Web3.com Ventures 原始研究分析
0x鱼哲学家
介绍
Sui区块链是利用Move语言的主要新L1项目之一，其技术发展吸引了各大媒体和资本的关注[1]。与许多其他新的L1 区块链（尤其是Aptos）相比，Sui 拥有一整套实验设计、技术创新和独特的代币经济学，可提供「水平扩展」的区块链，且具有几乎无限的上升空间[2]。在本文中，我将介绍 Sui 的主要技术突破以及该专案独特的代币经济模型，然后对 Sui 作为注重可扩展性的 L1 链的潜力进行批判性评估。
隋技术原理
Sui 作为一个专案进行了各种各样的技术创新，所有这些都旨在优化交易速度和吞吐量，特别是对于简单的点对点交易。在本节中，我将重点介绍三个最突出的技术创新：修改Move语言以创建Sui Move、无需共识的「简单交易」处理以及独特的Narwhal-Tusk共识引擎。
随动
首先，与直接采用 Meta Libra 原始 Move 语言「开箱即用」的 Aptos 和其他 Move 语言专案不同，Sui 使用自己的 Move 语言自订版本 Sui Move 来编写其智能合约。 Move 作为一种使用支援能力的结构实现的基于资源的智慧合约语言，自然地针对并行执行进行了最佳化。但是，虽然最初的 Diem-Move 语言是在严格执行存取控制的「许可系统」的基础上开发的，但 Sui 的大规模采用的想法需要一个更开放的系统，以加速入门。为此，Sui Move 创建了更原始的函数，例如转移函数，允许「无摩擦的海量资产创建」[3]。
Sui 对 Move 语言的其他修改包括清理 Move 的打字系统，以提供更流畅的程式设计体验。透过允许原生类型的资产转移和所有权，开发人员不需要像传统 Move 语言那样使用「包装模式」。 Sui Move 对资源「类型」的最佳化还允许将不同类型的资产捆绑在一起到更大的资产容器中，从而扩展了自订类型的功能并允许更清晰的多态结构[3]。
简单的「单写入者」交易
Sui 对简单「单作者」交易的处理可以说是该专案最重要的创新，也是该专案可扩展性的关键保证。单作者交易，顾名思义，包括常见的区块链交易，例如仅涉及一个发送者的点对点支付和 NFT 传输。 Sui 表示，它「针对单一写入器物件进行了最佳化，允许放弃简单事务共识的设计」[4]。这似乎与区块链设计的原则相矛盾——毕竟，共识是确保透过区块链发送的资料安全的关键步骤。那么在没有共识的情况下，Sui 如何处理资料安全呢？
这里的关键是Sui 使用了一种称为「拜占庭一致性广播」的演算法，这是一种更简单的演算法，可以消除传统共识方法的开销，但仍然保证拜占庭对抗条件下的安全性和活跃性（基本上是共识的标准安全要求）。此演算法实际上与网页传统上用于建立安全连线的传输层安全性（TLS）演算法非常相似[5]。
在传统的共识机制中，发送者有一种「即发即忘」的方法，在向验证器提交交易后，发送者不再对交易执行任何操作，验证器会完成所有工作[6]。这是因为验证器需要检查该交易是否与其他用户端发送的其他交易不冲突。但在简单的「单一写入者」操作的情况下，我们已经知道不会有其他发送者的冲突写入。因此，我们可以将计票的计算负担减轻给发送者，而不是耗尽宝贵的验证器计算量。
更具体地说，简单交易经历以下四个步骤[6]：
发送者将交易资料传送给验证者，并保存发送该交易的记录
验证者将他们的（权益证明加权）选票发送回发送者
发送者统计验证者收到的所有选票，一旦超过验证阈值，就会创建一个“验证证书”，并将其发送回给验证者
验证者收到此证书，检查有效性并立即完成此交易。
由于验证者不需要相互通讯（如传统共识的情况），这种巧妙的演算法使得简单交易对于 Sui 网路上的验证者来说只需要很少的计算成本，而证书机制也为这些交易提供了安全方面具有相当程度的稳健性。
更重要的是，该演算法具有高度可扩展性。由于这种巧妙的演算法，Sui网路理论上可以处理的简单交易数量没有上限。由于统计验证者投票的主要计算是在客户端完成的，随著越来越多的人使用 Sui 网络，验证者不需要面临与以太坊、Solana 甚至 Aptos 相同的计算压力（用户本质上是DIY计算）。这就是为什么 Sui 的创建者宣传该区块链与其他区块链相比有质的不同，因为它使用「水平扩展」策略 [7]。
独角鲸獠牙共识引擎
当然，虽然 Sui 可能针对简单的单一写入者交易进行最佳化，但它也有一个更「传统」的全局共识机制，用于更复杂的交易，并定期检查区块链的全局状态。这种利用图（更具体地说是 DAG）资料结构的共识引擎本身也是一种尖端的共识机制。 Sui 的共识引擎有两个主要组件 [8]：
Narwhal，Sui 的记忆池，或基本上是一个管家，负责检查未决的共识交易
Tusk（及其前身 Bullshark），确保共识交易排序的协议
Narwhal 本质上是取得一堆待处理的交易，并在等待处理时对它们进行「图形化」[9]。 Narwhal 不会像传统区块链共识那样将交易卷入确认区块，而是使用版本号以及指向先前交易版本号的指针来标记交易，从而创建有向无环图 (DAG)，它是一种就像文件树一样。这种 DAG 结构与 Arweave 的「blockweave」概念非常相似，后者将「区块链」的一维 LinkedList 结构转变为类似文件树的图，以便更有效地储存资料 [10] 。
Tusk 本质上也是 HotStuff 共识协议的修改版本，针对 Narwhal 提供的 DAG 结构进行了优化，专注于减少网路上验证器之间的通讯开销。当 Narwal 和 Tusk 结合使用时，它们在传统拜占庭容错（BFT）条件下可以实现高达「160,000 tx/sec，延迟约 3 秒」[9]。因此，即使不考虑 Sui 使用上述拜占庭一致性广播演算法对单一写入器事务实现的额外优化，Narwal-Tusk 的事务效率也已经是领先的。
自我代币经济学
除了拥有一系列旨在优化网路的可组合性和可扩展性的技术创新之外，Sui 还实现了独特的代币经济模型，该模型考虑了网路上的储存成本[11]。传统上，以太坊等区块链不需要考虑将资料储存到网路上的成本，因为将资料写入区块链的「gas」价格非常高，因此成为人们写入大量资料的天然威慑因素到网络上。然而，就 Sui 而言，网路的高可扩展性意味著 Gas 费变得极低，因此人们可能确实希望将大量资料储存到链上。
如图所示，Sui 的代币经济模型本质上是权益证明链的传统代币经济模型，并增加了「储存基金」。那么「储存基金」解决什么问题呢？区块链从根本上来说是一种仅附加的资料结构，并且必须保证一旦资料写入区块链，它将始终保留在那里。假设我们有两个用户，A 和 B。由于验证者无需记住太多“遗留资料”，因此用户 A 可以享受非常低的 Gas 费。另一方面，使用者 B 仅在网路成熟且链上有大量资料时才使用 Sui。因为验证者需要维护所有这些遗留数据，所以用户B 需要支付比用户A 高得多的费用。个使用者可以使用具有相当费用水准的网路[12]。
Sui的储存基金支付给系统中的验证者，或那些实际储存区块链资料并进行资料维护的「维护工作」的验证者。随著维护工作的增加，验证者的支出也会增加，这样就会激励更多的人成为系统中的验证者，而不是成为代币委托人，将代币抵押后就忘记了[13]。随著越来越多的人成为验证者，可用储存空间总量也会增加。
因此，Sui代币经济模型是专门为解决实现高可扩展性后「接下来会发生什么」的问题而设计的。它是高度可扩展链的典型代币经济学模型，它使用博弈论来确保 Gas 价格在区块链的整个生命周期中保持相对恒定。
评估
从拜占庭一致性广播、Narwhal-Tusk共识机制，到Sui-Move语言、Storage-Fund Tokenomics，Sui是一个在区块链项目的每个环节都有重大创新的项目，即使与其他新的L1项目相比，其地位也是独一无二的。所有这些创新都组合在一起形成了一个有凝聚力的叙述——对区块链在现代社交媒体和其他 Web 2 项目规模上的大规模采用进行端到端优化。
在这一系列的技术创新中，Sui最大的技术亮点也许仍然是其单一写入事务的「无限」上限（由于拜占庭一致性广播演算法）。因此，大量利用单写事务的项目肯定会透过使用 Sui 网路实现最大的可扩展性收益。
Sui 提供了这些「单作者」DApp 的几个例子，包括常规的点对点代币交易、公共公告板、私人讯息传递以及游戏资产的大规模铸造和分发 [14]。从本质上讲，对单作者交易的优化意味著社交媒体应用程式最常见的功能可以在没有任何可扩展性担忧的情况下加载到Sui上，并且由于Sui的可扩展性，这些社交媒体应用程序的网路效应可以充分发挥解决方案。 ComingChat 就是一个例子，它试图创建一个整体的即时讯息服务，例如具有钱包整合的 Telegram 和 WhatsApp，计划部署在 Sui 和 Aptos 上 [15]。
此外，Sui的技术设计也能充分发挥NFT作为大众商品的潜力。 Sui 立即完全解决了以太坊大规模分发 NFT（例如 BAYC）常见的价格飙升问题。但除此之外，透过使大规模铸造变得负担得起且可扩展，Sui 为内在价值低但社会目的高的 NFT 打开了大门。从链上优惠券到去中心化 ID，再到信用卡和登机证，Apple 钱包或任何其他实体钱包可以容纳的所有内容都可以透过 Sui 的可扩展性解决方案作为 NFT 放在链上。
更进一步，Sui 甚至可以充当 MongoDB 的永久区块链版本。回想一下，Sui Move 的语言功能允许 Sui 非常清晰地定义和处理不同自订类型的“资源”，并允许很大程度的多态性和模组化。这些实际上可以用来建立类似 MongoDB 的工件，并允许在区块链上以一种新颖的方式在结构上储存对象，并具有区块链的所有安全性和持久性保证。
我相信 Sui 在该领域的最大贡献是为能够处理 Web 2 级可扩展性的 L1 区块链建立了可行的蓝图。更重要的是，我相信 Sui 的发展象征著 Web 3 的日益成熟，以及人们对该领域长期有望达到 10 亿用户规模的信心的增强。从这个意义上来说，无论Sui生态能否长期繁荣，我相信这个专案本身以及它对区块链的创新重新构想已经代表了巨大的成功。
🐦 @0xfishylosopher
📅 2022 年 11 月 9 日
非常感谢 Web3.com Ventures 对本文的咨询与赞助。
参考
[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] 有关委托人和验证人的更多资讯：https://coinguides.org/validators-delegators-stake/
[14] 单一作者应用范例清单：https://docs.sui.io/learn/single-writer-apps
[15] https://coming.chat/