Discussion sur la complexité et l'évolutivité de l'infrastructure Sui

Récemment, nous avons interviewé le co-fondateur et scientifique en chef d'un certain projet blockchain, qui est également professeur dans le domaine de l'ingénierie de la sécurité et de la vie privée à l'UCL, pour discuter de la complexité et de l'évolutivité de l'infrastructure de ce projet, ainsi que de la manière dont son système de traitement des transactions facilite un réseau haute performance.

Voici le contenu de cette interview :

Contexte académique et axes de recherche

Je suis professeur à l'University College de Londres, avec un accent sur la sécurité et la vie privée. Mes recherches initiales portaient sur les systèmes pair à pair et les systèmes anonymes, en mettant principalement l'accent sur les grands systèmes de stockage distribué. Avec le développement de la technologie blockchain, j'ai commencé à m'intéresser aux registres distribués et à l'exécution de contrats intelligents. Notre groupe de recherche à UCL se consacre à la construction de systèmes blockchain haute performance et a fondé la société Chainspace pour commercialiser les résultats de la recherche. Plus tard, l'équipe a été rachetée par un géant technologique et a participé au développement de son projet blockchain. Maintenant, je cherche d'autres opportunités pour réaliser l'idée d'une blockchain haute performance.

La relation entre l'application et la recherche

En réalité, il n'y a pas de grande différence entre l'application et la recherche. Lors de la recherche, nous considérerons toutes les possibilités pour atteindre un objectif spécifique, comme la construction d'une blockchain haute performance. Et lors de la construction réelle du système, nous devons choisir parmi ces idées celles qui sont les plus pertinentes et les plus précieuses. L'essentiel est de prendre en compte les besoins des utilisateurs et de résoudre les problèmes de frein à l'adoption de la blockchain.

Choix des problèmes de la théorie à l'application

Ma recherche se concentre principalement sur la manière d'étendre les différentes fonctionnalités de la blockchain, en particulier l'augmentation du débit des transactions et la réduction de la latence. Ce problème est très évident dans la pratique - chaque fois qu'une application blockchain devient populaire, les plateformes existantes ne peuvent pas supporter le volume élevé de transactions, entraînant des congestions et une explosion des frais. Par conséquent, améliorer la capacité de traitement de la blockchain est devenu un problème urgent à résoudre. Le monde académique et l'industrie essaient de relever ce défi avec différentes méthodes.

Comparaison entre les réseaux L1 et L2

L2 est une solution d'extension dans l'écosystème Ethereum, mais son utilisation est assez complexe pour les développeurs. Le transfert d'actifs entre L1 et L2 nécessite un pont, ce qui est un processus compliqué et sujet à des erreurs. Pour les applications complexes, l'expérience de déplacement des états entre différents réseaux est très mauvaise.

En comparaison, notre solution consiste à établir une grande base de données contenant tous les états, répliquée par des nœuds de validation. Les utilisateurs peuvent effectuer des transactions continues dans la même base de données, sans avoir à déplacer fréquemment l'état des actifs entre différents réseaux. Ce design peut offrir une expérience plus fluide aux utilisateurs.

Innovation des protocoles de base

Le protocole central du projet est composé de deux concepts clés : 1) de nombreuses opérations blockchain ne nécessitent pas de consensus ; 2) lorsqu'un consensus est nécessaire, il existe une méthode à haut débit qui peut combiner ces deux voies. Cela garantit que les nœuds de validation suivant le protocole ne se trouvent jamais dans un état d'incohérence.

Cet accord propose deux voies différentes : un chemin rapide qui ne nécessite pas de consensus et un chemin de consensus qui en nécessite un. Pour les opérations n'impliquant que les objets de l'utilisateur lui-même, le chemin rapide peut être utilisé, permettant d'obtenir la finalité de la transaction sans attendre le consensus. Pour les opérations impliquant des objets partagés, il est nécessaire de passer par le chemin de consensus.

Ces deux voies ont chacune leurs avantages. La voie rapide a une latence extrêmement faible, inférieure à 1 seconde, et peut être largement évolutive. La voie de consensus a une latence plus élevée, généralement supérieure à 1 seconde, mais elle a également une capacité très élevée. Les applications qui effectuent un grand nombre de transactions quotidiennes utilisent généralement la voie rapide, tandis que les protocoles DeFi complexes utilisent principalement la voie de consensus.

Comment les développeurs d'applications peuvent tirer parti des chemins rapides

Les développeurs peuvent tirer parti de Fast Path grâce à leur conception. Ils peuvent contrôler si les objets manipulés dans le contrat sont exclusifs ou partagés. La clé pour étendre l'application est de s'assurer que la majorité des opérations se déroulent sur des objets exclusifs, ce qui permet d'obtenir des latences très faibles. Par exemple, la plupart des opérations nécessaires aux jeux devraient être effectuées dans cette catégorie.

Les développeurs ont un contrôle total à cet égard. La version initiale du contrat peut considérer tout comme un état partagé, mais à mesure que les besoins s'élargissent, les développeurs doivent réfléchir à la manière de maximiser l'utilisation des chemins rapides.

Rôle des blocs de transaction programmables

Les blocs de transactions programmables peuvent être utilisés sur un chemin rapide ou un chemin de consensus. S'il n'y a que des objets exclusifs impliqués, plusieurs opérations peuvent être exécutées dans une seule opération sur une chaîne, ce qui est très efficace. S'il y a des objets partagés impliqués, cela entrera dans le chemin de consensus, avec un léger retard.

Performances après le lancement sur la chaîne principale

Après le lancement de la blockchain principale, lorsque le volume des transactions est particulièrement élevé, le volume quotidien des transactions dépasse même 60 millions, dont la plupart utilisent le chemin rapide. Cela valide la rationalité de la conception du protocole, prouvant qu'il peut gérer un grand nombre de transactions tout en maintenant une faible latence.

Des problèmes ont également été identifiés. Par exemple, l'utilisation du chemin rapide peut parfois entraîner le verrouillage d'objets. La communauté développe une technologie permettant de déverrouiller rapidement les objets verrouillés par erreur en quelques secondes. Cela peut non seulement éviter les erreurs, mais aussi permettre aux développeurs d'exprimer davantage de fonctionnalités via le chemin rapide.

Raison de la verrouillage d'objet

Dans le chemin rapide, le système dépend de l'ordre d'opération spécifié par l'utilisateur. Si l'utilisateur ou le logiciel commet une erreur et fournit un ordre contradictoire, le système ne peut pas résoudre ce problème, ce qui entraîne le verrouillage de l'objet. Actuellement, la fréquence de cette situation est plus élevée que prévu.

La solution en cours de développement consiste à résoudre l'ensemble de la situation par consensus lorsque cela se produit, ce qui sera effectué en quelques secondes, au lieu d'attendre la fin d'un epoch.

L'équilibre entre la confidentialité et la transparence dans les blockchains publiques

Les besoins en matière de confidentialité dépendent en grande partie de l'application spécifique. L'attitude de ce projet est de fournir une bonne plateforme permettant aux développeurs d'applications de construire leur propre protection de la vie privée.

Pour aider les développeurs, ce projet offre un certain soutien natif en matière de cryptographie, comme la capacité de vérifier des preuves à divulgation nulle de connaissance. Cela permet aux concepteurs d'applications de vérifier certains événements hors chaîne, sans avoir besoin de révéler des détails spécifiques sur la chaîne. Les développeurs peuvent combiner ces soutiens pour utiliser des stratégies sur chaîne, hors chaîne et cryptographiques afin de faire face aux problèmes de confidentialité.

Directions de développement futur

À court terme, de nombreuses améliorations seront axées sur les besoins des applications pratiques. À long terme, le protocole de base sera amélioré pour obtenir une latence plus faible et une architecture plus simple, tout en augmentant l'évolutivité et l'efficacité économique. De plus, les exigences matérielles des nœuds de validation seront optimisées pour améliorer l'utilisation des ressources. Les directions spécifiques de développement dépendront des retours de la communauté et des besoins des applications pratiques.