Оригинальный анализ исследования Web3.com Ventures
0xрышилософер
Введение
Блокчейн Sui является одним из крупных новых проектов L1, использующих язык Move, и своими технологическими разработками привлек внимание крупных средств массовой информации и капитала [1]. По сравнению со многими другими новыми блокчейнами L1, особенно с Aptos, Sui может похвастаться целым набором экспериментальных разработок, технологических инноваций и уникальной токеномики, позволяющей создать блокчейн, который «масштабируется горизонтально» с практически неограниченным потенциалом роста [2]. В этой статье я расскажу об основных технологических прорывах Sui, а также об уникальной модели токеномики проекта, прежде чем дать критическую оценку потенциала Sui как цепочки L1, ориентированной на масштабируемость.
Суйские технические принципы
В рамках проекта Sui существует множество технических инноваций, все из которых направлены на оптимизацию скорости и пропускной способности транзакций, особенно для простых одноранговых транзакций. В этом разделе я остановлюсь на трех наиболее выдающихся технологических инновациях: модификации языка Move для создания Sui Move, обработке «простых транзакций» без консенсуса и уникальном механизме консенсуса Narwhal-Tusk.
В движении
Во-первых, в отличие от Aptos и других проектов на языке Move, которые напрямую используют оригинальный язык Move Meta Libra «из коробки», Sui использует свою собственную версию языка Move, Sui Move, для написания своих смарт-контрактов. Move, как язык смарт-контрактов на основе ресурсов, реализованный с использованием структур с поддержкой возможностей, естественно оптимизирован для параллельного выполнения. Но хотя первоначальный язык Diem-Move был разработан с учетом «системы разрешений», в которой контроль доступа строго соблюдался, идея Суи о массовом внедрении требует гораздо более открытой системы для ускорения адаптации. С этой целью Sui Move создает более примитивные функции, такие как функция передачи, которые позволяют «беспрепятственно создавать массовые активы» [3].
Другие модификации языка Move, внесенные Суем, включают в себя очистку систем ввода текста Move, что обеспечивает более плавное программирование. Благодаря возможности передачи и владения активами с использованием собственного типа разработчикам не нужно использовать «шаблоны-оболочки», как в традиционном языке Move. Оптимизация Sui Move «типизации» ресурсов также позволяет объединять ресурсы разных типов в более крупный контейнер ресурсов, тем самым расширяя функциональность настраиваемых типов и обеспечивая более чистую структуру полиморфизма [3].
Простые транзакции с одним автором
Обработка Суи простых транзакций с «одним автором», возможно, является самым важным нововведением проекта и ключевым гарантом масштабируемости проекта. Транзакции с одним автором, как следует из названия, включают в себя общие транзакции блокчейна, такие как одноранговые платежи и переводы NFT, в которых участвует только один отправитель. Суи заявляет, что он «оптимизируется для объектов с одним автором, позволяя создавать дизайн, который отказывается от консенсуса для простых транзакций» [4]. Это кажется противоречащим принципам проектирования блокчейна — в конце концов, консенсус — это решающий шаг в обеспечении безопасности данных, передаваемых через блокчейн. Так как же Суй справляется с безопасностью данных без консенсуса?
Ключевым моментом здесь является то, что Sui использует алгоритм, известный как «Византийское согласованное вещание», более простой алгоритм, который устраняет накладные расходы традиционных подходов к консенсусу, но при этом гарантирует безопасность и работоспособность в византийских состязательных условиях (по сути, это стандартное требование безопасности для консенсуса). Этот алгоритм на самом деле очень похож на алгоритм Transport Layer Security (TLS), который традиционно используется веб-страницами для установления безопасного соединения [5].
В традиционном механизме консенсуса для отправителя применяется подход «выстрелил и забыл», при котором после отправки транзакции валидаторам отправитель больше ничего не делает с транзакцией, а всю работу выполняют валидаторы [6]. Это связано с тем, что валидаторам необходимо проверять, что транзакция не конфликтует с другими транзакциями, отправленными другими клиентами. Но в случае простой операции «одной записи» мы уже знаем, что других конфликтующих записей от других отправителей не будет. Таким образом, мы можем переложить вычислительное бремя подсчета голосов на отправителя, вместо того, чтобы тратить ценные вычисления валидатора.
Более конкретно, простые транзакции проходят следующие четыре этапа [6]:
Отправитель отправляет данные транзакции валидаторам и сохраняет запись о том, что он отправил эту транзакцию.
Валидаторы отправляют свои (взвешенные по доказательству доли) голоса обратно отправителю.
Отправитель подсчитывает все голоса, полученные валидаторами, и как только он пересекает порог проверки, создает «сертификат проверки», который отправляется обратно валидаторам.
Валидаторы получают этот сертификат, проверяют его действительность и мгновенно завершают транзакцию.
Поскольку валидаторам не нужно взаимодействовать друг с другом (как в случае традиционного консенсуса), этот гениальный алгоритм позволяет проводить простые транзакции с очень небольшими вычислительными затратами для валидаторов в сети Sui, в то время как механизм сертификатов также обеспечивает этим транзакциям достаточный уровень надежности со стороны безопасности.
Что еще более важно, этот алгоритм хорошо масштабируем. Благодаря этому гениальному алгоритму сеть Sui теоретически не имеет верхнего предела количества простых транзакций, которые она может обработать. Поскольку основные вычисления по подсчету голосов валидаторов выполняются на стороне клиента, поскольку все больше и больше людей используют сеть Sui, валидаторам не приходится сталкиваться с таким же вычислительным давлением, с которым сталкиваются Ethereum, Solana или даже Aptos ( пользователи, по сути, выполняют вычисления своими руками). Вот почему создатели Sui рекламируют блокчейн как качественно отличающийся от других блокчейнов тем, что он использует стратегию «горизонтального масштабирования» [7].
Механизм консенсуса Нарвал-Бивень
Конечно, хотя Sui может оптимизировать простые транзакции с одним автором, он также имеет более «традиционный» механизм глобального консенсуса, используемый для более сложных транзакций и для периодической проверки глобального состояния блокчейна. Этот механизм консенсуса, использующий структуры данных графа (точнее, DAG), также сам по себе является передовым механизмом консенсуса. Механизм консенсуса Суи состоит из двух основных компонентов [8]:
Нарвал, мемпул Суи, или, по сути, дворецкий, контролирующий ожидающие консенсусные транзакции.
Tusk (и его предшественник Bullshark), протоколы, обеспечивающие порядок консенсусных транзакций.
По сути, Нарвал берет группу ожидающих транзакций и «графифицирует» их, пока они ожидают обработки [9]. Вместо объединения транзакций в блоки подтверждения, как в традиционном консенсусе блокчейна, Нарвал помечает транзакции номером версии, а также указателями на номера версий предыдущих транзакций, тем самым создавая направленный ациклический граф (DAG), который является своего рода как файловое дерево. Эта структура DAG очень похожа на концепцию Arweave «blockweave», которая превращает одномерную структуру «блокчейна», подобную LinkedList, в граф, подобный дереву файлов, чтобы обеспечить более эффективное хранение данных [10]. .
Tusk также, по сути, является модифицированной версией консенсусного протокола HotStuff, оптимизированной для структуры DAG, предоставляемой Narwhal, и ориентированной на сокращение накладных расходов на связь между валидаторами в сети. При совместном использовании Narwal и Tusk они могут достигать «160 000 транзакций в секунду с задержкой около 3 секунд» в традиционных условиях византийской отказоустойчивости (BFT) [9]. Таким образом, эффективность транзакций Narwal-Tusk уже является передовой, даже без учета дополнительной оптимизации, которую Sui реализует для транзакций с одним автором с использованием упомянутого выше алгоритма Byzantine Consistent Broadcast.
Суй Токеномика
Помимо множества технических инноваций, направленных на оптимизацию компонуемости и масштабируемости сети, Sui также реализует уникальную модель токеномики, которая учитывает стоимость хранения в сети [11]. Традиционно блокчейны, такие как Ethereum, не должны учитывать стоимость хранения данных в сети, поскольку цена «газа» для записи данных в блокчейн настолько высока, что становится естественным сдерживающим фактором для людей, пишущих большие объемы данных. в сеть. Однако в случае с Sui высокая масштабируемость сети означает, что плата за газ становится чрезвычайно низкой, так что люди действительно могут захотеть хранить большие порции данных в цепочке.
Как показано на диаграмме, модель токеномики Суи, по сути, представляет собой традиционную модель токеномики цепочки доказательств с добавлением «фонда хранения». Так что же решает «фонд хранения»? Блокчейн, по сути, представляет собой структуру данных, предназначенную только для добавления, и должен гарантировать, что как только данные будут записаны в блокчейн, они всегда останутся там. Предположим, у нас есть два пользователя, A и B. Пользователь A использует Sui с самого начала. Поскольку «устаревших данных», которые валидаторам следует учитывать, не так уж и много, пользователь А может пользоваться очень низкими комиссиями за газ. С другой стороны, пользователь Б использует Sui только после того, как сеть созреет и в цепочке появится значительный объем данных. Поскольку валидаторам необходимо хранить все эти устаревшие данные, пользователю Б необходимо платить гораздо более высокую комиссию, чем пользователю А. «Фонд хранения» — это, по сути, способ решить эту проблему, заставляя пользователя А платить больше комиссий, чтобы два пользователя могли использовать сеть с сопоставимым уровнем комиссий [12].
Фонд хранения Sui выплачивается валидаторам в системе или тем, кто фактически хранит данные блокчейна и выполняет «работу по техническому обслуживанию» по обслуживанию данных. По мере увеличения работ по техническому обслуживанию выплаты валидаторам также будут увеличиваться, так что больше людей будут заинтересованы стать валидаторами в системе, а не делегатором токенов, который ставит монету на кон и забывает о ней [13]. По мере того, как все больше людей становятся валидаторами, общий объем доступного места для хранения также увеличивается.
Таким образом, модель токеномики Sui специально разработана для решения вопроса «что будет дальше» после достижения высокой масштабируемости. Это парадигматическая модель токеномики для высокомасштабируемой цепочки, которая использует теорию игр, чтобы гарантировать, что цены на газ останутся относительно постоянными на протяжении всего срока службы блокчейна.
Оценка
От Byzantine Consistent Broadcast и механизма консенсуса Narwhal-Tusk до языка Sui-Move и токеномики Storage-Fund, Sui — это проект, который имеет серьезные инновации в каждой отдельной части проекта блокчейна, статус которого уникален даже по сравнению с другими новыми L1. сети, такие как Aptos. Все эти инновации объединены в единое повествование — сквозную оптимизацию для массового внедрения блокчейна в масштабах современных социальных сетей и других проектов Web 2.
Из всего этого спектра технических инноваций, пожалуй, самой большой технической особенностью Sui по-прежнему остается «неограниченная» верхняя граница для транзакций с одиночной записью (благодаря алгоритму Byzantine Consistent Broadcast). Таким образом, проекты, в которых активно используются транзакции с одиночной записью, определенно получат наибольший выигрыш в масштабируемости за счет использования сети Sui.
Суй приводит несколько примеров таких DApp с «одним автором», включая регулярные одноранговые транзакции токенов, публичную доску объявлений, приватный обмен сообщениями, а также массовую разработку и распространение игровых активов [14]. По сути, оптимизация для транзакций с одним автором означает, что наиболее распространенные функции приложений социальных сетей могут быть встроены в Sui без каких-либо проблем с масштабируемостью, а весь спектр сетевых эффектов этих приложений социальных сетей может быть задействован благодаря масштабируемости Sui. решения. Примером этого является ComingChat, пытающийся создать целостную службу обмена мгновенными сообщениями, такую как Telegram и WhatsApp, с интеграцией кошелька, планирующую развернуть на Sui и Aptos [15].
Более того, технические разработки Суи также способны реализовать весь потенциал NFT как массового товара. С самого начала Sui полностью решает проблему скачка цен, характерную для массового распространения NFT в Ethereum (например, с BAYC). Но, выходя за рамки этого, делая массовый выпуск доступным и масштабируемым, Суй открывает шлюзы для NFT, которые имеют низкую внутреннюю ценность, но высокую социальную цель. От сетевых купонов до децентрализованных идентификаторов, кредитных карт и посадочных талонов — все, что может храниться в Apple Wallet или любом другом физическом кошельке, может быть размещено в цепочке как NFT благодаря решениям Sui по масштабируемости.
Сделав еще один шаг вперед, Sui может даже выступать в качестве постоянной блокчейн-версии MongoDB. Напомним, что языковые возможности Sui Move позволяют Sui очень четко определять и обрабатывать «ресурсы» различных пользовательских типов, а также обеспечивают высокую степень полиморфизма и модульности. На самом деле их можно использовать для создания артефактов, подобных MongoDB, и обеспечить новый способ структурного хранения объектов в блокчейне со всеми гарантиями безопасности и постоянства блокчейна.
Я считаю, что самый большой вклад Суи в эту сферу заключается в создании жизнеспособного проекта блокчейна L1, способного обеспечить масштабируемость уровня Web 2. Что еще более важно, я считаю, что развитие Sui является символом растущей зрелости Web 3 и растущей уверенности в этой области, что в долгосрочной перспективе обещают масштабы в миллиард пользователей. В этом смысле, независимо от того, сможет ли экосистема Sui процветать в долгосрочной перспективе, я считаю, что сам проект, а также его инновационный пересмотр блокчейна уже представляют собой оглушительный успех.
🐦 @0xfishylosopher
📅 9 ноября 2022 г.
Большое спасибо Web3.com Ventures за консультации и спонсорство этой статьи.
Рекомендации
[1] https://sui.io/resources-sui/raise-announcement/
[2] https://medium.com/mysten-labs/recap-7-21-sui-ama-unlocking-opportunities-on-sui-with-adeniyi-abiodun-f4fa96a15d7c
[3] https://sui.io/resources-move/why-we-created-sui-move/
[4] https://docs.sui.io/learn/how-sui-works
[5] https://www.cloudflare.com/learning/ssl/transport-layer-security-tls/
[6] https://docs.sui.io/learn/how-sui-works#simple-transactions
[7] https://boxmining.com/sui-blockchain/
[8] https://docs.sui.io/learn/architecture/consensus
[9] https://arxiv.org/abs/2105.11827
[10] https://www.arweave.org/technology
[11] https://docs.sui.io/learn/tokenomics
[12] https://docs.sui.io/learn/tokenomics/storage-fund
[13] Подробнее о делегаторах и валидаторах: https://coinguides.org/validators-delegators-stake/.
[14] Список примеров приложений для одного писателя: https://docs.sui.io/learn/single-writer-apps.
[15] https://coming.chat/
