Pesquisa sobre o protocolo de consenso Blockchain: Novos desenvolvimentos em BFT assíncrono
A tecnologia Blockchain, como uma tecnologia de livro-razão distribuído descentralizado, tem como núcleo o mecanismo de Consenso. O desempenho do mecanismo de Consenso afeta diretamente a escalabilidade e a segurança do Blockchain. Recentemente, o mecanismo de Consenso de Tolerância a Falhas Bizantinas Assíncronas (BFT) tornou-se um foco de pesquisa devido às suas vantagens no enfrentamento da latência de rede e falhas de nós.
Este estudo explora os desenvolvimentos mais recentes dos protocolos de consenso em Blockchain, com foco na análise do progresso do protocolo de replicação de máquinas de estado tolerante a falhas bizantinas assíncronas (BFT SMR). Atualmente, o sMVBA é o protocolo assíncrono MVBA mais rápido, com uma latência esperada de 10δ. O estudo também propõe duas novas conceções de protocolo: 2PAC (consenso assíncrono em 2 fases) e Bloco de pipeline ultrarrápido, que demonstram melhorias significativas em termos de throughput e latência.
No modelo BFT assíncrono, o sistema consiste em n = 3f + 1 processos, onde f processos podem ser maliciosamente comprometidos. Os processos comunicam-se através de canais assíncronos, e o atraso na entrega das mensagens é incontrolável. 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 cheguem a um consenso sobre o estado da Blockchain. Ele precisa atender a requisitos básicos, como ativação, consistência e qualidade P. No entanto, o protocolo de consenso assíncrono mais rápido atualmente, 2-chain VABA, apresenta vários ataques potenciais que afetam sua consistência e ativação.
Com base na análise dos protocolos existentes, o estudo apresentou o protocolo 2PAC, que inclui duas variantes: 2PAClean e 2PACBIG. O 2PAClean alcançou uma taxa de transferência de +90% e uma latência esperada de 9.5δ, com uma complexidade de mensagem de O(n²). O 2PACBIG é o protocolo de consenso Blockchain mais rápido atualmente, com uma complexidade de mensagem de O(n³), e um tempo de execução único de MVBA de apenas 4δ em caso de ausência de falhas.
Além disso, a pesquisa também apresentou um design de bloco de pipeline super-rápido, reduzindo significativamente a latência dos blocos de pipeline. Sob o agendador justo, o tempo de decisão dos blocos de pipeline pode ser até menor do que o dos blocos não-pipeline.
Através de análises teóricas e testes práticos, a 2PAClean tem um atraso esperado de 9.5δ no pior caso e 6δ no bom caso. Em comparação, o atraso esperado do sMVBA é de 10δ, com 6δ no bom caso. A taxa de transferência da 2PAClean é 80% a 100% superior à do sMVBA em cadeia. O tempo de execução de uma única MVBA da 2PACBIG é de 4δ, mais rápido do que os protocolos existentes. O design de blocos em pipeline ultra-rápido permite que o s2PAClean e o s2PACBIG alcancem tempos de decisão de blocos em pipeline de 4δ e 3δ, respectivamente.
A avaliação de cálculo mostra que o 2PAClean e o 2PACBIG têm um desempenho excelente sob várias condições de rede, especialmente em ambientes de alta latência e alta taxa de falhas. O 2PAClean alcança um bom equilíbrio entre a latência de mensagens e a complexidade computacional, enquanto o 2PACBIG consegue uma latência mais baixa através da paralelização e da otimização do processo de votação.
As direções futuras de pesquisa incluem: otimizar ainda mais a estrutura do protocolo, reduzindo a sobrecarga de transmissão de mensagens e cálculos; analisar em profundidade a segurança do novo protocolo em vários cenários de ataque; aplicar o novo protocolo em sistemas de blockchain reais, validando seu desempenho em um ambiente de rede real.
Esses novos protocolos projetados para fornecer novas ideias para mecanismos de consenso blockchain eficientes e seguros têm o potencial de impulsionar a tecnologia blockchain a desempenhar um papel mais importante na futura economia digital. À medida que a pesquisa avança e a otimização continua, os novos protocolos de consenso da nova geração estabelecerão uma base sólida para o desenvolvimento da tecnologia blockchain.
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DuckFluff
· 10h atrás
Estão novamente a promover a otimização de desempenho.
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Ser_This_Is_A_Casino
· 08-10 06:17
Mais uma vez a mesma história.
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HashRateHermit
· 08-10 06:08
Gan Blockchain, há algo a ganhar? BFT, vamos lá!
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SchroedingersFrontrun
· 08-10 06:02
Este bft ainda é bastante bom.
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SatoshiChallenger
· 08-10 05:54
Mais uma vez, um novo protocolo promete desempenho; onde está a escalabilidade dessa mesma afirmação da última vez?
Novo protocolo BFT assíncrono melhora o desempenho de consenso da Blockchain
Pesquisa sobre o protocolo de consenso Blockchain: Novos desenvolvimentos em BFT assíncrono
A tecnologia Blockchain, como uma tecnologia de livro-razão distribuído descentralizado, tem como núcleo o mecanismo de Consenso. O desempenho do mecanismo de Consenso afeta diretamente a escalabilidade e a segurança do Blockchain. Recentemente, o mecanismo de Consenso de Tolerância a Falhas Bizantinas Assíncronas (BFT) tornou-se um foco de pesquisa devido às suas vantagens no enfrentamento da latência de rede e falhas de nós.
Este estudo explora os desenvolvimentos mais recentes dos protocolos de consenso em Blockchain, com foco na análise do progresso do protocolo de replicação de máquinas de estado tolerante a falhas bizantinas assíncronas (BFT SMR). Atualmente, o sMVBA é o protocolo assíncrono MVBA mais rápido, com uma latência esperada de 10δ. O estudo também propõe duas novas conceções de protocolo: 2PAC (consenso assíncrono em 2 fases) e Bloco de pipeline ultrarrápido, que demonstram melhorias significativas em termos de throughput e latência.
No modelo BFT assíncrono, o sistema consiste em n = 3f + 1 processos, onde f processos podem ser maliciosamente comprometidos. Os processos comunicam-se através de canais assíncronos, e o atraso na entrega das mensagens é incontrolável. 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 cheguem a um consenso sobre o estado da Blockchain. Ele precisa atender a requisitos básicos, como ativação, consistência e qualidade P. No entanto, o protocolo de consenso assíncrono mais rápido atualmente, 2-chain VABA, apresenta vários ataques potenciais que afetam sua consistência e ativação.
Com base na análise dos protocolos existentes, o estudo apresentou o protocolo 2PAC, que inclui duas variantes: 2PAClean e 2PACBIG. O 2PAClean alcançou uma taxa de transferência de +90% e uma latência esperada de 9.5δ, com uma complexidade de mensagem de O(n²). O 2PACBIG é o protocolo de consenso Blockchain mais rápido atualmente, com uma complexidade de mensagem de O(n³), e um tempo de execução único de MVBA de apenas 4δ em caso de ausência de falhas.
Além disso, a pesquisa também apresentou um design de bloco de pipeline super-rápido, reduzindo significativamente a latência dos blocos de pipeline. Sob o agendador justo, o tempo de decisão dos blocos de pipeline pode ser até menor do que o dos blocos não-pipeline.
Através de análises teóricas e testes práticos, a 2PAClean tem um atraso esperado de 9.5δ no pior caso e 6δ no bom caso. Em comparação, o atraso esperado do sMVBA é de 10δ, com 6δ no bom caso. A taxa de transferência da 2PAClean é 80% a 100% superior à do sMVBA em cadeia. O tempo de execução de uma única MVBA da 2PACBIG é de 4δ, mais rápido do que os protocolos existentes. O design de blocos em pipeline ultra-rápido permite que o s2PAClean e o s2PACBIG alcancem tempos de decisão de blocos em pipeline de 4δ e 3δ, respectivamente.
A avaliação de cálculo mostra que o 2PAClean e o 2PACBIG têm um desempenho excelente sob várias condições de rede, especialmente em ambientes de alta latência e alta taxa de falhas. O 2PAClean alcança um bom equilíbrio entre a latência de mensagens e a complexidade computacional, enquanto o 2PACBIG consegue uma latência mais baixa através da paralelização e da otimização do processo de votação.
As direções futuras de pesquisa incluem: otimizar ainda mais a estrutura do protocolo, reduzindo a sobrecarga de transmissão de mensagens e cálculos; analisar em profundidade a segurança do novo protocolo em vários cenários de ataque; aplicar o novo protocolo em sistemas de blockchain reais, validando seu desempenho em um ambiente de rede real.
Esses novos protocolos projetados para fornecer novas ideias para mecanismos de consenso blockchain eficientes e seguros têm o potencial de impulsionar a tecnologia blockchain a desempenhar um papel mais importante na futura economia digital. À medida que a pesquisa avança e a otimização continua, os novos protocolos de consenso da nova geração estabelecerão uma base sólida para o desenvolvimento da tecnologia blockchain.