Эксперты Sui подробно объясняют проектирование высокопроизводительного Блокчейн: инновационные применения быстрого пути и пути согласия

Недавно мы провели интервью с экспертом в области Блокчейн, обсуждая сложность и масштабируемость инфраструктуры Sui, а также то, как система обработки транзакций Sui способствует созданию высокопроизводительной сети. Этот эксперт является профессором в области безопасности и конфиденциальности в одном из известных университетов.

Следующее содержание интервью:

Q1：Вы из академической сферы, можете рассказать о ваших исследовательских приоритетах?

Я профессор университета, и мои исследования в основном сосредоточены на безопасности и конфиденциальности. В начале 20 века я проводил довольно много исследований в области пиринговых и анонимных систем, многие из которых были крупными распределенными системами, сосредоточенными на хранении. Когда весь Блокчейн стал больше ориентироваться на выполнение, особенно с появлением Эфириума, я заинтересовался распределенными реестрами и Блокчейном, а также тем, как выполнять смарт-контракты. Я был хорошо знаком с его безразрешительными особенностями из своей ранней работы с пиринговыми системами. Таким образом, моя исследовательская группа в университете начала изучать, как построить более высокопроизводительные системы. Мы основали компанию, чтобы коммерциализировать некоторые из наших идей, и позже команда была приобретена крупной технологической компанией. Затем мы помогли этой компании предложить решения по масштабированию Блокчейна. Но когда решения не продвинулись, я ушел и продолжил искать другие возможности для реализации идеи высокопроизводительного Блокчейна.

Q2: Вы всё еще профессор, так что вы думаете, в чем разница между приложением и исследованием?

На самом деле нет большой разницы. Когда мы проводим исследование, мы учитываем все возможности для достижения конкретной цели, например, построение высокопроизводительного Блокчейн или определенной функции. Конечно, при построении Блокчейн или выборе конкретной функции, которую следует использовать в реальной системе, мы должны выбрать одну из возможностей. Мы должны постоянно принимать решения, какая из всех этих хороших идей на самом деле наиболее полезна для людей? Что ищут люди? Какие препятствия существуют для принятия Блокчейн? Что мешает людям реализовать то, что они хотят сделать? При построении системы вы все равно будете учитывать все возможности и пытаться понять возможные ситуации из академической литературы, а затем выбрать самые актуальные. Это не просто интерес к знаниям, а создание ценности для пользователей.

Q3: Как вы определили, какие проблемы необходимо решить при переходе от теории к практическому применению?

Основная проблема, которую я решаю в своем исследовании, заключается в том, как расширить различные функции Блокчейн. Я сосредоточен на системных аспектах Блокчейн, таких как увеличение пропускной способности транзакций и снижение задержек. Проблемы в этой области очевидны: каждый раз, когда мы видим, что какой-то контракт на определенной платформе становится очень популярным, эта платформа не может справиться с таким большим объемом транзакций, возникает затор, и комиссии стремительно растут. Каждый раз, когда Блокчейн достигает успеха, мы видим, что объем транзакций, который он может обрабатывать, превышает существующие возможности. Следовательно, очевидно, что проблема заключается в недостаточной мощности для удовлетворения потребностей людей в том, что они хотят делать на этих Блокчейн. Это не просто наши мысли, мы снова и снова видим, как это происходит. В течение некоторого времени это считалось ценным вызовом, и не только в моей команде, на самом деле, вся академическая среда исследует Блокчейн, и все пытаются решить эту проблему разными способами. В настоящее время уже разработано довольно много технологий для расширения возможностей Блокчейн, чтобы решить эти задачи. Но тогда было известно, что многие люди решают это разными способами.

Q4: L2 сети являются одним из способов решения проблемы масштабируемости, чем они отличаются и какие преимущества имеют по сравнению с созданием новых L1 сетей, таких как Sui?

L2 является решением для масштабирования в определенной экосистеме. Однако для разработчиков приложений использование сети L2 может быть несколько сложным. Когда сеть L2 пытается взаимодействовать с L1, необходимо провести процесс мостирования, хотя это верно для любых отношений L2/L1. Состояние, представляющее монету, актив или что-то еще в L1, должно быть отражено в L2, и наоборот. Кроме того, у L2 должна быть какая-то механика, чтобы L1 могла проверить все, что происходит в ней. Но это только первая часть, то есть любые активы, существующие в L1, необходимо перенести в L2, в L2 должно произойти какое-то действие, а затем активы должны каким-то образом быть возвращены в L1. Это довольно хлопотно.

Для токенов, таких как заменяемые активы, эта мостовая активность проходит довольно гладко, так как у людей есть два аккаунта и промежуточное программное обеспечение для мостов. Но для более общих активов ситуация не так хороша. Чтобы на самом деле использовать L2 сети для разработки более сложных приложений, чем токены, вам нужно иметь смарт-контракты с обеих сторон: один для создания (mint), другой для уничтожения (burn). Они должны перемещаться между двумя различными экосистемами, что является индивидуальной деятельностью каждого контракта. Вы не можете просто сказать: «Я создам L2 сеть, затем заберу все активы и буду действовать по своему усмотрению, а затем верну их обратно», такой концепции не существует. Это ручной процесс, который очень легко может привести к ошибкам. Поэтому это не очень хороший опыт. Представьте себе, что у вас есть активы на нескольких различных L2 сетях, и на разных L2 сетях есть эти индивидуальные смарт-контракты. Каждый раз, когда вы хотите взаимодействовать с состоянием, расположенным в другой L2 сети, вам нужно снова пройти через мост к L1, а затем вернуться к L2. Вы не можете просто сказать: «Я только что сделал что-то на этом Блокчейне, а теперь я собираюсь сделать что-то другое на другом Блокчейне, мне не нужно беспокоиться о том, на каком L1 или L2 это происходит». Все здесь, я держу это в руках и готов проводить больше транзакций с любым состоянием, к которому я хочу получить доступ. Именно поэтому опыт распределения состояния по L2 сетям плох. Перемещение активов между различными цепями крайне сложно и очевидно для пользователей. Именно поэтому L2 сети никогда по-настоящему не вызывали у меня интереса.

Еще один пример - это известный проект, который имеет очень интересную экосистему и использует другой подход, а именно расширение через использование разных Блокчейн для различных приложений. Мы можем осуществлять разные скорости транзакций на разных цепочках, и когда необходимо выполнять операции между разными приложениями, можно мостить активы между цепочками, но он также сталкивается с той же проблемой. Каждый раз, когда вы хотите использовать разные приложения, вы сначала должны выполнить мостовую операцию, что для пользователей является тонким и очевидным моментом, а затем вы можете использовать это приложение и вернуться обратно. Вы обнаружите, что тратите больше времени на перенос активов с одной цепочки на другую, чем на то, что вы действительно хотите делать.

На Sui мы предлагаем создать большую базу данных, которая на самом деле содержит все состояния, скопированные проверенными узлами. Как только вы завершаете транзакцию, все состояния в одной и той же базе данных могут быть использованы для выполнения следующей транзакции, и пользователям не нужно постоянно перемещать состояние активов между L1 и L2.

Q5: Sui Lutris является основой протокола Sui, какова его ключевая инновация, позволяющая Sui обладать высокой пропускной способностью и низкой задержкой?

Sui Lutris состоит из двух ключевых концепций: (1) для многих операций в Блокчейн на самом деле не требуется консенсус; (2) когда вам действительно нужен консенсус, существует метод с очень высокой пропускной способностью, который объединяет эти два подхода. Sui Lutris является ядром распределенной системы Sui, обеспечивая, что при проведении транзакций в распределенной сети два разных узла проверки, следуя протоколу, никогда не окажутся в несогласованном состоянии. Таким образом, не возникнет ситуации, когда один узел проверки считает, что вы потратили один coin и отправили его Алисе, в то время как другой узел проверки считает, что тот же coin на самом деле был отправлен Бобу.

Два разных пути: один не требует консенсуса (быстрый путь), другой требует консенсуса (путь консенсуса). Когда объект, с которым вы хотите взаимодействовать, принадлежит только вам, например, ваш собственный NFT-персонаж и шляпа, которую вы хотите надеть на него, теоретически другие не должны с ними взаимодействовать. В этих случаях Sui использует быстрый путь, что означает, что вы можете взаимодействовать с собственными объектами, получая окончательность сделки без ожидания консенсуса, гарантируя, что сделка происходит, и шляпа оказывается на голове вашего NFT.

Но в некоторых случаях сделка включает не только объекты, принадлежащие вам, но и такие, которые разделяются многими людьми. Например, если есть аукцион, продающий маленькие шляпки, этот тип аукциона в Sui представлен как общий объект. Люди могут делать ставки, и тот, кто предложит наибольшую сумму, выигрывает шляпку. Этот аукцион является объектом, который не принадлежит какому-либо единственному хозяину; каждый должен иметь возможность делать ставки, делиться и обновлять статус о последних ставках, и такие операции требуют дополнительного согласия. Sui Lutris позволяет вам владеть общими объектами и выполнять транзакции с ними, позволяя вам владеть другими объектами, изменять статус общих объектов или создавать новые общие объекты. Он позволяет двум путям сосуществовать и взаимодействовать между объектами, принадлежащими конкретным индивидуумам, и общими объектами, которые принадлежат нескольким людям.

Эти два разных пути имеют разные преимущества. Путь с эксклюзивными объектами имеет очень низкую задержку, время составляет менее одной секунды, что очень быстро, и он может широко масштабироваться. Задержка пути консенсуса, напротив, выше, обычно превышает одну секунду, при этом емкость также довольно высока, но, по сравнению с первым путем, его сложнее масштабировать. На Sui те, кто действительно продвигает приложения на цепочке через миллионы транзакций каждый день, обычно используют первый путь и в значительной степени структурируют свои приложения для выполнения наибольшего количества транзакций, в основном с эксклюзивными объектами, а не совместными транзакциями. С другой стороны, протоколы, выполняющие сложные работы (например, DeFi), обычно используют второй тип транзакций, поскольку им необходимо объединять ставки или ликвидность от многих разных людей для выполнения операций.

Q6: Могут ли разработчики приложений на Sui разрабатывать свои приложения, чтобы использовать быстрый путь?

Да, абсолютно. Я считаю, что это основная работа разработчиков приложений расширения. Разработчики смарт-контрактов полностью контролируют, являются ли объекты, с которыми они работают в контракте, эксклюзивными для отдельного существа или общими в любой конкретный момент времени. Один из секретов расширения приложений в Sui заключается в том, чтобы убедиться, что большая часть операций в основном выполняется на эксклюзивных объектах, поскольку Sui может управлять многими операциями, которые вы хотите, с очень низкой задержкой, что является отличным опытом. Операции, необходимые для игр, должны выполняться в этой категории, так как их задержка очень низка по сравнению с операциями, которые требуют медиации через общие состояния и общие объекты. Как только вы нажмете, транзакция может быть немедленно завершена в сети.

Разработчики смарт-контрактов имеют полный контроль над этим, и они могут точно указать, какие транзакции будут в каждой категории. Конечно, первая версия контракта может рассматривать все как общее состояние, и все будет проходить по пути консенсуса с высокой задержкой, но по мере необходимости в расширении разработчикам нужно учитывать, в какой степени можно обойтись без этих частей.

Q7: Какую роль играют программируемые交易ные блоки в этом?

Программируемые交易Блоки могут функционировать как на быстром пути, так и на пути консенсуса. Если программируемый交易Блок касается только ваших уникальных объектов, это означает, что вы можете выполнять несколько операций за одно действие в цепочке. Например, предположим, что вы являетесь приложением CEX, где многие люди покупают и продают различные monedas, вы можете выполнить одну транзакцию в цепочке, концептуально соответствующую тому, что люди покупают и продают. Но поскольку вы являетесь биржей, все они принадлежат вам, поэтому вы можете одновременно завершить тысячу交易, что является быстрым путем. С другой стороны, если некоторые объекты внутри программируемого交易Блока являются общими, это уже путь консенсуса, и в этом случае задержка будет немного выше, это не менее одной секунды, а несколько секунд.

Q8: Прошло более 100 дней с запуска основной сети. Продемонстрировало ли Sui подтверждение ваших исследовательских гипотез? Есть ли что-то, что вас удивило?

Несколько вещей подтвердили дизайн Sui, но также есть некоторые моменты, которые заставляют задуматься. Один из них заключается в том, что в моменты особенно высокой активности, даже в определенные моменты времени, ежедневный объем торгов превышал 60 миллионов сделок, из которых большая часть происходила по быстрому пути. Sui Lutris очень масштабируем и имеет очень низкую задержку. До этого момента не было ясно, будет ли кто-то использовать этот путь, но когда требуется большое количество сделок и низкая задержка, он использовался и очень эффективно! Это легко увидеть, именно этот метод. В те дни объем торгов Sui превышал