Blockchain teknologi kemajuan dan tantangan

Teknologi Blockchain telah mencapai kemajuan yang signifikan sejak lahirnya Bitcoin. Dengan munculnya skenario aplikasi baru seperti game dan NFT, industri terus menjelajahi cara untuk meningkatkan efisiensi teknologi, terutama dalam menangani beban tinggi dan menyediakan latensi waktu nyata. Blockchain L1 menghadapi dua tantangan utama: pertama, perlu mencapai throughput tinggi sambil mempertahankan latensi rendah, kedua, memastikan stabilitas jangka panjang dari protokol konsensus. Dalam mengatasi tantangan ini, desentralisasi juga harus dipertahankan melalui partisipasi dinamis dan konfigurasi ulang dari 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 permainan dan NFT. Namun, protokol berbasis DAG dapat menyebabkan keterlambatan beberapa detik, yang merupakan biaya waktu yang cukup tinggi untuk transfer biasa atau operasi permainan.

Di sisi lain, protokol tanpa konsensus menunjukkan potensi besar dalam mengurangi latensi dan memperluas skala. Protokol ini menghilangkan kebutuhan akan konsensus, memungkinkan pemrosesan transaksi yang cepat tanpa perlu pengurutan total untuk transaksi independen yang diproses secara paralel. Namun, mereka terbatas pada satu kelas operasi blockchain sederhana yang terbatas, yang membatasi kontrak pintar yang dapat diimplementasikan, dan mengonfigurasi kembali kumpulan validator yang dinamis mungkin menjadi tantangan.

Meskipun metode ini memiliki potensi, saat ini mereka terutama berada di tahap penelitian akademis dan belum diterapkan secara luas di lingkungan produksi. Ada sebuah protokol baru yang menggabungkan konsensus berbasis DAG dan metode tanpa konsensus untuk mencapai kedua tujuan: latensi sub-detik dan throughput ribuan transaksi per detik yang berkelanjutan. Protokol ini menyelesaikan kedua tugas ini dan mempertahankan kemampuan untuk mengekspresikan kontrak yang kompleks pada objek yang dibagikan, menghasilkan titik pemeriksaan, serta menyusun kembali kumpulan validator lintas periode.

Metode campuran yang inovatif

Protokol baru ini mengambil pendekatan unik yang menggabungkan kedua metode di atas. Untuk memastikan keamanan dalam mengoperasikan aset (objek yang dimiliki) yang dimiliki oleh pemilik tunggal, sistem menggunakan protokol siaran konsensus di antara para validator, yang mengakibatkan latensi di bawah konsensus. Protokol ini hanya bergantung pada konsensus untuk menangani kontrak pintar kompleks yang berjalan di objek bersama, yaitu objek yang dapat diubah oleh pengguna mana pun. Ini juga mendukung operasi pemeliharaan jaringan, seperti mendefinisikan titik pemeriksaan dan mengonfigurasi ulang validator. Dalam menangani transaksi di lingkungan Bizantium yang direplikasi, strategi baru ini menawarkan pendekatan yang saling menguntungkan.

Proses Pengolahan Transaksi

Dalam protokol baru ini, pengguna yang memiliki kunci privat membuat dan menandatangani transaksi pengguna 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, dan mengembalikan transaksi yang telah ditandatangani ke 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 penerimaannya kepada klien. Jika transaksi melibatkan objek yang 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, titik pemeriksaan dibentuk, yang juga digunakan untuk mendorong protokol reconfigurasi.

Fitur Penting Lainnya

Selain alur perdagangan utama, protokol ini juga menyediakan banyak fasilitas untuk mendukung blockchain tingkat produksi:

1. Mengimplementasikan protokol checkpoint, menghasilkan sejarah kausal dari semua transaksi dalam sistem, untuk audit lengkap dan menjaga sinkronisasi node.

2. Mendukung reconfigurasi pada akhir setiap periode, di mana kumpulan validator dan hak suaranya mungkin berubah.

3. Secara aman "membuka kunci" aset yang terkunci secara salah pada akhir periode, untuk meminimalkan kerusakan dari celah.

Protokol baru ini memberikan solusi yang efisien, aman, dan fleksibel untuk Blockchain, yang diharapkan dapat mendorong penerapan dan pengembangan teknologi Blockchain dalam berbagai skenario aplikasi.