Investigación del protocolo de consenso de la cadena de bloques: nuevos avances en BFT asíncrono
La tecnología de cadena de bloques, como una tecnología de libro mayor distribuido descentralizado, tiene su núcleo en el mecanismo de consenso. El rendimiento del mecanismo de consenso afecta directamente la escalabilidad y la seguridad de la cadena de bloques. Recientemente, el mecanismo de consenso de tolerancia a fallos bizantinos asíncrono (BFT) se ha convertido en un tema de investigación destacado debido a sus ventajas en la gestión de la latencia de la red y las fallas de los nodos.
Este estudio explora los últimos desarrollos en los protocolos de consenso de la cadena de bloques, centrándose en el progreso del protocolo de replicación de máquinas de estado tolerante a fallos bizantinos asíncronos (BFT SMR). Actualmente, sMVBA es el protocolo MVBA asíncrono más rápido, con una latencia esperada de 10δ. La investigación también propone dos nuevos diseños de protocolo: 2PAC (consenso asíncrono de 2 fases) y bloques de tubería ultrarrápida, los cuales muestran mejoras significativas en términos de rendimiento y latencia.
En el modelo BFT asíncrono, el sistema está compuesto por n = 3f + 1 procesos, donde f procesos pueden ser comprometidos maliciosamente. Los procesos se comunican a través de canales asíncronos, y la latencia de los mensajes es incontrolable. Cada proceso posee un par de claves pública y privada, que se utilizan para garantizar la autenticidad y la integridad de los mensajes.
El objetivo del protocolo de consenso de la cadena de bloques es lograr que todos los nodos honestos lleguen a un acuerdo sobre el estado de la cadena de bloques. Necesita cumplir con requisitos básicos como la actividad, la consistencia y la calidad P. Sin embargo, el protocolo de consenso asíncrono más rápido actualmente, 2-chain VABA, presenta varios ataques potenciales que afectan su consistencia y actividad.
Basado en el análisis de los protocolos existentes, la investigación propuso el protocolo 2PAC, que incluye dos variantes: 2PAClean y 2PACBIG. 2PAClean logra más del 90% de rendimiento y un retraso esperado de 9.5δ, con una complejidad de mensaje de O(n²). 2PACBIG es actualmente el protocolo de consenso de cadena de bloques más rápido, con una complejidad de mensaje de O(n³), y un tiempo de ejecución de MVBA de solo 4δ en condiciones sin fallos.
Además, la investigación también ha propuesto un diseño de bloque de canalización ultra rápida, que reduce significativamente la latencia de los bloques de canalización. Bajo un programador justo, el tiempo de decisión de los bloques de canalización podría ser incluso menor que el de los bloques no canalizados.
A través de análisis teóricos y pruebas prácticas, la latencia esperada de 2PAClean en el peor de los casos es de 9.5δ, mientras que en el mejor de los casos es de 6δ. En comparación, la latencia esperada de sMVBA es de 10δ, y en el mejor de los casos es de 6δ. El rendimiento de 2PAClean es entre un 80% y un 100% superior al de sMVBA en cadena. El tiempo de ejecución de una sola MVBA de 2PACBIG es de 4δ, más rápido que los protocolos existentes. El diseño de bloques de tubería ultrarrápido permite que s2PAClean y s2PACBIG logren tiempos de decisión de bloques en tubería de 4δ y 3δ, respectivamente.
La evaluación de cálculo muestra que 2PAClean y 2PACBIG se desempeñan excepcionalmente bajo diversas condiciones de red, especialmente en entornos de alta latencia y alta tasa de fallos. 2PAClean logra un buen equilibrio entre la latencia de mensajería y la complejidad computacional, mientras que 2PACBIG logra una menor latencia mediante la paralelización y la optimización del proceso de votación.
Las direcciones futuras de investigación incluyen: optimizar aún más la estructura del protocolo, reducir la sobrecarga de mensajería y cálculo; analizar en profundidad la seguridad del nuevo protocolo en varios escenarios de ataque; aplicar el nuevo protocolo en sistemas de cadena de bloques reales para verificar su rendimiento en un entorno de red real.
Estos nuevos protocolos están diseñados para proporcionar nuevas ideas a mecanismos de consenso de cadena de bloques eficientes y seguros, con la esperanza de impulsar un papel más importante de la tecnología de cadena de bloques en la futura economía digital. A medida que la investigación avanza y la optimización continúa, la nueva generación de protocolos de consenso establecerá una base sólida para el desarrollo de la tecnología de cadena de bloques.
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DuckFluff
· hace4h
Otra vez están promoviendo la optimización del rendimiento.
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Ser_This_Is_A_Casino
· 08-10 06:17
Otra vez a recalentar la comida.
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HashRateHermit
· 08-10 06:08
¿El hígado Cadena de bloques también tiene ganancias? ¡Hagamos bft!
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SchroedingersFrontrun
· 08-10 06:02
Este bft sigue siendo bastante bueno.
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SatoshiChallenger
· 08-10 05:54
¿Dónde está la escalabilidad de la última vez que se dijo lo mismo sobre el rendimiento del nuevo protocolo?
El nuevo protocolo BFT asíncrono mejora el rendimiento del consenso de la cadena de bloques.
Investigación del protocolo de consenso de la cadena de bloques: nuevos avances en BFT asíncrono
La tecnología de cadena de bloques, como una tecnología de libro mayor distribuido descentralizado, tiene su núcleo en el mecanismo de consenso. El rendimiento del mecanismo de consenso afecta directamente la escalabilidad y la seguridad de la cadena de bloques. Recientemente, el mecanismo de consenso de tolerancia a fallos bizantinos asíncrono (BFT) se ha convertido en un tema de investigación destacado debido a sus ventajas en la gestión de la latencia de la red y las fallas de los nodos.
Este estudio explora los últimos desarrollos en los protocolos de consenso de la cadena de bloques, centrándose en el progreso del protocolo de replicación de máquinas de estado tolerante a fallos bizantinos asíncronos (BFT SMR). Actualmente, sMVBA es el protocolo MVBA asíncrono más rápido, con una latencia esperada de 10δ. La investigación también propone dos nuevos diseños de protocolo: 2PAC (consenso asíncrono de 2 fases) y bloques de tubería ultrarrápida, los cuales muestran mejoras significativas en términos de rendimiento y latencia.
En el modelo BFT asíncrono, el sistema está compuesto por n = 3f + 1 procesos, donde f procesos pueden ser comprometidos maliciosamente. Los procesos se comunican a través de canales asíncronos, y la latencia de los mensajes es incontrolable. Cada proceso posee un par de claves pública y privada, que se utilizan para garantizar la autenticidad y la integridad de los mensajes.
El objetivo del protocolo de consenso de la cadena de bloques es lograr que todos los nodos honestos lleguen a un acuerdo sobre el estado de la cadena de bloques. Necesita cumplir con requisitos básicos como la actividad, la consistencia y la calidad P. Sin embargo, el protocolo de consenso asíncrono más rápido actualmente, 2-chain VABA, presenta varios ataques potenciales que afectan su consistencia y actividad.
Basado en el análisis de los protocolos existentes, la investigación propuso el protocolo 2PAC, que incluye dos variantes: 2PAClean y 2PACBIG. 2PAClean logra más del 90% de rendimiento y un retraso esperado de 9.5δ, con una complejidad de mensaje de O(n²). 2PACBIG es actualmente el protocolo de consenso de cadena de bloques más rápido, con una complejidad de mensaje de O(n³), y un tiempo de ejecución de MVBA de solo 4δ en condiciones sin fallos.
Además, la investigación también ha propuesto un diseño de bloque de canalización ultra rápida, que reduce significativamente la latencia de los bloques de canalización. Bajo un programador justo, el tiempo de decisión de los bloques de canalización podría ser incluso menor que el de los bloques no canalizados.
A través de análisis teóricos y pruebas prácticas, la latencia esperada de 2PAClean en el peor de los casos es de 9.5δ, mientras que en el mejor de los casos es de 6δ. En comparación, la latencia esperada de sMVBA es de 10δ, y en el mejor de los casos es de 6δ. El rendimiento de 2PAClean es entre un 80% y un 100% superior al de sMVBA en cadena. El tiempo de ejecución de una sola MVBA de 2PACBIG es de 4δ, más rápido que los protocolos existentes. El diseño de bloques de tubería ultrarrápido permite que s2PAClean y s2PACBIG logren tiempos de decisión de bloques en tubería de 4δ y 3δ, respectivamente.
La evaluación de cálculo muestra que 2PAClean y 2PACBIG se desempeñan excepcionalmente bajo diversas condiciones de red, especialmente en entornos de alta latencia y alta tasa de fallos. 2PAClean logra un buen equilibrio entre la latencia de mensajería y la complejidad computacional, mientras que 2PACBIG logra una menor latencia mediante la paralelización y la optimización del proceso de votación.
Las direcciones futuras de investigación incluyen: optimizar aún más la estructura del protocolo, reducir la sobrecarga de mensajería y cálculo; analizar en profundidad la seguridad del nuevo protocolo en varios escenarios de ataque; aplicar el nuevo protocolo en sistemas de cadena de bloques reales para verificar su rendimiento en un entorno de red real.
Estos nuevos protocolos están diseñados para proporcionar nuevas ideas a mecanismos de consenso de cadena de bloques eficientes y seguros, con la esperanza de impulsar un papel más importante de la tecnología de cadena de bloques en la futura economía digital. A medida que la investigación avanza y la optimización continúa, la nueva generación de protocolos de consenso establecerá una base sólida para el desarrollo de la tecnología de cadena de bloques.