Kemajuan teknologi Blockchain dan eksplorasi protokol baru
Teknologi Blockchain telah mencapai kemajuan signifikan sejak lahirnya Bitcoin. Dengan munculnya aplikasi baru seperti permainan dan NFT, industri terus mengeksplorasi cara untuk meningkatkan efisiensi teknologi, terutama dalam menangani beban tinggi dan memberikan respons waktu nyata. Blockchain L1 menghadapi dua tantangan besar: pertama, perlu mencapai throughput tinggi sambil mempertahankan latensi rendah, dan kedua, memastikan stabilitas jangka panjang protokol konsensus. Dalam mengatasi tantangan ini, perlu juga mempertahankan desentralisasi melalui partisipasi dinamis dan konfigurasi ulang node verifikasi.
Salah satu cara untuk mencapai throughput tinggi adalah dengan menggunakan protokol konsensus berbasis DAG. Protokol ini memungkinkan Blockchain untuk memproses sejumlah besar transaksi secara bersamaan, sangat cocok untuk aplikasi seperti game dan NFT. Namun, protokol berbasis DAG sering kali menyebabkan penundaan beberapa detik, yang merupakan biaya waktu yang cukup tinggi untuk transfer biasa atau operasi game.
Di sisi lain, protokol tanpa konsensus menunjukkan potensi besar dalam mengurangi latensi dan meningkatkan skala. Protokol ini menghilangkan kebutuhan akan konsensus, memungkinkan pemrosesan transaksi yang cepat tanpa perlu mengurutkan secara total transaksi independen yang diproses secara paralel. Namun, mereka terbatas pada satu jenis operasi blockchain sederhana yang terbatas, yang membatasi fungsi kontrak pintar yang dapat diimplementasikan, dan mengonfigurasi ulang kumpulan validator yang berubah secara dinamis mungkin menjadi tantangan.
Meskipun metode ini memiliki potensi, saat ini mereka sebagian besar masih berada di tahap penelitian akademis dan belum diterapkan secara luas dalam blockchain tingkat produksi. Sebuah protokol baru menggabungkan konsensus berbasis DAG dan metode tanpa konsensus, bertujuan untuk mencapai hasil terbaik: latensi sub-detik dan throughput berkelanjutan ribuan transaksi per detik. Protokol ini tidak hanya menyelesaikan kedua tugas ini, tetapi juga mempertahankan kemampuan untuk mengekspresikan kontrak kompleks pada objek bersama, menghasilkan titik pemeriksaan, dan mengonfigurasi ulang kumpulan validator lintas periode.
Protokol baru ini mengadopsi pendekatan unik yang menggabungkan kedua metode di atas. Untuk memastikan keamanan dalam memanipulasi aset yang dimiliki oleh pemilik individu (objek yang dimiliki), sistem menggunakan protokol siaran konsisten di antara para validator, yang menghasilkan latensi di bawah konsensus. Ia hanya bergantung pada konsensus untuk menangani kontrak pintar yang kompleks yang berjalan pada objek bersama, yaitu objek yang dapat diubah oleh pengguna mana pun. Protokol ini juga mendukung operasi pemeliharaan jaringan, seperti mendefinisikan titik pemeriksaan dan mengkonfigurasi ulang validator. Saat memproses transaksi dalam lingkungan Bizantium yang direplikasi, strategi baru ini menawarkan solusi yang seimbang antara kinerja dan keamanan.
Dalam protokol baru ini, pengguna yang memiliki kunci pribadi membuat dan menandatangani transaksi untuk mengubah objek yang mereka miliki, atau campuran objek yang mereka miliki dan objek yang dibagikan. Transaksi dikirim ke setiap node verifikasi, node verifikasi melakukan serangkaian pemeriksaan validitas dan keamanan, menandatangani transaksi tersebut, dan mengembalikan transaksi yang telah ditandatangani kepada klien. Klien mengumpulkan respons dari sebagian besar node verifikasi untuk membentuk sertifikat transaksi, pada titik ini transaksi dapat dianggap tidak dapat diubah.
Setelah sertifikat dirakit, sertifikat tersebut akan dikirim kembali ke semua node verifikasi, yang akan memeriksa keabsahannya dan mengonfirmasi penerimaan kepada klien. Jika transaksi melibatkan objek eksklusif, sertifikat transaksi dapat segera diproses dan dieksekusi tanpa menunggu mesin konsensus. Semua sertifikat diteruskan ke protokol konsensus berbasis DAG. Konsensus akhirnya mengeluarkan urutan total sertifikat; node verifikasi memeriksa dan mengeksekusi transaksi yang mencakup objek bersama, klien dapat mengumpulkan respons dari sebagian besar node verifikasi, menyusunnya menjadi satu sertifikat efek, dan menggunakannya sebagai bukti penyelesaian transaksi. Selanjutnya, untuk setiap pengajuan konsensus dibentuk checkpoint, yang juga digunakan untuk menggerakkan protokol konfigurasi ulang.
Selain proses perdagangan utama, protokol ini juga menyediakan banyak fasilitas untuk mendukung Blockchain tingkat produksi:
Mengimplementasikan protokol titik pemeriksaan setelah mencapai kepastian akhir, yang menghasilkan sejarah kausal dari semua transaksi dalam sistem. Ini digunakan untuk audit lengkap, serta untuk menjaga sinkronisasi node lengkap dan node verifikasi tertunda dengan cara yang efektif.
Mendukung reconfigurasi pada akhir setiap periode, di mana kumpulan validator dan hak suara mereka mungkin berubah. Untuk memastikan semua transaksi akhir termasuk dalam satu era, setiap era perlu ditutup dan dikonfirmasi dengan hati-hati agar akhirnya aman.
Menyelesaikan masalah dalam protokol tanpa konsensus sebelumnya: ketika klien yang memiliki celah melakukan double spending aset, aset tersebut akan terkunci selamanya. Protokol baru dengan aman "membuka kunci" aset yang terkunci karena kesalahan pada akhir epoch, meminimalkan kerugian akibat bug.
Protokol baru ini mendukung pengelolaan blockchain dengan nilai besar. Laporan teknis lengkap memberikan informasi lebih rinci tentang bagaimana protokol keamanan dan aktivitas bekerja, serta bukti keamanan mereka terhadap peserta Byzantine yang sebagian sinkron dalam model sistem distribusi standar.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
Protokol blockchain baru: menggabungkan konsensus DAG dan tanpa konsensus untuk kinerja tinggi dan keamanan
Kemajuan teknologi Blockchain dan eksplorasi protokol baru
Teknologi Blockchain telah mencapai kemajuan signifikan sejak lahirnya Bitcoin. Dengan munculnya aplikasi baru seperti permainan dan NFT, industri terus mengeksplorasi cara untuk meningkatkan efisiensi teknologi, terutama dalam menangani beban tinggi dan memberikan respons waktu nyata. Blockchain L1 menghadapi dua tantangan besar: pertama, perlu mencapai throughput tinggi sambil mempertahankan latensi rendah, dan kedua, memastikan stabilitas jangka panjang protokol konsensus. Dalam mengatasi tantangan ini, perlu juga mempertahankan desentralisasi melalui partisipasi dinamis dan konfigurasi ulang node verifikasi.
Salah satu cara untuk mencapai throughput tinggi adalah dengan menggunakan protokol konsensus berbasis DAG. Protokol ini memungkinkan Blockchain untuk memproses sejumlah besar transaksi secara bersamaan, sangat cocok untuk aplikasi seperti game dan NFT. Namun, protokol berbasis DAG sering kali menyebabkan penundaan beberapa detik, yang merupakan biaya waktu yang cukup tinggi untuk transfer biasa atau operasi game.
Di sisi lain, protokol tanpa konsensus menunjukkan potensi besar dalam mengurangi latensi dan meningkatkan skala. Protokol ini menghilangkan kebutuhan akan konsensus, memungkinkan pemrosesan transaksi yang cepat tanpa perlu mengurutkan secara total transaksi independen yang diproses secara paralel. Namun, mereka terbatas pada satu jenis operasi blockchain sederhana yang terbatas, yang membatasi fungsi kontrak pintar yang dapat diimplementasikan, dan mengonfigurasi ulang kumpulan validator yang berubah secara dinamis mungkin menjadi tantangan.
Meskipun metode ini memiliki potensi, saat ini mereka sebagian besar masih berada di tahap penelitian akademis dan belum diterapkan secara luas dalam blockchain tingkat produksi. Sebuah protokol baru menggabungkan konsensus berbasis DAG dan metode tanpa konsensus, bertujuan untuk mencapai hasil terbaik: latensi sub-detik dan throughput berkelanjutan ribuan transaksi per detik. Protokol ini tidak hanya menyelesaikan kedua tugas ini, tetapi juga mempertahankan kemampuan untuk mengekspresikan kontrak kompleks pada objek bersama, menghasilkan titik pemeriksaan, dan mengonfigurasi ulang kumpulan validator lintas periode.
Protokol baru ini mengadopsi pendekatan unik yang menggabungkan kedua metode di atas. Untuk memastikan keamanan dalam memanipulasi aset yang dimiliki oleh pemilik individu (objek yang dimiliki), sistem menggunakan protokol siaran konsisten di antara para validator, yang menghasilkan latensi di bawah konsensus. Ia hanya bergantung pada konsensus untuk menangani kontrak pintar yang kompleks yang berjalan pada objek bersama, yaitu objek yang dapat diubah oleh pengguna mana pun. Protokol ini juga mendukung operasi pemeliharaan jaringan, seperti mendefinisikan titik pemeriksaan dan mengkonfigurasi ulang validator. Saat memproses transaksi dalam lingkungan Bizantium yang direplikasi, strategi baru ini menawarkan solusi yang seimbang antara kinerja dan keamanan.
Dalam protokol baru ini, pengguna yang memiliki kunci pribadi membuat dan menandatangani transaksi untuk mengubah objek yang mereka miliki, atau campuran objek yang mereka miliki dan objek yang dibagikan. Transaksi dikirim ke setiap node verifikasi, node verifikasi melakukan serangkaian pemeriksaan validitas dan keamanan, menandatangani transaksi tersebut, dan mengembalikan transaksi yang telah ditandatangani kepada klien. Klien mengumpulkan respons dari sebagian besar node verifikasi untuk membentuk sertifikat transaksi, pada titik ini transaksi dapat dianggap tidak dapat diubah.
Setelah sertifikat dirakit, sertifikat tersebut akan dikirim kembali ke semua node verifikasi, yang akan memeriksa keabsahannya dan mengonfirmasi penerimaan kepada klien. Jika transaksi melibatkan objek eksklusif, sertifikat transaksi dapat segera diproses dan dieksekusi tanpa menunggu mesin konsensus. Semua sertifikat diteruskan ke protokol konsensus berbasis DAG. Konsensus akhirnya mengeluarkan urutan total sertifikat; node verifikasi memeriksa dan mengeksekusi transaksi yang mencakup objek bersama, klien dapat mengumpulkan respons dari sebagian besar node verifikasi, menyusunnya menjadi satu sertifikat efek, dan menggunakannya sebagai bukti penyelesaian transaksi. Selanjutnya, untuk setiap pengajuan konsensus dibentuk checkpoint, yang juga digunakan untuk menggerakkan protokol konfigurasi ulang.
Selain proses perdagangan utama, protokol ini juga menyediakan banyak fasilitas untuk mendukung Blockchain tingkat produksi:
Mengimplementasikan protokol titik pemeriksaan setelah mencapai kepastian akhir, yang menghasilkan sejarah kausal dari semua transaksi dalam sistem. Ini digunakan untuk audit lengkap, serta untuk menjaga sinkronisasi node lengkap dan node verifikasi tertunda dengan cara yang efektif.
Mendukung reconfigurasi pada akhir setiap periode, di mana kumpulan validator dan hak suara mereka mungkin berubah. Untuk memastikan semua transaksi akhir termasuk dalam satu era, setiap era perlu ditutup dan dikonfirmasi dengan hati-hati agar akhirnya aman.
Menyelesaikan masalah dalam protokol tanpa konsensus sebelumnya: ketika klien yang memiliki celah melakukan double spending aset, aset tersebut akan terkunci selamanya. Protokol baru dengan aman "membuka kunci" aset yang terkunci karena kesalahan pada akhir epoch, meminimalkan kerugian akibat bug.
Protokol baru ini mendukung pengelolaan blockchain dengan nilai besar. Laporan teknis lengkap memberikan informasi lebih rinci tentang bagaimana protokol keamanan dan aktivitas bekerja, serta bukti keamanan mereka terhadap peserta Byzantine yang sebagian sinkron dalam model sistem distribusi standar.