Tiến triển và ứng dụng mới nhất của giao thức nhận thức chung Blockchain
Công nghệ Blockchain, với tư cách là đại diện của công nghệ sổ cái phân tán phi tập trung, cốt lõi nằm ở cơ chế nhận thức chung. Hiệu suất của cơ chế nhận thức chung ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng mở rộng và tính bảo mật của hệ thống Blockchain. Trong những năm gần đây, cơ chế nhận thức chung BFT (tolerance Byzantine fault) đã trở thành tâm điểm nghiên cứu nhờ vào ưu điểm của nó trong việc đối phó với độ trễ mạng và sự cố của một số nút.
Mô hình và định nghĩa
Trong mô hình BFT bất đồng bộ, hệ thống bao gồm 3f + 1 tiến trình, trong đó f tiến trình có thể bị phá hoại một cách ác ý. Các tiến trình giao tiếp với nhau qua các kênh bất đồng bộ, độ trễ truyền tin không thể đoán trước. Mỗi tiến trình sở hữu một cặp khóa công khai và riêng tư, được sử dụng để đảm bảo tính xác thực và toàn vẹn của tin nhắn.
Nhận thức chung Blockchain
Giao thức nhận thức chung Blockchain cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau:
Hoạt tính: Đảm bảo có một chuỗi khối đã được quyết định vô hạn trong việc thực thi vô hạn.
Tính nhất quán: Đảm bảo rằng bất kỳ hai khối đã được quyết định nào trong blockchain, một khối phải là tiền tố của khối còn lại.
Chất lượng: Đảm bảo tỷ lệ giao dịch của các nút trung thực đã quyết định trong Blockchain không thấp hơn ngưỡng đã thiết lập.
Thách thức của giao thức nhận thức chung bất đồng bộ hiện tại
Hiện tại, giao thức đồng thuận bất đồng bộ 2-chain VABA được coi là nhanh nhất, với độ trễ dự kiến là 9.5δ. Tuy nhiên, nghiên cứu đã phát hiện ra rằng giao thức này có nhiều lỗ hổng bảo mật, có thể dẫn đến sự phá vỡ nhất quán và hoạt động. Những vấn đề này bao gồm kiểm tra xác thực không đủ, chiến lược nâng cao việc sử dụng cản trở hoạt động, và định nghĩa xác thực lãnh đạo quá rộng.
Thiết kế giao thức mới: 2PAC
Để giải quyết các vấn đề của giao thức hiện tại, các nhà nghiên cứu đã đề xuất giao thức 2PAC (Nhận thức chung bất đồng bộ 2 giai đoạn). Giao thức này thông qua việc đơn giản hóa và tối ưu hóa quy trình nhận thức chung, đã nâng cao hiệu suất một cách đáng kể. 2PAC bao gồm hai biến thể:
2PAClean：
Khả năng xử lý tăng 90%, độ trễ dự kiến 9.5δ
Độ phức tạp thông điệp O(n²)
Nâng cao hiệu suất bằng cách giảm thiểu các tương tác và tính toán không cần thiết
2PACBIG：
Hiện tại giao thức nhận thức chung Blockchain nhanh nhất dưới độ phức tạp O(n³).
Thời gian chạy MVBA một lần chỉ 4δ trong trường hợp không có sự cố
Siêu nhanh dòng chảy Khối
Các nhà nghiên cứu cũng đã đề xuất thiết kế khối ống mới, giảm đáng kể độ trễ của khối ống. Bằng cách giới thiệu cơ chế đường nhanh, thời gian quyết định của khối ống thậm chí có thể nhỏ hơn khối không ống dưới bộ lập lịch công bằng. Cơ chế này đảm bảo độ trễ đường nhanh trong tất cả các thực thi và không bị ảnh hưởng bởi các tiến trình lỗi.
Đánh giá hiệu suất
Phân tích lý thuyết và thử nghiệm thực tế cho thấy:
2PAClean dự đoán độ trễ trong trường hợp tồi tệ nhất là 9.5δ, trong trường hợp tốt là 6δ
2PAClean thông lượng tăng 80%-100% so với Blockchain sMVBA
Thời gian chạy MVBA một lần của 2PACBIG là 4δ, là nhanh nhất hiện nay.
Thiết kế dây chuyền siêu nhanh giúp s2PAClean và s2PACBIG đạt được thời gian quyết định khối 4δ và 3δ tương ứng.
Đánh giá tính toán cho thấy, 2PAClean và 2PACBIG hoạt động xuất sắc trong nhiều điều kiện mạng, đặc biệt là trong môi trường có độ trễ cao và tỷ lệ lỗi cao.
Hướng nghiên cứu tương lai
Giao thức được tối ưu hóa hơn nữa, giảm thiểu chi phí truyền tải tin nhắn và tính toán.
Phân tích sâu về tính bảo mật của giao thức mới trong các kịch bản tấn công khác nhau
Áp dụng giao thức mới vào hệ thống Blockchain thực tế, xác minh hiệu suất trong môi trường mạng thực.
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ Blockchain, giao thức nhận thức chung BFT bất đồng bộ sẽ ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính an toàn và nâng cao hiệu suất. Thiết kế 2PAC và khối ống siêu nhanh thể hiện hướng phát triển của các giao thức nhận thức chung Blockchain trong tương lai: thông qua việc đơn giản hóa cấu trúc giao thức và tối ưu hóa quá trình nhận thức, đạt được thông lượng cao hơn và độ trễ thấp hơn. Những đổi mới này cung cấp những ý tưởng mới để hiện thực hóa các giao thức nhận thức chung Blockchain hiệu quả và an toàn, hứa hẹn thúc đẩy công nghệ Blockchain phát huy vai trò lớn hơn trong nền kinh tế số tương lai.
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
10 thích
Phần thưởng
10
7
Chia sẻ
Bình luận
0/400
NestedFox
· 14giờ trước
Có thể là không đồng bộ, không nhất thiết phải đổi thành bf.
Xem bản gốcTrả lời0
ForkTongue
· 19giờ trước
Nhận thức chung lại được thiết lập rồi.
Xem bản gốcTrả lời0
SolidityJester
· 20giờ trước
BFT bất đồng bộ lại đang gây sốt à?? Hừm
Xem bản gốcTrả lời0
SatoshiSherpa
· 07-26 06:49
Lại là vua hiệu suất BFT rồi.
Xem bản gốcTrả lời0
FloorPriceNightmare
· 07-26 06:46
Lại thấy BFT rồi, nhìn mệt quá, không hiểu.
Xem bản gốcTrả lời0
WhaleSurfer
· 07-26 06:32
Cái hiệu suất nhảy vọt này thật là tuyệt vời, bull!
Xem bản gốcTrả lời0
BearMarketMonk
· 07-26 06:24
Ôi, tất cả nhận thức chung đều không thể chống lại sự giảm về 0 của bản chất con người.
2PAC giao thức革新：异步 BFT Nhận thức chung性能新突破
Tiến triển và ứng dụng mới nhất của giao thức nhận thức chung Blockchain
Công nghệ Blockchain, với tư cách là đại diện của công nghệ sổ cái phân tán phi tập trung, cốt lõi nằm ở cơ chế nhận thức chung. Hiệu suất của cơ chế nhận thức chung ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng mở rộng và tính bảo mật của hệ thống Blockchain. Trong những năm gần đây, cơ chế nhận thức chung BFT (tolerance Byzantine fault) đã trở thành tâm điểm nghiên cứu nhờ vào ưu điểm của nó trong việc đối phó với độ trễ mạng và sự cố của một số nút.
Mô hình và định nghĩa
Trong mô hình BFT bất đồng bộ, hệ thống bao gồm 3f + 1 tiến trình, trong đó f tiến trình có thể bị phá hoại một cách ác ý. Các tiến trình giao tiếp với nhau qua các kênh bất đồng bộ, độ trễ truyền tin không thể đoán trước. Mỗi tiến trình sở hữu một cặp khóa công khai và riêng tư, được sử dụng để đảm bảo tính xác thực và toàn vẹn của tin nhắn.
Nhận thức chung Blockchain
Giao thức nhận thức chung Blockchain cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau:
Thách thức của giao thức nhận thức chung bất đồng bộ hiện tại
Hiện tại, giao thức đồng thuận bất đồng bộ 2-chain VABA được coi là nhanh nhất, với độ trễ dự kiến là 9.5δ. Tuy nhiên, nghiên cứu đã phát hiện ra rằng giao thức này có nhiều lỗ hổng bảo mật, có thể dẫn đến sự phá vỡ nhất quán và hoạt động. Những vấn đề này bao gồm kiểm tra xác thực không đủ, chiến lược nâng cao việc sử dụng cản trở hoạt động, và định nghĩa xác thực lãnh đạo quá rộng.
Thiết kế giao thức mới: 2PAC
Để giải quyết các vấn đề của giao thức hiện tại, các nhà nghiên cứu đã đề xuất giao thức 2PAC (Nhận thức chung bất đồng bộ 2 giai đoạn). Giao thức này thông qua việc đơn giản hóa và tối ưu hóa quy trình nhận thức chung, đã nâng cao hiệu suất một cách đáng kể. 2PAC bao gồm hai biến thể:
2PAClean：
2PACBIG：
Siêu nhanh dòng chảy Khối
Các nhà nghiên cứu cũng đã đề xuất thiết kế khối ống mới, giảm đáng kể độ trễ của khối ống. Bằng cách giới thiệu cơ chế đường nhanh, thời gian quyết định của khối ống thậm chí có thể nhỏ hơn khối không ống dưới bộ lập lịch công bằng. Cơ chế này đảm bảo độ trễ đường nhanh trong tất cả các thực thi và không bị ảnh hưởng bởi các tiến trình lỗi.
Đánh giá hiệu suất
Phân tích lý thuyết và thử nghiệm thực tế cho thấy:
Đánh giá tính toán cho thấy, 2PAClean và 2PACBIG hoạt động xuất sắc trong nhiều điều kiện mạng, đặc biệt là trong môi trường có độ trễ cao và tỷ lệ lỗi cao.
Hướng nghiên cứu tương lai
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ Blockchain, giao thức nhận thức chung BFT bất đồng bộ sẽ ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính an toàn và nâng cao hiệu suất. Thiết kế 2PAC và khối ống siêu nhanh thể hiện hướng phát triển của các giao thức nhận thức chung Blockchain trong tương lai: thông qua việc đơn giản hóa cấu trúc giao thức và tối ưu hóa quá trình nhận thức, đạt được thông lượng cao hơn và độ trễ thấp hơn. Những đổi mới này cung cấp những ý tưởng mới để hiện thực hóa các giao thức nhận thức chung Blockchain hiệu quả và an toàn, hứa hẹn thúc đẩy công nghệ Blockchain phát huy vai trò lớn hơn trong nền kinh tế số tương lai.