Web3.com Ventures 原始研究分析
0x魚哲學家
介紹
Sui區塊鏈是利用Move語言的主要新L1項目之一，其技術發展吸引了各大媒體和資本的關注[1]。與許多其他新的L1 區塊鏈（尤其是Aptos）相比，Sui 擁有一整套實驗設計、技術創新和獨特的代幣經濟學，可提供「水平擴展」的區塊鏈，且具有幾乎無限的上升空間[2]。在本文中，我將介紹 Sui 的主要技術突破以及該專案獨特的代幣經濟模型，然後對 Sui 作為注重可擴展性的 L1 鏈的潛力進行批判性評估。
隋技術原理
Sui 作為一個專案進行了各種各樣的技術創新，所有這些都旨在優化交易速度和吞吐量，特別是對於簡單的點對點交易。在本節中，我將重點介紹三個最突出的技術創新：修改Move語言以創建Sui Move、無需共識的「簡單交易」處理以及獨特的Narwhal-Tusk共識引擎。
隨動
首先，與直接採用 Meta Libra 原始 Move 語言「開箱即用」的 Aptos 和其他 Move 語言專案不同，Sui 使用自己的 Move 語言自訂版本 Sui Move 來編寫其智能合約。 Move 作為一種使用支援能力的結構實現的基於資源的智慧合約語言，自然地針對並行執行進行了最佳化。但是，雖然最初的 Diem-Move 語言是在嚴格執行存取控制的「許可系統」的基礎上開發的，但 Sui 的大規模採用的想法需要一個更開放的系統，以加速入門。為此，Sui Move 創建了更原始的函數，例如轉移函數，允許「無摩擦的海量資產創建」[3]。
Sui 對 Move 語言的其他修改包括清理 Move 的打字系統，以提供更流暢的程式設計體驗。透過允許原生類型的資產轉移和所有權，開發人員不需要像傳統 Move 語言那樣使用「包裝模式」。 Sui Move 對資源「類型」的最佳化還允許將不同類型的資產捆綁在一起到更大的資產容器中，從而擴展了自訂類型的功能並允許更清晰的多態結構[3]。
簡單的「單寫入者」交易
Sui 對簡單「單作者」交易的處理可以說是該專案最重要的創新，也是該專案可擴展性的關鍵保證。單作者交易，顧名思義，包括常見的區塊鏈交易，例如僅涉及一個發送者的點對點支付和 NFT 傳輸。 Sui 表示，它「針對單一寫入器物件進行了最佳化，允許放棄簡單事務共識的設計」[4]。這似乎與區塊鏈設計的原則相矛盾——畢竟，共識是確保透過區塊鏈發送的資料安全的關鍵步驟。那麼在沒有共識的情況下，Sui 如何處理資料安全呢？
這裡的關鍵是Sui 使用了一種稱為「拜占庭一致性廣播」的演算法，這是一種更簡單的演算法，可以消除傳統共識方法的開銷，但仍然保證拜占庭對抗條件下的安全性和活躍性（基本上是共識的標準安全要求）。此演算法實際上與網頁傳統上用於建立安全連線的傳輸層安全性（TLS）演算法非常相似[5]。
在傳統的共識機制中，發送者有一種「即發即忘」的方法，在向驗證器提交交易後，發送者不再對交易執行任何操作，驗證器會完成所有工作[6]。這是因為驗證器需要檢查該交易是否與其他用戶端發送的其他交易不衝突。但在簡單的「單一寫入者」操作的情況下，我們已經知道不會有其他發送者的衝突寫入。因此，我們可以將計票的計算負擔減輕給發送者，而不是耗盡寶貴的驗證器計算量。
更具體地說，簡單交易經歷以下四個步驟[6]：
發送者將交易資料傳送給驗證者，並保存發送該交易的記錄
驗證者將他們的（權益證明加權）選票發送回發送者
發送者統計驗證者收到的所有選票，一旦超過驗證閾值，就會創建一個“驗證證書”，並將其發送回給驗證者
驗證者收到此證書，檢查有效性並立即完成此交易。
由於驗證者不需要相互通訊（如傳統共識的情況），這種巧妙的演算法使得簡單交易對於 Sui 網路上的驗證者來說只需要很少的計算成本，而證書機制也為這些交易提供了安全方面具有相當程度的穩健性。
更重要的是，該演算法具有高度可擴展性。由於這種巧妙的演算法，Sui網路理論上可以處理的簡單交易數量沒有上限。由於統計驗證者投票的主要計算是在客戶端完成的，隨著越來越多的人使用 Sui 網絡，驗證者不需要面臨與以太坊、Solana 甚至 Aptos 相同的計算壓力（用戶本質上是DIY計算）。這就是為什麼 Sui 的創建者宣傳該區塊鏈與其他區塊鏈相比有質的不同，因為它使用「水平擴展」策略 [7]。
獨角鯨獠牙共識引擎
當然，雖然 Sui 可能針對簡單的單一寫入者交易進行最佳化，但它也有一個更「傳統」的全局共識機制，用於更複雜的交易，並定期檢查區塊鏈的全局狀態。這種利用圖（更具體地說是 DAG）資料結構的共識引擎本身也是一種尖端的共識機制。 Sui 的共識引擎有兩個主要組件 [8]：
Narwhal，Sui 的記憶池，或基本上是一個管家，負責檢查未決的共識交易
Tusk（及其前身 Bullshark），確保共識交易排序的協議
Narwhal 本質上是取得一堆待處理的交易，並在等待處理時對它們進行「圖形化」[9]。 Narwhal 不會像傳統區塊鏈共識那樣將交易捲入確認區塊，而是使用版本號以及指向先前交易版本號的指針來標記交易，從而創建有向無環圖 (DAG)，它是一種就像文件樹一樣。這種 DAG 結構與 Arweave 的「blockweave」概念非常相似，後者將「區塊鏈」的一維 LinkedList 結構轉變為類似文件樹的圖，以便更有效地儲存資料 [10] 。
Tusk 本質上也是 HotStuff 共識協議的修改版本，針對 Narwhal 提供的 DAG 結構進行了優化，專注於減少網路上驗證器之間的通訊開銷。當 Narwal 和 Tusk 結合使用時，它們在傳統拜占庭容錯（BFT）條件下可以實現高達「160,000 tx/sec，延遲約 3 秒」[9]。因此，即使不考慮 Sui 使用上述拜占庭一致性廣播演算法對單一寫入器事務實現的額外優化，Narwal-Tusk 的事務效率也已經是領先的。
自我代幣經濟學
除了擁有一系列旨在優化網路的可組合性和可擴展性的技術創新之外，Sui 還實現了獨特的代幣經濟模型，該模型考慮了網路上的儲存成本[11]。傳統上，以太坊等區塊鏈不需要考慮將資料儲存到網路上的成本，因為將資料寫入區塊鏈的「gas」價格非常高，因此成為人們寫入大量資料的天然威懾因素到網絡上。然而，就 Sui 而言，網路的高可擴展性意味著 Gas 費變得極低，因此人們可能確實希望將大量資料儲存到鏈上。
如圖所示，Sui 的代幣經濟模型本質上是權益證明鏈的傳統代幣經濟模型，並增加了「儲存基金」。那麼「儲存基金」解決什麼問題呢？區塊鏈從根本上來說是一種僅附加的資料結構，並且必須保證一旦資料寫入區塊鏈，它將始終保留在那裡。假設我們有兩個用戶，A 和 B。由於驗證者無需記住太多“遺留資料”，因此用戶 A 可以享受非常低的 Gas 費。另一方面，使用者 B 僅在網路成熟且鏈上有大量資料時才使用 Sui。因為驗證者需要維護所有這些遺留數據，所以用戶B 需要支付比用戶A 高得多的費用。個使用者可以使用具有相當費用水準的網路[12]。
Sui的儲存基金支付給系統中的驗證者，或那些實際儲存區塊鏈資料並進行資料維護的「維護工作」的驗證者。隨著維護工作的增加，驗證者的支出也會增加，這樣就會激勵更多的人成為系統中的驗證者，而不是成為代幣委託人，將代幣抵押後就忘記了[13]。隨著越來越多的人成為驗證者，可用儲存空間總量也會增加。
因此，Sui代幣經濟模型是專門為解決實現高可擴展性後「接下來會發生什麼」的問題而設計的。它是高度可擴展鏈的典型代幣經濟學模型，它使用博弈論來確保 Gas 價格在區塊鏈的整個生命週期中保持相對恆定。
評估
從拜占庭一致性廣播、Narwhal-Tusk共識機制，到Sui-Move語言、Storage-Fund Tokenomics，Sui是一個在區塊鏈項目的每個環節都有重大創新的項目，即使與其他新的L1項目相比，其地位也是獨一無二的。所有這些創新都組合在一起形成了一個有凝聚力的敘述——對區塊鏈在現代社交媒體和其他 Web 2 項目規模上的大規模採用進行端到端優化。
在這一系列的技術創新中，Sui最大的技術亮點也許仍然是其單一寫入事務的「無限」上限（由於拜占庭一致性廣播演算法）。因此，大量利用單寫事務的項目肯定會透過使用 Sui 網路實現最大的可擴展性收益。
Sui 提供了這些「單作者」DApp 的幾個例子，包括常規的點對點代幣交易、公共公告板、私人訊息傳遞以及遊戲資產的大規模鑄造和分發 [14]。從本質上講，對單作者交易的優化意味著社交媒體應用程式最常見的功能可以在沒有任何可擴展性擔憂的情況下加載到Sui上，並且由於Sui的可擴展性，這些社交媒體應用程序的網路效應可以充分發揮解決方案。 ComingChat 就是一個例子，它試圖創建一個整體的即時訊息服務，例如具有錢包整合的 Telegram 和 WhatsApp，計劃部署在 Sui 和 Aptos 上 [15]。
此外，Sui的技術設計也能充分發揮NFT作為大眾商品的潛力。 Sui 立即完全解決了以太坊大規模分發 NFT（例如 BAYC）常見的價格飆升問題。但除此之外，透過使大規模鑄造變得負擔得起且可擴展，Sui 為內在價值低但社會目的高的 NFT 打開了大門。從鏈上優惠券到去中心化 ID，再到信用卡和登機證，Apple 錢包或任何其他實體錢包可以容納的所有內容都可以透過 Sui 的可擴展性解決方案作為 NFT 放在鏈上。
更進一步，Sui 甚至可以充當 MongoDB 的永久區塊鏈版本。回想一下，Sui Move 的語言功能允許 Sui 非常清晰地定義和處理不同自訂類型的“資源”，並允許很大程度的多態性和模組化。這些實際上可以用來建立類似 MongoDB 的工件，並允許在區塊鏈上以一種新穎的方式在結構上儲存對象，並具有區塊鏈的所有安全性和持久性保證。
我相信 Sui 在該領域的最大貢獻是為能夠處理 Web 2 級可擴展性的 L1 區塊鏈建立了可行的藍圖。更重要的是，我相信 Sui 的發展象徵著 Web 3 的日益成熟，以及人們對該領域長期有望達到 10 億用戶規模的信心的增強。從這個意義上來說，無論Sui生態能否長期繁榮，我相信這個專案本身以及它對區塊鏈的創新重新構想已經代表了巨大的成功。
🐦 @0xfishylosopher
📅 2022 年 11 月 9 日
非常感謝 Web3.com Ventures 對本文的諮詢與贊助。
參考
[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] 有關委託人和驗證人的更多資訊：https://coinguides.org/validators-delegators-stake/
[14] 單一作者應用範例清單：https://docs.sui.io/learn/single-writer-apps
[15] https://coming.chat/
