Derniers progrès et applications du protocole de consensus Blockchain
Récemment, la recherche sur les protocoles de consensus dans le domaine de la technologie Blockchain a fait des progrès significatifs, en particulier en ce qui concerne le protocole de réplique de machine d'état tolérant aux pannes byzantines asynchrones (BFT SMR). Actuellement, le sMVBA, avec son délai attendu de 10δ, est devenu le protocole MVBA asynchrone le plus rapide, tandis que le 2-chain VABA, qui était initialement considéré comme plus rapide, n'a pas pu atteindre son délai attendu de 9.5δ en raison de vulnérabilités de sécurité.
Pour améliorer davantage l'efficacité du consensus Blockchain, les chercheurs ont proposé deux conceptions de protocole innovantes : 2PAC (Consensus asynchrone en 2 étapes) et Bloc à pipeline ultra rapide. Ces nouvelles conceptions présentent des avantages significatifs en termes de débit et de latence.
La blockchain, en tant que technologie de registre distribué décentralisé, repose sur un mécanisme de consensus qui influence directement l'évolutivité et la sécurité des systèmes blockchain. Le mécanisme de consensus de tolérance aux pannes byzantines asynchrone (BFT) a été mis en avant en raison de ses avantages pour faire face aux retards réseau et à la défaillance de certains nœuds.
Dans le modèle BFT asynchrone, le système est composé de n = 3f + 1 processus, dont f peuvent être compromis de manière malveillante. Ces processus communiquent entre eux par des canaux asynchrones, avec des délais de transmission des messages incontrôlés. Chaque processus possède une paire de clés publiques et privées pour garantir l'authenticité et l'intégrité des messages.
L'objectif du protocole de consensus de la Blockchain est de permettre à tous les nœuds honnêtes de parvenir à un accord sur l'état de la Blockchain. Il doit satisfaire aux exigences fondamentales telles que l'activité, la cohérence et la qualité P, garantissant le traitement efficace des transactions et la croissance continue de la Blockchain.
Face aux défis actuels des protocoles de consensus asynchrones, les chercheurs ont proposé le protocole 2PAC. Ce protocole améliore considérablement la performance en simplifiant et en optimisant le processus de consensus. 2PAC comprend deux variantes : 2PAClean et 2PACBIG.
2PAClean a atteint un taux de transfert de +90% et un délai de latence attendu de 9.5δ, avec une complexité de message de O(n²). En éliminant les interactions inutiles et les frais de calcul, l'efficacité du protocole a été améliorée. 2PACBIG est actuellement le protocole de consensus blockchain le plus rapide avec une complexité de message de O(n³), avec un temps d'exécution unique de MVBA de seulement 4δ en cas de fonctionnement sans faille.
Une autre innovation est la conception de blocs en pipeline ultra-rapide, qui réduit considérablement la latence des blocs en pipeline. Sous un ordonnanceur équitable, le temps de décision des blocs en pipeline peut même être inférieur à celui des blocs non en pipeline, et n'est pas affecté par le comportement des processus en panne.
Grâce à l'analyse théorique et aux tests pratiques, le délai attendu de 2PAClean dans le pire des cas est de 9,5δ et dans le meilleur des cas de 6δ. En revanche, le délai attendu de sMVBA est de 10δ et dans le meilleur des cas de 6δ. 2PAClean réduit non seulement le délai dans le pire des cas, mais augmente également le débit de 80 % à 100 %.
Le temps d'exécution unique de MVBA de 2PACBIG est de 4δ, plus rapide que le protocole existant. La conception de blocs en pipeline ultra-rapide permet à s2PAClean et s2PACBIG d'atteindre respectivement des temps de décision de blocs en pipeline de 4δ et 3δ, améliorant ainsi les performances.
Les résultats de l'évaluation montrent que 2PAClean et 2PACBIG se comportent exceptionnellement bien dans diverses conditions réseau, en particulier dans des environnements à forte latence et à taux de défaillance élevé. 2PAClean trouve un équilibre entre la latence de messagerie et la complexité de calcul, tandis que 2PACBIG atteint une latence plus faible grâce à la parallélisation et à l'optimisation du processus de vote.
Avec le développement de la technologie Blockchain, le protocole de consensus BFT asynchrone jouera un rôle de plus en plus important dans la garantie de la sécurité et l'amélioration des performances. La conception de 2PAC et des blocs de pipelines ultra-rapides montre la direction future du développement des protocoles de consensus Blockchain, c'est-à-dire en simplifiant la structure du protocole et en optimisant le processus de consensus pour réaliser un débit plus élevé et une latence plus faible.
Les recherches futures pourraient explorer davantage l'optimisation des protocoles, approfondir l'analyse de la sécurité, ainsi que l'application de nouveaux protocoles dans des systèmes Blockchain réels. Ces innovations offrent de nouvelles perspectives pour réaliser des protocoles de consensus Blockchain efficaces et sécurisés, et pourraient favoriser un plus grand rôle de la technologie Blockchain dans l'économie numérique.
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GraphGuru
· 07-22 06:30
Ne vous précipitez pas, quelle est la stabilité ?
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pumpamentalist
· 07-21 08:52
bull bière la percée est arrivée
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ExpectationFarmer
· 07-19 07:14
Vite, rejoignez le Mainnet
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MEVHunterWang
· 07-19 07:14
Combien de TPS les données peuvent-elles traiter ?
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mev_me_maybe
· 07-19 07:12
On dirait qu'il y a enfin un peu de progrès.
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GateUser-e87b21ee
· 07-19 07:05
Ça va exploser, n'est-ce pas ? Vous êtes encore en train de faire de grandes nouvelles.
Nouveau breakthrough de consensus Blockchain : le protocole 2PAC réalise un débit plus élevé et une latence plus faible
Derniers progrès et applications du protocole de consensus Blockchain
Récemment, la recherche sur les protocoles de consensus dans le domaine de la technologie Blockchain a fait des progrès significatifs, en particulier en ce qui concerne le protocole de réplique de machine d'état tolérant aux pannes byzantines asynchrones (BFT SMR). Actuellement, le sMVBA, avec son délai attendu de 10δ, est devenu le protocole MVBA asynchrone le plus rapide, tandis que le 2-chain VABA, qui était initialement considéré comme plus rapide, n'a pas pu atteindre son délai attendu de 9.5δ en raison de vulnérabilités de sécurité.
Pour améliorer davantage l'efficacité du consensus Blockchain, les chercheurs ont proposé deux conceptions de protocole innovantes : 2PAC (Consensus asynchrone en 2 étapes) et Bloc à pipeline ultra rapide. Ces nouvelles conceptions présentent des avantages significatifs en termes de débit et de latence.
La blockchain, en tant que technologie de registre distribué décentralisé, repose sur un mécanisme de consensus qui influence directement l'évolutivité et la sécurité des systèmes blockchain. Le mécanisme de consensus de tolérance aux pannes byzantines asynchrone (BFT) a été mis en avant en raison de ses avantages pour faire face aux retards réseau et à la défaillance de certains nœuds.
Dans le modèle BFT asynchrone, le système est composé de n = 3f + 1 processus, dont f peuvent être compromis de manière malveillante. Ces processus communiquent entre eux par des canaux asynchrones, avec des délais de transmission des messages incontrôlés. Chaque processus possède une paire de clés publiques et privées pour garantir l'authenticité et l'intégrité des messages.
L'objectif du protocole de consensus de la Blockchain est de permettre à tous les nœuds honnêtes de parvenir à un accord sur l'état de la Blockchain. Il doit satisfaire aux exigences fondamentales telles que l'activité, la cohérence et la qualité P, garantissant le traitement efficace des transactions et la croissance continue de la Blockchain.
Face aux défis actuels des protocoles de consensus asynchrones, les chercheurs ont proposé le protocole 2PAC. Ce protocole améliore considérablement la performance en simplifiant et en optimisant le processus de consensus. 2PAC comprend deux variantes : 2PAClean et 2PACBIG.
2PAClean a atteint un taux de transfert de +90% et un délai de latence attendu de 9.5δ, avec une complexité de message de O(n²). En éliminant les interactions inutiles et les frais de calcul, l'efficacité du protocole a été améliorée. 2PACBIG est actuellement le protocole de consensus blockchain le plus rapide avec une complexité de message de O(n³), avec un temps d'exécution unique de MVBA de seulement 4δ en cas de fonctionnement sans faille.
Une autre innovation est la conception de blocs en pipeline ultra-rapide, qui réduit considérablement la latence des blocs en pipeline. Sous un ordonnanceur équitable, le temps de décision des blocs en pipeline peut même être inférieur à celui des blocs non en pipeline, et n'est pas affecté par le comportement des processus en panne.
Grâce à l'analyse théorique et aux tests pratiques, le délai attendu de 2PAClean dans le pire des cas est de 9,5δ et dans le meilleur des cas de 6δ. En revanche, le délai attendu de sMVBA est de 10δ et dans le meilleur des cas de 6δ. 2PAClean réduit non seulement le délai dans le pire des cas, mais augmente également le débit de 80 % à 100 %.
Le temps d'exécution unique de MVBA de 2PACBIG est de 4δ, plus rapide que le protocole existant. La conception de blocs en pipeline ultra-rapide permet à s2PAClean et s2PACBIG d'atteindre respectivement des temps de décision de blocs en pipeline de 4δ et 3δ, améliorant ainsi les performances.
Les résultats de l'évaluation montrent que 2PAClean et 2PACBIG se comportent exceptionnellement bien dans diverses conditions réseau, en particulier dans des environnements à forte latence et à taux de défaillance élevé. 2PAClean trouve un équilibre entre la latence de messagerie et la complexité de calcul, tandis que 2PACBIG atteint une latence plus faible grâce à la parallélisation et à l'optimisation du processus de vote.
Avec le développement de la technologie Blockchain, le protocole de consensus BFT asynchrone jouera un rôle de plus en plus important dans la garantie de la sécurité et l'amélioration des performances. La conception de 2PAC et des blocs de pipelines ultra-rapides montre la direction future du développement des protocoles de consensus Blockchain, c'est-à-dire en simplifiant la structure du protocole et en optimisant le processus de consensus pour réaliser un débit plus élevé et une latence plus faible.
Les recherches futures pourraient explorer davantage l'optimisation des protocoles, approfondir l'analyse de la sécurité, ainsi que l'application de nouveaux protocoles dans des systèmes Blockchain réels. Ces innovations offrent de nouvelles perspectives pour réaliser des protocoles de consensus Blockchain efficaces et sécurisés, et pourraient favoriser un plus grand rôle de la technologie Blockchain dans l'économie numérique.