Останні досягнення та застосування протоколу консенсусу Блокчейн
Нещодавно в галузі технологій Блокчейн були досягнуті значні успіхи в дослідженні протоколів Консенсусу, особливо в аспекті асинхронного байєсівського толерантного до відмов (BFT SMR) протоколу. Наразі sMVBA з його 10δ очікуваною затримкою став найшвидшим асинхронним MVBA протоколом, тоді як раніше вважався швидшим 2-chain VABA через наявність вразливостей безпеки його 9.5δ очікувана затримка не була досягнута.
Щоб подальше підвищити ефективність консенсусу Блокчейну, дослідники запропонували два інноваційні проєкти протоколу: 2PAC (двоступеневий асинхронний консенсус) та надшвидкий конвеєрний блок. Ці нові проєкти демонструють значні переваги в пропускній здатності та затримці.
Блокчейн як децентралізована розподілена технологія реєстру, його основа полягає в механізмі консенсусу, який безпосередньо впливає на масштабованість і безпеку системи блокчейн. Асиметричний візантійський механізм стійкості до помилок (BFT) завдяки своїм перевагам у боротьбі з затримками в мережі та частковими збоєм вузлів став об'єктом досліджень.
У моделі асинхронного BFT система складається з n = 3f + 1 процесів, де f процесів можуть бути зламані зловмисниками. Ці процеси взаємодіють один з одним через асинхронні канали, затримка передачі повідомлень не контролюється. Кожен процес має пару відкритих та закритих ключів, що використовуються для забезпечення автентичності та цілісності повідомлень.
Метою протоколу консенсусу Блокчейн є досягнення згоди між всіма чесними вузлами щодо стану Блокчейн. Він повинен відповідати основним вимогам, таким як активність, узгодженість та якість P, щоб забезпечити ефективну обробку транзакцій та безперервне зростання Блокчейн.
Щодо викликів, з якими стикається поточний асинхронний консенсус-протокол, дослідники запропонували протокол 2PAC. Цей протокол значно покращує продуктивність шляхом спрощення та оптимізації процесу консенсусу. 2PAC включає два варіанти: 2PAClean та 2PACBIG.
2PAClean реалізував +90% пропускної здатності та 9.5δ очікуваної затримки, складність повідомлення становить O(n²). Завдяки усуненню непотрібних взаємодій та обчислювальних витрат підвищено ефективність протоколу. 2PACBIG є нині найшвидшим протоколом консенсусу блокчейн з складністю повідомлення O(n³), час виконання одиничного MVBA в умовах безвідмовної роботи становить лише 4δ.
Інновацією є надшвидкий дизайн блоку конвеєра, який значно зменшує затримку блоку конвеєра. Під справедливим планувальником час ухвалення рішень блоку конвеєра може бути навіть меншим, ніж у неблокованого блоку, і не підлягає впливу поведінки несправних процесів.
За допомогою теоретичного аналізу та практичного тестування, 2PAClean має очікуване затримання в найгіршому випадку 9,5δ, а в хорошому випадку – 6δ. У порівнянні з цим, очікуване затримання sMVBA складає 10δ, а в хорошому випадку – 6δ. 2PAClean не тільки зменшив затримання в найгіршому випадку, але й підвищив пропускну здатність на 80% до 100%.
Час виконання одноразового MVBA для 2PACBIG становить 4δ, що швидше, ніж існуючий протокол. Дизайн надшвидкого конвеєрного Блоку дозволяє s2PAClean і s2PACBIG досягти часу прийняття рішень по конвеєрним блокам в 4δ і 3δ відповідно, що ще більше підвищує продуктивність.
Результати оцінки показують, що 2PAClean і 2PACBIG демонструють відмінні результати в різних мережевих умовах, особливо в умовах високої затримки та високої частоти відмов. 2PAClean досягає балансу між затримкою передачі повідомлень і обчислювальною складністю, тоді як 2PACBIG реалізує нижчу затримку за рахунок паралелізації та оптимізації процесу голосування.
З розвитком технології Блокчейн, асинхронний протокол Консенсус BFT відіграватиме дедалі важливішу роль у забезпеченні безпеки та підвищенні продуктивності. Дизайн 2PAC та надшвидких конвеєрних Блоків демонструє напрямок розвитку майбутніх протоколів Консенсусу Блокчейн, а саме шляхом спрощення структури протоколу та оптимізації процесу Консенсусу для досягнення вищої пропускної здатності та нижчої затримки.
Майбутні дослідження можуть далі вивчати оптимізацію протоколу, поглиблений аналіз безпеки, а також застосування нових протоколів у реальних системах Блокчейн. Ці інновації надають нові ідеї для досягнення ефективних і безпечних протоколів консенсусу Блокчейн, що, ймовірно, сприятиме більшій ролі технології Блокчейн у цифровій економіці.
Переглянути оригінал
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
Блокчейн Консенсус новий прорив: 2PAC протокол досягає вищої пропускної здатності та нижчої затримки
Останні досягнення та застосування протоколу консенсусу Блокчейн
Нещодавно в галузі технологій Блокчейн були досягнуті значні успіхи в дослідженні протоколів Консенсусу, особливо в аспекті асинхронного байєсівського толерантного до відмов (BFT SMR) протоколу. Наразі sMVBA з його 10δ очікуваною затримкою став найшвидшим асинхронним MVBA протоколом, тоді як раніше вважався швидшим 2-chain VABA через наявність вразливостей безпеки його 9.5δ очікувана затримка не була досягнута.
Щоб подальше підвищити ефективність консенсусу Блокчейну, дослідники запропонували два інноваційні проєкти протоколу: 2PAC (двоступеневий асинхронний консенсус) та надшвидкий конвеєрний блок. Ці нові проєкти демонструють значні переваги в пропускній здатності та затримці.
Блокчейн як децентралізована розподілена технологія реєстру, його основа полягає в механізмі консенсусу, який безпосередньо впливає на масштабованість і безпеку системи блокчейн. Асиметричний візантійський механізм стійкості до помилок (BFT) завдяки своїм перевагам у боротьбі з затримками в мережі та частковими збоєм вузлів став об'єктом досліджень.
У моделі асинхронного BFT система складається з n = 3f + 1 процесів, де f процесів можуть бути зламані зловмисниками. Ці процеси взаємодіють один з одним через асинхронні канали, затримка передачі повідомлень не контролюється. Кожен процес має пару відкритих та закритих ключів, що використовуються для забезпечення автентичності та цілісності повідомлень.
Метою протоколу консенсусу Блокчейн є досягнення згоди між всіма чесними вузлами щодо стану Блокчейн. Він повинен відповідати основним вимогам, таким як активність, узгодженість та якість P, щоб забезпечити ефективну обробку транзакцій та безперервне зростання Блокчейн.
Щодо викликів, з якими стикається поточний асинхронний консенсус-протокол, дослідники запропонували протокол 2PAC. Цей протокол значно покращує продуктивність шляхом спрощення та оптимізації процесу консенсусу. 2PAC включає два варіанти: 2PAClean та 2PACBIG.
2PAClean реалізував +90% пропускної здатності та 9.5δ очікуваної затримки, складність повідомлення становить O(n²). Завдяки усуненню непотрібних взаємодій та обчислювальних витрат підвищено ефективність протоколу. 2PACBIG є нині найшвидшим протоколом консенсусу блокчейн з складністю повідомлення O(n³), час виконання одиничного MVBA в умовах безвідмовної роботи становить лише 4δ.
Інновацією є надшвидкий дизайн блоку конвеєра, який значно зменшує затримку блоку конвеєра. Під справедливим планувальником час ухвалення рішень блоку конвеєра може бути навіть меншим, ніж у неблокованого блоку, і не підлягає впливу поведінки несправних процесів.
За допомогою теоретичного аналізу та практичного тестування, 2PAClean має очікуване затримання в найгіршому випадку 9,5δ, а в хорошому випадку – 6δ. У порівнянні з цим, очікуване затримання sMVBA складає 10δ, а в хорошому випадку – 6δ. 2PAClean не тільки зменшив затримання в найгіршому випадку, але й підвищив пропускну здатність на 80% до 100%.
Час виконання одноразового MVBA для 2PACBIG становить 4δ, що швидше, ніж існуючий протокол. Дизайн надшвидкого конвеєрного Блоку дозволяє s2PAClean і s2PACBIG досягти часу прийняття рішень по конвеєрним блокам в 4δ і 3δ відповідно, що ще більше підвищує продуктивність.
Результати оцінки показують, що 2PAClean і 2PACBIG демонструють відмінні результати в різних мережевих умовах, особливо в умовах високої затримки та високої частоти відмов. 2PAClean досягає балансу між затримкою передачі повідомлень і обчислювальною складністю, тоді як 2PACBIG реалізує нижчу затримку за рахунок паралелізації та оптимізації процесу голосування.
З розвитком технології Блокчейн, асинхронний протокол Консенсус BFT відіграватиме дедалі важливішу роль у забезпеченні безпеки та підвищенні продуктивності. Дизайн 2PAC та надшвидких конвеєрних Блоків демонструє напрямок розвитку майбутніх протоколів Консенсусу Блокчейн, а саме шляхом спрощення структури протоколу та оптимізації процесу Консенсусу для досягнення вищої пропускної здатності та нижчої затримки.
Майбутні дослідження можуть далі вивчати оптимізацію протоколу, поглиблений аналіз безпеки, а також застосування нових протоколів у реальних системах Блокчейн. Ці інновації надають нові ідеї для досягнення ефективних і безпечних протоколів консенсусу Блокчейн, що, ймовірно, сприятиме більшій ролі технології Блокчейн у цифровій економіці.