Derniers progrès et applications du protocole de consensus Blockchain
La technologie Blockchain, en tant que livre de comptes décentralisé et distribué, a un mécanisme de consensus qui influence directement la scalabilité et la sécurité du système. Cet article se concentre sur les dernières avancées du protocole de réplication d'état tolérant aux fautes byzantines asynchrones (BFT SMR), analyse les défis auxquels le protocole actuel est confronté et présente deux nouvelles conceptions de protocole.
Aperçu actuel du protocole de consensus asynchrone
Actuellement, sMVBA est le protocole MVBA asynchrone le plus rapide, avec un délai prévu de 10δ. L'ancien protocole 2-chain VABA, considéré comme le plus rapide (délai prévu de 9.5δ), n'a pas pu atteindre les performances revendiquées en raison de diverses vulnérabilités de sécurité. Ces vulnérabilités incluent l'absence de vérifications d'authentification, l'impact des stratégies d'exploitation sur l'activité, ainsi que des problèmes de cohérence dus à une définition assouplie de l'authentification des leaders.
Nouveau protocole de conception : 2PAC (Consensus asynchrone en 2 étapes)
Pour résoudre les problèmes des protocoles existants, les chercheurs ont proposé le protocole 2PAC, qui comprend deux variantes :
2PAClean :
Amélioration du débit de 90 %, latence prévue de 9,5δ
Complexité des messages O(n²)
Améliorer l'efficacité en optimisant le processus de consensus
2PACBIG :
Le protocole de consensus Blockchain avec une complexité de message O(n³) est actuellement le plus rapide.
En l'absence de défaillance, le temps d'exécution d'un MVBA unique est seulement de 4δ
Super pipeline de bloc rapide
Les chercheurs ont également proposé un nouveau design de bloc en pipeline, réduisant considérablement le délai de décision. Ce mécanisme introduit un chemin rapide, permettant que, sous un ordonnanceur équitable, le temps de décision des blocs en pipeline soit potentiellement plus court que celui des blocs non en pipeline. Cette conception garantit des délais de chemin rapide dans divers environnements d'exécution, sans être affectée par des processus défaillants.
Évaluation des performances
L'analyse théorique et les tests pratiques montrent que :
2PAClean : retard prévu dans le pire des cas de 9,5δ, dans le meilleur des cas de 6δ
sMVBA : délai prévu de 10δ, bonne situation 6δ
2PAClean a un débit supérieur de 80%-100% par rapport à la Blockchain sMVBA
Le temps d'exécution unique de 2PACBIG MVBA est de 4δ, supérieur à tous les protocoles existants.
Les temps de décision des blocs de pipeline pour s2PAClean et s2PACBIG sont respectivement de 4δ et 3δ.
L'évaluation des calculs montre que 2PAClean et 2PACBIG se comportent de manière exceptionnelle dans diverses conditions réseau, en particulier dans des environnements à haute latence et à taux de défaillance élevé. 2PAClean équilibre le retard de messagerie et la complexité de calcul, tandis que 2PACBIG réalise une latence plus faible grâce à la parallélisation et à l'optimisation du processus de vote.
Directions de recherche futures
Le protocole est optimisé davantage, réduisant les coûts de transmission de messages et de calcul.
Analyser en profondeur la sécurité du nouveau protocole dans divers scénarios d'attaque
Appliquer le nouveau protocole aux systèmes Blockchain réels, valider les performances dans un environnement réseau réel.
Avec l'approfondissement des recherches, la nouvelle génération de protocole de consensus fournira une base plus solide pour l'application de la technologie Blockchain dans l'économie numérique. Ces innovations ont non seulement prouvé leur supériorité sur le plan théorique, mais ont également démontré des performances exceptionnelles lors des tests pratiques, ouvrant de nouvelles voies pour un protocole de consensus Blockchain efficace et sécurisé.
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ShamedApeSeller
· Il y a 21h
Encore des discours théoriques, mieux vaut faire plus de tests pratiques.
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Fren_Not_Food
· Il y a 21h
Encore en train de faire des performances, c'est ennuyeux.
Voir l'originalRépondre0
zkProofInThePudding
· Il y a 21h
latence de 10δ ? J'avais déjà ce niveau il y a 10 ans.
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GasFeeSobber
· Il y a 21h
Encore des problèmes de latence, c'est vraiment ennuyeux.
Nouvelle génération de protocole de consensus Blockchain : 2PAC améliore les performances, la conception en pipeline réduit la latence
Derniers progrès et applications du protocole de consensus Blockchain
La technologie Blockchain, en tant que livre de comptes décentralisé et distribué, a un mécanisme de consensus qui influence directement la scalabilité et la sécurité du système. Cet article se concentre sur les dernières avancées du protocole de réplication d'état tolérant aux fautes byzantines asynchrones (BFT SMR), analyse les défis auxquels le protocole actuel est confronté et présente deux nouvelles conceptions de protocole.
Aperçu actuel du protocole de consensus asynchrone
Actuellement, sMVBA est le protocole MVBA asynchrone le plus rapide, avec un délai prévu de 10δ. L'ancien protocole 2-chain VABA, considéré comme le plus rapide (délai prévu de 9.5δ), n'a pas pu atteindre les performances revendiquées en raison de diverses vulnérabilités de sécurité. Ces vulnérabilités incluent l'absence de vérifications d'authentification, l'impact des stratégies d'exploitation sur l'activité, ainsi que des problèmes de cohérence dus à une définition assouplie de l'authentification des leaders.
Nouveau protocole de conception : 2PAC (Consensus asynchrone en 2 étapes)
Pour résoudre les problèmes des protocoles existants, les chercheurs ont proposé le protocole 2PAC, qui comprend deux variantes :
2PAClean :
2PACBIG :
Super pipeline de bloc rapide
Les chercheurs ont également proposé un nouveau design de bloc en pipeline, réduisant considérablement le délai de décision. Ce mécanisme introduit un chemin rapide, permettant que, sous un ordonnanceur équitable, le temps de décision des blocs en pipeline soit potentiellement plus court que celui des blocs non en pipeline. Cette conception garantit des délais de chemin rapide dans divers environnements d'exécution, sans être affectée par des processus défaillants.
Évaluation des performances
L'analyse théorique et les tests pratiques montrent que :
L'évaluation des calculs montre que 2PAClean et 2PACBIG se comportent de manière exceptionnelle dans diverses conditions réseau, en particulier dans des environnements à haute latence et à taux de défaillance élevé. 2PAClean équilibre le retard de messagerie et la complexité de calcul, tandis que 2PACBIG réalise une latence plus faible grâce à la parallélisation et à l'optimisation du processus de vote.
Directions de recherche futures
Avec l'approfondissement des recherches, la nouvelle génération de protocole de consensus fournira une base plus solide pour l'application de la technologie Blockchain dans l'économie numérique. Ces innovations ont non seulement prouvé leur supériorité sur le plan théorique, mais ont également démontré des performances exceptionnelles lors des tests pratiques, ouvrant de nouvelles voies pour un protocole de consensus Blockchain efficace et sécurisé.