ブロックチェーンコンセンサスの新たな突破口:2PACプロトコルがより高いスループットとより低いレイテンシーを実現

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ブロックチェーンコンセンサスプロトコルの最新進展と応用

最近、ブロックチェーン技術分野におけるコンセンサスプロトコルの研究は顕著な進展を遂げており、特に非同期バイザンチン耐障害状態機械複製(BFT SMR)プロトコルにおいて顕著です。現在、sMVBAはその10δの期待遅延により最速の非同期MVBAプロトコルとなっていますが、元々より速いと考えられていた2-chain VABAはセキュリティの脆弱性があるため、その9.5δの期待遅延を実現できませんでした。

ブロックチェーンのコンセンサス効率をさらに向上させるために、研究者は2つの革新的なプロトコル設計を提案しました:2PAC(2段階非同期コンセンサス)と超高速パイプラインブロック。これらの新しい設計は、スループットとレイテンシにおいて顕著な利点を示しています。

ブロックチェーンは、分散型の分散台帳技術として、その核心はコンセンサス機構にあります。これはブロックチェーンシステムのスケーラビリティとセキュリティに直接影響を与えます。非同期ビザンチンフォールトトレランス(BFT)コンセンサス機構は、ネットワークの遅延や部分的なノードの障害に対処する際の利点から、研究の重点となっています。

非同期BFTモデルでは、システムはn = 3f + 1のプロセスで構成され、ここでfは悪意のある破壊の可能性があるプロセスの数です。これらのプロセスは非同期チャネルを介して相互に通信し、メッセージの伝達遅延は制御されません。各プロセスはメッセージの真正性と完全性を確保するために公開鍵と秘密鍵のペアを持っています。

ブロックチェーンコンセンサスプロトコルの目標は、すべての誠実なノードがブロックチェーンの状態に関して合意に達することです。これは、活性、一貫性、P品質などの基本要件を満たす必要があり、トランザクションの有効な処理とブロックチェーンの継続的な成長を確保します。

業界研究レポート:ブロックチェーンコンセンサスプロトコルの最新の進展と応用--コイン界ネットの深層報道

現在の非同期コンセンサスプロトコルが直面している課題に対処するために、研究者たちは2PACプロトコルを提案しました。このプロトコルは、コンセンサスプロセスを簡素化および最適化することで、性能を大幅に向上させます。2PACには2つのバリエーションがあります:2PACleanと2PACBIG。

2PACleanは+90%のスループットと9.5δの期待遅延を実現し、メッセージの複雑さはO(n²)です。不必要な相互作用と計算オーバーヘッドを排除することで、プロトコルの効率が向上しました。2PACBIGは現在、メッセージの複雑さがO(n³)の最速のブロックチェーンコンセンサスプロトコルであり、故障のない場合の単一MVBAの実行時間はわずか4δです。

もう一つの革新は、超高速パイプラインブロック設計であり、パイプラインブロックの遅延を大幅に削減します。公平スケジューラの下では、パイプラインブロックの決定時間は、非パイプラインブロックよりも短くなる可能性があり、障害プロセスの挙動の影響を受けません。

理論分析と実際のテストを通じて、2PACleanの最悪の場合の期待遅延は9.5δ、良好な場合は6δです。それに対して、sMVBAの期待遅延は10δ、良好な場合は6δです。2PACleanは最悪の遅延を低減するだけでなく、スループットを80%から100%向上させました。

2PACBIGの単一MVBA実行時間は4δで、既存のプロトコルよりも速いです。超高速パイプラインブロック設計により、s2PACleanとs2PACBIGはそれぞれ4δと3δのパイプラインブロック決定時間を実現し、性能をさらに向上させました。

計算評価結果は、2PACleanと2PACBIGがさまざまなネットワーク条件下で優れたパフォーマンスを示し、特に高遅延および高障害率環境において優れていることを示しています。2PACleanはメッセージ遅延と計算の複雑さの間でバランスを取っており、2PACBIGは並列化と投票プロセスの最適化を通じてより低い遅延を実現しています。

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ブロックチェーン技術の発展に伴い、非同期BFTコンセンサスプロトコルは安全性を保障し、性能を向上させる上でますます重要な役割を果たすことになるでしょう。2PACと超高速パイプラインブロックの設計は、将来のブロックチェーンコンセンサスプロトコルの発展方向を示しており、プロトコル構造を簡素化し、コンセンサスプロセスを最適化することで、より高いスループットとより低いレイテンシを実現します。

未来の研究では、プロトコルの最適化や安全性分析の深化、さらには実際のブロックチェーンシステムにおける新プロトコルの適用をさらに探求することができます。これらの革新は、高効率で安全なブロックチェーンコンセンサスプロトコルの実現に新たな視点を提供し、デジタル経済におけるブロックチェーン技術のさらなる活用を促進することが期待されています。

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ExpectationFarmervip
· 07-19 07:14
快点上メインネット
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MEVHunterWangvip
· 07-19 07:14
データがどれだけのTPSを処理できるか?
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mev_me_maybevip
· 07-19 07:12
やっと少し進展があったみたいです
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GateUser-e87b21eevip
· 07-19 07:05
爆発するでしょう、また大ニュースを起こしているのですね。
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GateUser-75ee51e7vip
· 07-19 06:50
この波の相場は突進する
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GweiWatchervip
· 07-19 06:45
この新しいおもちゃはいいですね
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