Últimos avanços e aplicações do protocolo de consenso da Blockchain
Este relatório explora em profundidade o estado atual do desenvolvimento dos protocolos de consenso Blockchain, com uma análise focada nos mais recentes avanços do protocolo de cópia de máquina de estado tolerante a falhas bizantinas assíncrona (BFT SMR). Atualmente, o sMVBA tornou-se o protocolo MVBA assíncrono mais rápido, com um atraso esperado de 10δ. O relatório também apresenta dois novos designs de protocolo: 2PAC (consenso assíncrono em 2 fases) e bloco de pipeline ultrarrápido, que alcançaram melhorias significativas em termos de throughput e latência.
A tecnologia Blockchain, como uma tecnologia de livro-razão distribuído descentralizado, garante a integridade e a consistência dos dados através de mecanismos de consenso. O mecanismo de consenso é o núcleo dos sistemas Blockchain, e seu desempenho afeta diretamente a escalabilidade e a segurança do Blockchain. O mecanismo de consenso de Tolerância a Falhas Bizantinas Assíncronas (BFT) tem vantagens únicas na abordagem de atrasos de rede e falhas de alguns nós, tornando-se assim o foco da pesquisa.
No modelo BFT assíncrono, o sistema é composto por n = 3f + 1 processos, onde f processos podem ser maliciosamente comprometidos pelo adversário. Esses processos se comunicam entre si através de canais assíncronos, e o atraso na entrega de mensagens é controlado pelo adversário. Cada processo possui um par de chaves pública e privada para assinatura e verificação, garantindo a autenticidade e integridade das mensagens.
O protocolo de consenso da Blockchain visa fazer com que todos os nós honestos cheguem a um acordo sobre o estado da Blockchain. Especificamente, cada nó recebe continuamente novas transações e as empacota em blocos, garantindo através do protocolo de consenso que esses blocos sejam acordados por todos os nós honestos. O protocolo de consenso da Blockchain deve atender a requisitos básicos como atitividade, consistência e qualidade P.
Com base na análise dos protocolos existentes, os pesquisadores propuseram o protocolo 2PAC. Este protocolo melhora significativamente o desempenho ao simplificar e otimizar o processo de consenso. Inclui especificamente duas variantes: 2PAClean e 2PACBIG. O 2PAClean alcança +90% de taxa de transferência e uma latência esperada de 9.5δ, com uma complexidade de mensagens de O(n²). O 2PACBIG é o protocolo de consenso de blockchain mais rápido atualmente, com uma complexidade de mensagens de O(n³), e o tempo de execução do MVBA de uma única vez, sem falhas, é de 4δ.
Os pesquisadores também propuseram um novo design de bloco em pipeline, que reduz significativamente a latência dos blocos em pipeline. Ao introduzir um mecanismo de caminho rápido, sob o agendador justo, o tempo de decisão dos blocos em pipeline é até menor do que o dos blocos não em pipeline. Este mecanismo garante a latência do caminho rápido em todas as execuções e não é afetado pelo comportamento de processos com falha.
Através de análises teóricas e testes práticos, a 2PAClean tem uma latência esperada de 9.5δ no pior cenário, enquanto no melhor cenário (sem falhas e com um escalonador semi-justo) é de 6δ. Em comparação, a latência esperada do sMVBA é de 10δ, sendo de 6δ no melhor cenário. O throughput da 2PAClean é de 80% a 100% superior ao do sMVBA em cadeia. A 2PACBIG, como um protocolo com complexidade de mensagem O(n³), tem um tempo de execução de MVBA por vez de 4δ, sendo mais rápida do que todos os protocolos existentes.
Para validar o desempenho do novo protocolo, os pesquisadores realizaram uma ampla avaliação computacional. Os resultados mostraram que 2PAClean e 2PACBIG apresentaram desempenho excepcional em várias condições de rede, especialmente em ambientes de alta latência e alta taxa de falhas. O 2PAClean alcançou um bom equilíbrio entre a latência de mensagens e a complexidade computacional, enquanto o 2PACBIG conseguiu uma latência mais baixa através da paralelização e otimização do processo de votação.
Com o contínuo desenvolvimento da tecnologia Blockchain, o protocolo de consenso BFT assíncrono desempenhará um papel cada vez mais importante na garantia da segurança e na melhoria do desempenho. O design do 2PAC e dos blocos de pipeline ultra-rápido demonstra a direção do desenvolvimento dos protocolos de consenso Blockchain no futuro, ou seja, alcançar uma maior taxa de transferência e uma menor latência através da simplificação da estrutura do protocolo e da otimização do processo de consenso.
Futuras pesquisas podem explorar ainda mais direções como otimização de protocolos, análise de segurança e aplicações práticas. Através de pesquisas e otimizações contínuas, a tecnologia Blockchain desempenhará um papel cada vez mais importante na futura economia digital, enquanto a nova geração de protocolos de Consenso fornecerá uma base sólida para o desenvolvimento dessa tecnologia.
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BoredApeResistance
· 07-24 00:40
Parece que a conclusão está um pouco exagerada.
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InfraVibes
· 07-22 22:00
pro fez algo bom!
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BridgeJumper
· 07-22 21:59
Isso é rápido demais, não é?
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MEVSupportGroup
· 07-22 21:57
Duplicação de throughput, a latência do papel A4 e coisas do tipo, não precisamos exagerar.
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GasFeeVictim
· 07-22 21:44
Mais uma vez a angariar dinheiro sob o pretexto de otimização de desempenho?
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CommunityWorker
· 07-22 21:43
Ainda está a trabalhar no protocolo, isso é útil?
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DaisyUnicorn
· 07-22 21:43
O desempenho floresce como a pequena flor~ A taxa de transferência aumentou 90%, esta pequena adorável
Blockchain consenso novo avanço: protocolo 2PAC aumenta 90% a capacidade de processamento com latência reduzida a 4δ
Últimos avanços e aplicações do protocolo de consenso da Blockchain
Este relatório explora em profundidade o estado atual do desenvolvimento dos protocolos de consenso Blockchain, com uma análise focada nos mais recentes avanços do protocolo de cópia de máquina de estado tolerante a falhas bizantinas assíncrona (BFT SMR). Atualmente, o sMVBA tornou-se o protocolo MVBA assíncrono mais rápido, com um atraso esperado de 10δ. O relatório também apresenta dois novos designs de protocolo: 2PAC (consenso assíncrono em 2 fases) e bloco de pipeline ultrarrápido, que alcançaram melhorias significativas em termos de throughput e latência.
A tecnologia Blockchain, como uma tecnologia de livro-razão distribuído descentralizado, garante a integridade e a consistência dos dados através de mecanismos de consenso. O mecanismo de consenso é o núcleo dos sistemas Blockchain, e seu desempenho afeta diretamente a escalabilidade e a segurança do Blockchain. O mecanismo de consenso de Tolerância a Falhas Bizantinas Assíncronas (BFT) tem vantagens únicas na abordagem de atrasos de rede e falhas de alguns nós, tornando-se assim o foco da pesquisa.
No modelo BFT assíncrono, o sistema é composto por n = 3f + 1 processos, onde f processos podem ser maliciosamente comprometidos pelo adversário. Esses processos se comunicam entre si através de canais assíncronos, e o atraso na entrega de mensagens é controlado pelo adversário. Cada processo possui um par de chaves pública e privada para assinatura e verificação, garantindo a autenticidade e integridade das mensagens.
O protocolo de consenso da Blockchain visa fazer com que todos os nós honestos cheguem a um acordo sobre o estado da Blockchain. Especificamente, cada nó recebe continuamente novas transações e as empacota em blocos, garantindo através do protocolo de consenso que esses blocos sejam acordados por todos os nós honestos. O protocolo de consenso da Blockchain deve atender a requisitos básicos como atitividade, consistência e qualidade P.
Com base na análise dos protocolos existentes, os pesquisadores propuseram o protocolo 2PAC. Este protocolo melhora significativamente o desempenho ao simplificar e otimizar o processo de consenso. Inclui especificamente duas variantes: 2PAClean e 2PACBIG. O 2PAClean alcança +90% de taxa de transferência e uma latência esperada de 9.5δ, com uma complexidade de mensagens de O(n²). O 2PACBIG é o protocolo de consenso de blockchain mais rápido atualmente, com uma complexidade de mensagens de O(n³), e o tempo de execução do MVBA de uma única vez, sem falhas, é de 4δ.
Os pesquisadores também propuseram um novo design de bloco em pipeline, que reduz significativamente a latência dos blocos em pipeline. Ao introduzir um mecanismo de caminho rápido, sob o agendador justo, o tempo de decisão dos blocos em pipeline é até menor do que o dos blocos não em pipeline. Este mecanismo garante a latência do caminho rápido em todas as execuções e não é afetado pelo comportamento de processos com falha.
Através de análises teóricas e testes práticos, a 2PAClean tem uma latência esperada de 9.5δ no pior cenário, enquanto no melhor cenário (sem falhas e com um escalonador semi-justo) é de 6δ. Em comparação, a latência esperada do sMVBA é de 10δ, sendo de 6δ no melhor cenário. O throughput da 2PAClean é de 80% a 100% superior ao do sMVBA em cadeia. A 2PACBIG, como um protocolo com complexidade de mensagem O(n³), tem um tempo de execução de MVBA por vez de 4δ, sendo mais rápida do que todos os protocolos existentes.
Para validar o desempenho do novo protocolo, os pesquisadores realizaram uma ampla avaliação computacional. Os resultados mostraram que 2PAClean e 2PACBIG apresentaram desempenho excepcional em várias condições de rede, especialmente em ambientes de alta latência e alta taxa de falhas. O 2PAClean alcançou um bom equilíbrio entre a latência de mensagens e a complexidade computacional, enquanto o 2PACBIG conseguiu uma latência mais baixa através da paralelização e otimização do processo de votação.
Com o contínuo desenvolvimento da tecnologia Blockchain, o protocolo de consenso BFT assíncrono desempenhará um papel cada vez mais importante na garantia da segurança e na melhoria do desempenho. O design do 2PAC e dos blocos de pipeline ultra-rápido demonstra a direção do desenvolvimento dos protocolos de consenso Blockchain no futuro, ou seja, alcançar uma maior taxa de transferência e uma menor latência através da simplificação da estrutura do protocolo e da otimização do processo de consenso.
Futuras pesquisas podem explorar ainda mais direções como otimização de protocolos, análise de segurança e aplicações práticas. Através de pesquisas e otimizações contínuas, a tecnologia Blockchain desempenhará um papel cada vez mais importante na futura economia digital, enquanto a nova geração de protocolos de Consenso fornecerá uma base sólida para o desenvolvimento dessa tecnologia.