Kemajuan dan Aplikasi Terbaru dari Protokol Konsensus Blockchain
Baru-baru ini, penelitian di bidang teknologi blockchain mengenai protokol konsensus telah mencapai kemajuan yang signifikan, terutama dalam protokol replikasi mesin keadaan toleran kesalahan Bizantium asinkron (BFT SMR). Saat ini, sMVBA dengan latensi yang diharapkan 10δ menjadi protokol MVBA asinkron tercepat, sementara 2-chain VABA yang awalnya dianggap lebih cepat tidak dapat mencapai latensi yang diharapkan 9.5δ karena adanya celah keamanan.
Untuk lebih meningkatkan efisiensi konsensus Blockchain, para peneliti mengusulkan dua desain protokol inovatif: 2PAC (konsensus asinkron tahap 2) dan Blok pipa super cepat. Desain baru ini menunjukkan keunggulan signifikan dalam hal throughput dan latensi.
Blockchain sebagai teknologi buku besar terdistribusi yang terdesentralisasi, inti dari teknologi ini adalah mekanisme konsensus, yang secara langsung mempengaruhi skalabilitas dan keamanan sistem blockchain. Mekanisme konsensus toleransi kesalahan Byzantine (BFT) menjadi fokus penelitian karena keunggulannya dalam menangani keterlambatan jaringan dan kegagalan sebagian node.
Dalam model BFT asinkron, sistem terdiri dari n = 3f + 1 proses, di mana f proses dapat dirusak secara jahat. Proses-proses ini saling berkomunikasi melalui saluran asinkron, dengan penundaan pengiriman pesan yang tidak terkendali. Setiap proses memiliki pasangan kunci publik dan privat untuk memastikan keaslian dan integritas pesan.
Tujuan protokol konsensus Blockchain adalah untuk membuat semua node yang jujur mencapai kesepakatan tentang status Blockchain. Ini perlu memenuhi persyaratan dasar seperti aktivasi, konsistensi, dan kualitas P, untuk memastikan pengolahan transaksi yang valid dan pertumbuhan berkelanjutan Blockchain.
Terkait tantangan yang dihadapi oleh protokol konsensus asinkron saat ini, para peneliti telah mengajukan protokol 2PAC. Protokol ini secara signifikan meningkatkan kinerja dengan menyederhanakan dan mengoptimalkan proses konsensus. 2PAC terdiri dari dua varian: 2PAClean dan 2PACBIG.
2PAClean mencapai +90% throughput dan 9,5δ keterlambatan yang diharapkan, kompleksitas pesan adalah O(n²). Dengan menghilangkan interaksi dan biaya komputasi yang tidak perlu, efisiensi protokol meningkat. 2PACBIG adalah protokol konsensus blockchain tercepat saat ini dengan kompleksitas pesan O(n³), waktu eksekusi MVBA tunggal dalam keadaan tanpa kesalahan hanya 4δ.
Inovasi lainnya adalah desain blok pipeline super cepat, yang secara signifikan mengurangi latensi blok pipeline. Di bawah penjadwal yang adil, waktu keputusan blok pipeline bahkan dapat kurang dari blok non-pipeline, dan tidak terpengaruh oleh perilaku proses yang gagal.
Melalui analisis teoritis dan pengujian praktis, 2PAClean memiliki perkiraan latensi terburuk sebesar 9.5δ dan dalam keadaan baik sebesar 6δ. Sebagai perbandingan, perkiraan latensi sMVBA adalah 10δ, dengan keadaan baik sebesar 6δ. 2PAClean tidak hanya mengurangi latensi terburuk, tetapi juga meningkatkan throughput sebesar 80% hingga 100%.
Waktu eksekusi MVBA tunggal 2PACBIG adalah 4δ, lebih cepat dibandingkan protokol yang ada. Desain blok aliran super cepat memungkinkan s2PAClean dan s2PACBIG masing-masing mencapai waktu keputusan blok aliran 4δ dan 3δ, yang lebih meningkatkan kinerja.
Hasil evaluasi menunjukkan bahwa 2PAClean dan 2PACBIG berkinerja sangat baik dalam berbagai kondisi jaringan, terutama dalam lingkungan dengan latensi tinggi dan tingkat kegagalan yang tinggi. 2PAClean mencapai keseimbangan antara latensi pengiriman pesan dan kompleksitas komputasi, sementara 2PACBIG mencapai latensi yang lebih rendah melalui paralelisasi dan optimasi proses pemungutan suara.
Seiring dengan perkembangan teknologi Blockchain, protokol konsensus BFT asinkron akan memainkan peran yang semakin penting dalam menjaga keamanan dan meningkatkan kinerja. Desain 2PAC dan blok jalur cepat super menunjukkan arah perkembangan protokol konsensus Blockchain di masa depan, yaitu dengan menyederhanakan struktur protokol dan mengoptimalkan proses konsensus untuk mencapai throughput yang lebih tinggi dan latensi yang lebih rendah.
Penelitian di masa depan dapat mengeksplorasi lebih lanjut optimasi protokol, analisis keamanan yang mendalam, serta penerapan protokol baru dalam sistem Blockchain yang sebenarnya. Inovasi-inovasi ini memberikan ide-ide baru untuk mencapai protokol konsensus Blockchain yang efisien dan aman, dan diharapkan dapat mendorong teknologi Blockchain untuk memainkan peran yang lebih besar dalam ekonomi digital.
Lihat Asli
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
17 Suka
Hadiah
17
8
Bagikan
Komentar
0/400
GraphGuru
· 07-22 06:30
Jangan terburu-buru, bagaimana dengan stabilitasnya?
Lihat AsliBalas0
pumpamentalist
· 07-21 08:52
Bull beer terobosan datang
Lihat AsliBalas0
ExpectationFarmer
· 07-19 07:14
Cepat naik Mainnet
Lihat AsliBalas0
MEVHunterWang
· 07-19 07:14
Berapa tps yang dapat dijalankan berdasarkan data?
Lihat AsliBalas0
mev_me_maybe
· 07-19 07:12
Akhirnya ada sedikit kemajuan.
Lihat AsliBalas0
GateUser-e87b21ee
· 07-19 07:05
Akan meledak ya? Kalian lagi bikin berita besar lagi.
Blockchain konsensus baru: protokol 2PAC mencapai throughput yang lebih tinggi dan latensi yang lebih rendah
Kemajuan dan Aplikasi Terbaru dari Protokol Konsensus Blockchain
Baru-baru ini, penelitian di bidang teknologi blockchain mengenai protokol konsensus telah mencapai kemajuan yang signifikan, terutama dalam protokol replikasi mesin keadaan toleran kesalahan Bizantium asinkron (BFT SMR). Saat ini, sMVBA dengan latensi yang diharapkan 10δ menjadi protokol MVBA asinkron tercepat, sementara 2-chain VABA yang awalnya dianggap lebih cepat tidak dapat mencapai latensi yang diharapkan 9.5δ karena adanya celah keamanan.
Untuk lebih meningkatkan efisiensi konsensus Blockchain, para peneliti mengusulkan dua desain protokol inovatif: 2PAC (konsensus asinkron tahap 2) dan Blok pipa super cepat. Desain baru ini menunjukkan keunggulan signifikan dalam hal throughput dan latensi.
Blockchain sebagai teknologi buku besar terdistribusi yang terdesentralisasi, inti dari teknologi ini adalah mekanisme konsensus, yang secara langsung mempengaruhi skalabilitas dan keamanan sistem blockchain. Mekanisme konsensus toleransi kesalahan Byzantine (BFT) menjadi fokus penelitian karena keunggulannya dalam menangani keterlambatan jaringan dan kegagalan sebagian node.
Dalam model BFT asinkron, sistem terdiri dari n = 3f + 1 proses, di mana f proses dapat dirusak secara jahat. Proses-proses ini saling berkomunikasi melalui saluran asinkron, dengan penundaan pengiriman pesan yang tidak terkendali. Setiap proses memiliki pasangan kunci publik dan privat untuk memastikan keaslian dan integritas pesan.
Tujuan protokol konsensus Blockchain adalah untuk membuat semua node yang jujur mencapai kesepakatan tentang status Blockchain. Ini perlu memenuhi persyaratan dasar seperti aktivasi, konsistensi, dan kualitas P, untuk memastikan pengolahan transaksi yang valid dan pertumbuhan berkelanjutan Blockchain.
Terkait tantangan yang dihadapi oleh protokol konsensus asinkron saat ini, para peneliti telah mengajukan protokol 2PAC. Protokol ini secara signifikan meningkatkan kinerja dengan menyederhanakan dan mengoptimalkan proses konsensus. 2PAC terdiri dari dua varian: 2PAClean dan 2PACBIG.
2PAClean mencapai +90% throughput dan 9,5δ keterlambatan yang diharapkan, kompleksitas pesan adalah O(n²). Dengan menghilangkan interaksi dan biaya komputasi yang tidak perlu, efisiensi protokol meningkat. 2PACBIG adalah protokol konsensus blockchain tercepat saat ini dengan kompleksitas pesan O(n³), waktu eksekusi MVBA tunggal dalam keadaan tanpa kesalahan hanya 4δ.
Inovasi lainnya adalah desain blok pipeline super cepat, yang secara signifikan mengurangi latensi blok pipeline. Di bawah penjadwal yang adil, waktu keputusan blok pipeline bahkan dapat kurang dari blok non-pipeline, dan tidak terpengaruh oleh perilaku proses yang gagal.
Melalui analisis teoritis dan pengujian praktis, 2PAClean memiliki perkiraan latensi terburuk sebesar 9.5δ dan dalam keadaan baik sebesar 6δ. Sebagai perbandingan, perkiraan latensi sMVBA adalah 10δ, dengan keadaan baik sebesar 6δ. 2PAClean tidak hanya mengurangi latensi terburuk, tetapi juga meningkatkan throughput sebesar 80% hingga 100%.
Waktu eksekusi MVBA tunggal 2PACBIG adalah 4δ, lebih cepat dibandingkan protokol yang ada. Desain blok aliran super cepat memungkinkan s2PAClean dan s2PACBIG masing-masing mencapai waktu keputusan blok aliran 4δ dan 3δ, yang lebih meningkatkan kinerja.
Hasil evaluasi menunjukkan bahwa 2PAClean dan 2PACBIG berkinerja sangat baik dalam berbagai kondisi jaringan, terutama dalam lingkungan dengan latensi tinggi dan tingkat kegagalan yang tinggi. 2PAClean mencapai keseimbangan antara latensi pengiriman pesan dan kompleksitas komputasi, sementara 2PACBIG mencapai latensi yang lebih rendah melalui paralelisasi dan optimasi proses pemungutan suara.
Seiring dengan perkembangan teknologi Blockchain, protokol konsensus BFT asinkron akan memainkan peran yang semakin penting dalam menjaga keamanan dan meningkatkan kinerja. Desain 2PAC dan blok jalur cepat super menunjukkan arah perkembangan protokol konsensus Blockchain di masa depan, yaitu dengan menyederhanakan struktur protokol dan mengoptimalkan proses konsensus untuk mencapai throughput yang lebih tinggi dan latensi yang lebih rendah.
Penelitian di masa depan dapat mengeksplorasi lebih lanjut optimasi protokol, analisis keamanan yang mendalam, serta penerapan protokol baru dalam sistem Blockchain yang sebenarnya. Inovasi-inovasi ini memberikan ide-ide baru untuk mencapai protokol konsensus Blockchain yang efisien dan aman, dan diharapkan dapat mendorong teknologi Blockchain untuk memainkan peran yang lebih besar dalam ekonomi digital.