazo, iremos melhorar o protocolo subjacente para alcançar menores latências e uma estrutura mais simples, aumentando a escalabilidade. Também nos dedicaremos a melhorar a eficiência econômica, permitindo que os nós de validação operem em hardware mais restrito e utilizando o hardware existente de forma mais eficaz para a execução de transações reais, em vez de consumi-lo em criptografia ou outros custos do Blockchain. Essas são as principais direções de desenvolvimento que esperamos ver.