Sui Lutris:Sui公鏈的核心分布式系統協議解析

Mysten Labs於8月18日更新了Sui Lutris白皮書，經過數月測試後確定了以下重要內容：

1. Sui在使用PTBs和5K TPS的情況下，每秒可處理140k至150k次操作。這表明Sui在主網峯值（約700TPS）下的實際性能遠高於基準測試結果。

2. 即使在部分驗證節點停止運行的情況下，Sui的最終確定延遲仍能保持在0.5秒以下。

白皮書詳細描述了Sui的運作機制，並提供了安全性證明和外部測試者如何復現相關數據的指導。

Sui主網上線後，迅速吸引了遊戲和NFT等應用的開發。Mysten Labs近期發布的Sui Lutris技術報告介紹了一個支持Sui的分布式系統，該系統能在保持低延遲的同時實現高吞吐量和長期穩定性。

自比特幣誕生以來，區塊鏈技術已取得長足進步，新興應用如遊戲和NFT不斷湧現。區塊鏈社區一直在努力提高技術效率，特別是在處理高負載和實時延遲方面。

當前，L1區塊鏈面臨兩大挑戰：在低延遲基礎上實現高吞吐量，同時確保共識協議的長期穩定性。這些挑戰可通過驗證節點的動態參與和配置來應對。

實現高吞吐量的一種有效方法是採用基於DAG的共識協議，如Sui使用的Narwhal/Bullshark。這類協議允許區塊鏈同時執行大量交易，非常適合遊戲和NFT等應用場景。然而，基於DAG的協議可能導致幾秒鍾的延遲，這對於常見的轉帳或遊戲操作來說影響較大。

另一方面，無共識協議在減少延遲和擴展性方面展現出巨大潛力，如早期研究的FastPay原型。這些協議通過消除共識，實現了快速交易處理，無需對並行處理的獨立交易進行排序。但它們僅適用於有限類別的簡單區塊鏈操作，限制了智能合約的表達能力，且在動態變化的驗證節點集重新配置方面存在挑戰。

盡管這兩種協議都有潛力，但目前尚未在生產級區塊鏈中廣泛應用。它們主要在學術會議上提出，尚未被區塊鏈社區廣泛採用。Sui Lutris作爲支撐Sui網路的核心協議，巧妙地結合了基於DAG的共識和無共識方法，實現了兩者的優勢：亞秒級延遲（低於1秒）和每秒數千筆交易的持續吞吐量。Sui不僅達成了這兩個目標，還保留了在共享對象上執行復雜合約、生成檢查點以及跨週期重新配置驗證節點集的能力。

融合共識與無共識方法

Sui Lutris採用了獨特的方法，結合了上述兩種策略。爲確保單一所有者資產（獨有對象）操作的安全性，系統在驗證節點之間使用一致的廣播協議，實現低於共識的延遲。Sui Lutris僅依賴共識來處理在共享對象上運行的復雜智能合約，即任何用戶都可以修改的對象。此外，Sui Lutris還支持網路維護操作，如定義檢查點和重新配置驗證節點。這種創新策略在復制的拜佔庭環境中處理交易時，提供了一種兼顧兩方面優勢的解決方案。

Sui Lutris的交易生命週期如下：

1. 用戶創建並簽署交易以修改其擁有的對象，或更改獨享對象和共享對象的組合。

2. 交易通過全節點發送至每個Sui Lutris驗證節點，驗證節點執行一系列有效性和安全性檢查，對其籤名，並將籤名的交易返回給客戶端。

3. 客戶端收集大多數驗證節點的響應，形成交易證書。此時交易被確認爲不可逆轉，達到最終性。

4. 證書集成完成後，發送回所有驗證節點，驗證節點檢查其有效性並向客戶端確認接收。如果交易涉及獨享對象，交易證書可立即處理和執行，無需等待共識引擎（直接快速路徑）。所有證書都會轉發到基於DAG的共識協議。

5. 共識最終輸出證書的編號，驗證節點檢查並執行包含共享對象的交易。

6. 客戶可收集大多數驗證節點的響應，將其組裝成有效證書，用作交易結算的證明。

7. 隨後，爲每個共識提交形成檢查點，這些檢查點也可用於驅動重新配置協議。

除主要交易流程外，Sui Lutris還提供一系列支持產品級區塊鏈的設施：

• 實施檢查點協議，生成系統中所有交易的歷史記錄，適用於完整審計和高效同步全節點及滯後驗證節點。
• 支持在每個週期結束時進行重新配置，此時驗證節點集及其投票權可能發生變化。
• 在週期結束時安全"解鎖"被誤鎖定的資產，最大限度減少錯誤造成的損失。

Sui作爲一個爲用戶管理大量價值的區塊鏈，Sui Lutris是其核心基礎。完整的技術報告提供了更多關於安全性和活躍性協議運行的詳細信息，以及在標準分布式系統模型中與拜佔庭參與者部分同步的安全性證明。