Os últimos avanços e aplicações dos protocolos de consenso em blockchain
A tecnologia blockchain, como representante da tecnologia de livro-razão descentralizado e distribuído, tem como núcleo o mecanismo de consenso. O mecanismo de consenso afeta diretamente a escalabilidade e a segurança do sistema blockchain. Este artigo explorará o estado atual do desenvolvimento dos protocolos de consenso blockchain, com ênfase na análise dos mais recentes avanços do protocolo de replicação de máquinas de estado com tolerância a falhas bizantinas assíncronas (BFT SMR).
Visão geral do protocolo de consenso assíncrono atual
Atualmente, o sMVBA é o protocolo MVBA assíncrono mais rápido, com uma latência esperada de 10δ. Embora o VABA de 2 cadeias tenha afirmado alcançar uma latência esperada de 9.5δ, seu desempenho real foi questionado devido a várias vulnerabilidades de segurança. Essas vulnerabilidades incluem a falta de verificações de autenticação, a exploração de estratégias de elevação que impedem a atividade e os ataques de consistência resultantes da flexibilização da definição de autenticação do líder.
Novo design de protocolo
2PAC (2 fase de consenso assíncrono )
Para resolver os problemas do protocolo existente, os pesquisadores propuseram o protocolo 2PAC, que inclui duas variantes:
2PAClean：
Atingir +90% de taxa de transferência e 9.5δ de latência prevista
A complexidade da mensagem é O(n²)
Aumentar a eficiência através da otimização de processos
2PACBIG：
O protocolo de consenso de blockchain mais rápido na complexidade de mensagem O(n³).
O tempo de execução de uma única MVBA é apenas 4δ em condições sem falhas.
Linha de fluxo ultra-rápida
Os pesquisadores também propuseram um novo design de bloco em pipeline que reduz significativamente a latência dos blocos em pipeline. Este mecanismo introduz um caminho rápido, onde, sob um escalonador justo, o tempo de decisão dos blocos em pipeline pode ser até menor do que o dos blocos não em pipeline. Este design garante que a latência do caminho rápido seja mantida em todas as execuções, não sendo afetada por processos com falhas.
Avaliação de Performance
Análise teórica e testes práticos mostram que:
2PAClean tem uma latência esperada de 9.5δ no pior dos casos, e de 6δ no bom caso (sem falhas e agendador semi-justo).
O throughput do 2PAClean é 80%-100% superior ao do sMVBA em cadeia.
O tempo de execução do 2PACBIG em uma única MVBA é de 4δ, melhor do que todos os protocolos existentes.
s2PAClean e s2PACBIG implementam respectivamente tempos de decisão de bloco em pipeline de 4δ e 3δ
Direções futuras de pesquisa
Otimização do protocolo: simplificação adicional da estrutura, redução da troca de mensagens desnecessárias e dos custos de computação.
Análise de segurança: investigação aprofundada do desempenho do novo protocolo em diversos cenários de ataque
Aplicação Prática: Aplicar o novo protocolo em sistemas de blockchain reais, validando o desempenho em ambientes de rede reais.
Conclusão
O design do novo protocolo de consenso de geração aumentou significativamente a capacidade de processamento e o desempenho de latência dos sistemas de blockchain. Esses avanços estabelecem a base para que a tecnologia blockchain desempenhe um papel maior na futura economia digital. Com o aprofundamento da pesquisa e a otimização da tecnologia, temos razões para acreditar que a blockchain será amplamente aplicada em diversos setores, impulsionando o rápido desenvolvimento da economia digital.
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SchrodingerProfit
· 08-01 20:19
Estes dados parecem não ser muito confiáveis.
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MevTears
· 08-01 20:17
Com essa falha de segurança, ainda se atreve a dizer que é o mais rápido? Engraçado.
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GateUser-00be86fc
· 08-01 20:10
Como é que parece que estamos a ressuscitar conceitos? Os técnicos dizem tanto, mas ainda não conseguem ultrapassar a Visa.
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ShibaMillionairen't
· 08-01 20:10
latência baixa 0.5δ já é um grande feito. Estamos a dizer quanto é que caiu, podes dizer?
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faded_wojak.eth
· 08-01 20:00
Quem pode ajudar a calcular quanto é 9.5δ≈ quantos tps?
O novo protocolo de consenso de blockchain de nova geração melhora significativamente o desempenho, com 2PAC alcançando um atraso de 9.5δ.
Os últimos avanços e aplicações dos protocolos de consenso em blockchain
A tecnologia blockchain, como representante da tecnologia de livro-razão descentralizado e distribuído, tem como núcleo o mecanismo de consenso. O mecanismo de consenso afeta diretamente a escalabilidade e a segurança do sistema blockchain. Este artigo explorará o estado atual do desenvolvimento dos protocolos de consenso blockchain, com ênfase na análise dos mais recentes avanços do protocolo de replicação de máquinas de estado com tolerância a falhas bizantinas assíncronas (BFT SMR).
Visão geral do protocolo de consenso assíncrono atual
Atualmente, o sMVBA é o protocolo MVBA assíncrono mais rápido, com uma latência esperada de 10δ. Embora o VABA de 2 cadeias tenha afirmado alcançar uma latência esperada de 9.5δ, seu desempenho real foi questionado devido a várias vulnerabilidades de segurança. Essas vulnerabilidades incluem a falta de verificações de autenticação, a exploração de estratégias de elevação que impedem a atividade e os ataques de consistência resultantes da flexibilização da definição de autenticação do líder.
Novo design de protocolo
2PAC (2 fase de consenso assíncrono )
Para resolver os problemas do protocolo existente, os pesquisadores propuseram o protocolo 2PAC, que inclui duas variantes:
2PAClean：
2PACBIG：
Linha de fluxo ultra-rápida
Os pesquisadores também propuseram um novo design de bloco em pipeline que reduz significativamente a latência dos blocos em pipeline. Este mecanismo introduz um caminho rápido, onde, sob um escalonador justo, o tempo de decisão dos blocos em pipeline pode ser até menor do que o dos blocos não em pipeline. Este design garante que a latência do caminho rápido seja mantida em todas as execuções, não sendo afetada por processos com falhas.
Avaliação de Performance
Análise teórica e testes práticos mostram que:
Direções futuras de pesquisa
Conclusão
O design do novo protocolo de consenso de geração aumentou significativamente a capacidade de processamento e o desempenho de latência dos sistemas de blockchain. Esses avanços estabelecem a base para que a tecnologia blockchain desempenhe um papel maior na futura economia digital. Com o aprofundamento da pesquisa e a otimização da tecnologia, temos razões para acreditar que a blockchain será amplamente aplicada em diversos setores, impulsionando o rápido desenvolvimento da economia digital.