Últimos avanços e aplicações do protocolo de consenso Blockchain
Recentemente, a pesquisa no campo da Blockchain teve avanços significativos em relação aos protocolos de Consenso, especialmente no que diz respeito ao protocolo de replicação de máquinas de estado de tolerância a falhas bizantinas assíncronas (BFT SMR). Atualmente, o sMVBA, com seu atraso esperado de 10δ, tornou-se o protocolo MVBA assíncrono mais rápido, enquanto o 2-chain VABA, que era considerado mais rápido, não conseguiu atingir seu atraso esperado de 9.5δ devido a vulnerabilidades de segurança.
Para melhorar ainda mais a eficiência do consenso Blockchain, os pesquisadores propuseram dois projetos de protocolo inovadores: 2PAC (consenso assíncrono em 2 fases) e Bloco de pipeline ultrarrápido. Esses novos designs demonstraram vantagens significativas em termos de throughput e latência.
Blockchain como uma tecnologia de livro-razão distribuído descentralizado, seu núcleo está no mecanismo de consenso, que afeta diretamente a escalabilidade e a segurança do sistema blockchain. O mecanismo de consenso de Tolerância a Falhas Bizantinas Assíncronas (BFT), devido às suas vantagens na abordagem da latência de rede e falhas de nós parciais, tornou-se um foco de pesquisa.
No modelo BFT assíncrono, o sistema é composto por n = 3f + 1 processos, onde f processos podem ser comprometidos maliciosamente. Esses processos comunicam-se entre si através de canais assíncronos, com atrasos na entrega de mensagens que não são controlados. Cada processo possui um par de chaves pública e privada, utilizado para garantir a autenticidade e integridade das mensagens.
O objetivo do protocolo de consenso da Blockchain é fazer com que todos os nós honestos concordem sobre o estado da Blockchain. Ele precisa atender a requisitos básicos como a atividade, a consistência e a qualidade P, garantindo o processamento eficaz das transações e o crescimento contínuo da Blockchain.
Para enfrentar os desafios atuais do protocolo de consenso assíncrono, os investigadores propuseram o protocolo 2PAC. Este protocolo melhora significativamente o desempenho ao simplificar e otimizar o processo de consenso. O 2PAC inclui duas variantes: 2PAClean e 2PACBIG.
2PAClean alcançou uma taxa de throughput de +90% e uma latência esperada de 9.5δ, com complexidade de mensagem de O(n²). Ao eliminar interações e custos de computação desnecessários, a eficiência do protocolo foi melhorada. 2PACBIG é atualmente o protocolo de consenso de blockchain mais rápido, com complexidade de mensagem de O(n³), e um tempo de execução de MVBA de apenas 4δ em condições sem falhas.
Outra inovação é o design de bloco de pipeline ultrarrápido, que reduz significativamente a latência dos blocos de pipeline. Sob o agendador justo, o tempo de decisão dos blocos de pipeline pode até ser menor do que o dos blocos não-pipeline, e não é afetado pelo comportamento de processos com falhas.
Através de análises teóricas e testes práticos, o 2PAClean tem um atraso esperado de 9.5δ no pior caso e de 6δ no bom caso. Em comparação, o sMVBA tem um atraso esperado de 10δ e de 6δ no bom caso. O 2PAClean não só reduziu o atraso no pior caso, como também aumentou a taxa de transferência em 80% a 100%.
O tempo de execução do MVBA único do 2PACBIG é de 4δ, mais rápido do que o protocolo existente. O design de bloco de pipeline super rápido permite que o s2PAClean e o s2PACBIG alcancem tempos de decisão de bloco de pipeline de 4δ e 3δ, respectivamente, melhorando ainda mais o desempenho.
Os resultados da avaliação mostram que o 2PAClean e o 2PACBIG apresentam um desempenho excelente em várias condições de rede, especialmente em ambientes de alta latência e alta taxa de falhas. O 2PAClean alcança um equilíbrio entre a latência de mensagens e a complexidade computacional, enquanto o 2PACBIG consegue uma latência mais baixa através da paralelização e otimização do processo de votação.
Com o desenvolvimento da tecnologia Blockchain, o protocolo de consenso BFT assíncrono desempenhará um papel cada vez mais importante na garantia da segurança e na melhoria do desempenho. O design do 2PAC e do bloco de pipeline ultrarrápido demonstra a direção futura do desenvolvimento dos protocolos de consenso Blockchain, ou seja, alcançar maior taxa de transferência e menor latência através da simplificação da estrutura do protocolo e da otimização do processo de consenso.
Futuros estudos podem explorar ainda mais a otimização de protocolos, análises de segurança aprofundadas e a aplicação de novos protocolos em sistemas de Blockchain reais. Essas inovações oferecem novas ideias para a realização de protocolos de consenso de Blockchain eficientes e seguros, e têm o potencial de impulsionar o papel da tecnologia Blockchain na economia digital.
Ver original
Esta página pode conter conteúdos de terceiros, que são fornecidos apenas para fins informativos (sem representações/garantias) e não devem ser considerados como uma aprovação dos seus pontos de vista pela Gate, nem como aconselhamento financeiro ou profissional. Consulte a Declaração de exoneração de responsabilidade para obter mais informações.
17 gostos
Recompensa
17
8
Partilhar
Comentar
0/400
GraphGuru
· 07-22 06:30
Não se apresse, como está a estabilidade?
Ver originalResponder0
pumpamentalist
· 07-21 08:52
bull cerveja a quebra chegou
Ver originalResponder0
ExpectationFarmer
· 07-19 07:14
快点上Rede principal
Ver originalResponder0
MEVHunterWang
· 07-19 07:14
Quantos tps conseguem os dados processar?
Ver originalResponder0
mev_me_maybe
· 07-19 07:12
Finalmente parece que há um progresso.
Ver originalResponder0
GateUser-e87b21ee
· 07-19 07:05
Vai explodir, vocês estão fazendo grandes notícias novamente.
Novo avanço no consenso da Blockchain: o protocolo 2PAC alcança maior throughput e menor latência
Últimos avanços e aplicações do protocolo de consenso Blockchain
Recentemente, a pesquisa no campo da Blockchain teve avanços significativos em relação aos protocolos de Consenso, especialmente no que diz respeito ao protocolo de replicação de máquinas de estado de tolerância a falhas bizantinas assíncronas (BFT SMR). Atualmente, o sMVBA, com seu atraso esperado de 10δ, tornou-se o protocolo MVBA assíncrono mais rápido, enquanto o 2-chain VABA, que era considerado mais rápido, não conseguiu atingir seu atraso esperado de 9.5δ devido a vulnerabilidades de segurança.
Para melhorar ainda mais a eficiência do consenso Blockchain, os pesquisadores propuseram dois projetos de protocolo inovadores: 2PAC (consenso assíncrono em 2 fases) e Bloco de pipeline ultrarrápido. Esses novos designs demonstraram vantagens significativas em termos de throughput e latência.
Blockchain como uma tecnologia de livro-razão distribuído descentralizado, seu núcleo está no mecanismo de consenso, que afeta diretamente a escalabilidade e a segurança do sistema blockchain. O mecanismo de consenso de Tolerância a Falhas Bizantinas Assíncronas (BFT), devido às suas vantagens na abordagem da latência de rede e falhas de nós parciais, tornou-se um foco de pesquisa.
No modelo BFT assíncrono, o sistema é composto por n = 3f + 1 processos, onde f processos podem ser comprometidos maliciosamente. Esses processos comunicam-se entre si através de canais assíncronos, com atrasos na entrega de mensagens que não são controlados. Cada processo possui um par de chaves pública e privada, utilizado para garantir a autenticidade e integridade das mensagens.
O objetivo do protocolo de consenso da Blockchain é fazer com que todos os nós honestos concordem sobre o estado da Blockchain. Ele precisa atender a requisitos básicos como a atividade, a consistência e a qualidade P, garantindo o processamento eficaz das transações e o crescimento contínuo da Blockchain.
Para enfrentar os desafios atuais do protocolo de consenso assíncrono, os investigadores propuseram o protocolo 2PAC. Este protocolo melhora significativamente o desempenho ao simplificar e otimizar o processo de consenso. O 2PAC inclui duas variantes: 2PAClean e 2PACBIG.
2PAClean alcançou uma taxa de throughput de +90% e uma latência esperada de 9.5δ, com complexidade de mensagem de O(n²). Ao eliminar interações e custos de computação desnecessários, a eficiência do protocolo foi melhorada. 2PACBIG é atualmente o protocolo de consenso de blockchain mais rápido, com complexidade de mensagem de O(n³), e um tempo de execução de MVBA de apenas 4δ em condições sem falhas.
Outra inovação é o design de bloco de pipeline ultrarrápido, que reduz significativamente a latência dos blocos de pipeline. Sob o agendador justo, o tempo de decisão dos blocos de pipeline pode até ser menor do que o dos blocos não-pipeline, e não é afetado pelo comportamento de processos com falhas.
Através de análises teóricas e testes práticos, o 2PAClean tem um atraso esperado de 9.5δ no pior caso e de 6δ no bom caso. Em comparação, o sMVBA tem um atraso esperado de 10δ e de 6δ no bom caso. O 2PAClean não só reduziu o atraso no pior caso, como também aumentou a taxa de transferência em 80% a 100%.
O tempo de execução do MVBA único do 2PACBIG é de 4δ, mais rápido do que o protocolo existente. O design de bloco de pipeline super rápido permite que o s2PAClean e o s2PACBIG alcancem tempos de decisão de bloco de pipeline de 4δ e 3δ, respectivamente, melhorando ainda mais o desempenho.
Os resultados da avaliação mostram que o 2PAClean e o 2PACBIG apresentam um desempenho excelente em várias condições de rede, especialmente em ambientes de alta latência e alta taxa de falhas. O 2PAClean alcança um equilíbrio entre a latência de mensagens e a complexidade computacional, enquanto o 2PACBIG consegue uma latência mais baixa através da paralelização e otimização do processo de votação.
Com o desenvolvimento da tecnologia Blockchain, o protocolo de consenso BFT assíncrono desempenhará um papel cada vez mais importante na garantia da segurança e na melhoria do desempenho. O design do 2PAC e do bloco de pipeline ultrarrápido demonstra a direção futura do desenvolvimento dos protocolos de consenso Blockchain, ou seja, alcançar maior taxa de transferência e menor latência através da simplificação da estrutura do protocolo e da otimização do processo de consenso.
Futuros estudos podem explorar ainda mais a otimização de protocolos, análises de segurança aprofundadas e a aplicação de novos protocolos em sistemas de Blockchain reais. Essas inovações oferecem novas ideias para a realização de protocolos de consenso de Blockchain eficientes e seguros, e têm o potencial de impulsionar o papel da tecnologia Blockchain na economia digital.