Asenkron BFT konsensüsünde yeni bir atılım: 2PAC protokolü, Blok Zinciri performansını artırıyor

2025-08-03 20:30:36

Blok Zinciri Konsensüs protokolünün en son gelişmeleri ve uygulamaları

Blok Zinciri teknolojisi, merkeziyetsiz dağıtık defter teknolojisinin bir temsilcisi olarak, özünde konsensüs mekanizmasına sahiptir. Konsensüs mekanizmasının performansı, blok zinciri sisteminin ölçeklenebilirliğini ve güvenliğini doğrudan etkiler. Bu rapor, asenkron Bizans hata toleranslı durum makinesi replikasyonu (BFT SMR) protokolünün en son gelişimlerine odaklanmakta, mevcut en hızlı asenkron protokolleri ve bunların sorunlarını derinlemesine incelemekte ve iki yenilikçi protokol tasarımı önermektedir.

Asenkron BFT Modelinin Genel Görünümü

Asenkron BFT modelinde, sistem 3f + 1 süreçten oluşur, burada f tanesi kötü niyetli olarak bozulabilir. Süreçler, asenkron kanallar aracılığıyla iletişim kurar ve mesaj iletim gecikmesi öngörülemezdir. Her süreç, mesajın doğruluğunu ve bütünlüğünü sağlamak için bir açık anahtar-özel anahtar çifti bulundurur.

Blok Zinciri Konsensüs protokolünün temel gereksinimleri

Aktiviteler: Sonsuz yürütme içinde sonsuz uzunlukta belirlenmiş bir blok zincirinin mevcut olduğundan emin olun.
Tutarlılık: Kararlaştırılmış herhangi iki Blok Zinciri'nde, bir tanesi diğerinin ön eki olmalıdır.
Kalite: Blok Zinciri'nde, dürüst düğümlerin girdiği işlemlerin oranının önceden belirlenmiş eşiğe ulaşmasına karar verilmiştir.

Mevcut Asenkron Konsensüs Protokolünün Zorlukları

Şu anda, sMVBA protokolü 10δ beklenen gecikme ile en hızlı asenkron MVBA protokolü olmuştur. Daha önce en hızlı 2-chain VABA protokolü (beklenen gecikme 9.5δ) çeşitli güvenlik açıkları barındırdığı tespit edilmiştir; bunlar arasında kimlik doğrulama kontrollerinin eksikliği, etkinliği engelleyen istismar artırma stratejileri ve lider kimlik doğrulama tanımının gevşetilmesinin neden olduğu tutarlılık sorunları bulunmaktadır.

Yenilikçi protokol tasarımı

1. 2PAC (2 aşamalı asenkron konsensüs)

2PAC protokolü, konsensüs sürecini basitleştirerek ve optimize ederek performansı önemli ölçüde artırır. İki varyant içerir:

2PAClean: %90'dan fazla bir throughput artışı sağlandı, beklenen gecikme 9.5δ, mesaj karmaşıklığı O(n²).
2PACBIG: Şu anda mesaj karmaşıklığı O(n³) olan en hızlı blok zinciri konsensüs protokolü, hatasız durumlarda tek seferlik MVBA çalışma süresi yalnızca 4δ.

2. Süper Hızlı Akış Bloku

Bu yeni tasarım, akış hattı bloklarının gecikmesini büyük ölçüde azaltmaktadır. Hızlı yol mekanizmasının tanıtılmasıyla, adil zamanlayıcı altında, akış hattı bloklarının karar verme süresi, hatta akış hattı olmayan bloklardan daha kısa olabilir. Bu mekanizma, tüm uygulamalarda hızlı yolun gecikmesini garanti eder ve arızalı süreçlerden etkilenmez.

Performans Değerlendirmesi

Teorik analiz ve pratik testler şunu göstermektedir:

2PAClean'in en kötü durumda beklenen gecikmesi 9.5δ, iyi durumda ise 6δ'dir.
2PAClean'in işlem hacmi, zincir bazlı sMVBA'dan %80-%100 daha yüksektir.
2PACBIG'in tek seferlik MVBA çalışma süresi 4δ olup, mevcut tüm protokollerden daha iyidir.
Süper hızlı hat tasarımı, s2PAClean ve s2PACBIG'in sırasıyla 4δ ve 3δ hat blok karar sürelerini gerçekleştirmesini sağlıyor.

Gelecek Araştırma Yönleri

Protokol yapısını daha da basitleştirip optimize etmek, gereksiz mesaj iletimini ve hesaplama yükünü azaltmak.
Yeni protokolün çeşitli saldırı senaryolarındaki güvenliğini derinlemesine analiz etmek.
Yeni protokolü gerçek Blok Zinciri sistemlerinde uygulayın, gerçek ağ ortamındaki performansını doğrulayın.

Blok Zinciri teknolojisinin sürekli gelişimiyle birlikte, Asenkron BFT konsensüs protokolü güvenliği sağlama ve performansı artırma konusunda giderek daha önemli bir rol oynayacaktır. 2PAC ve Süper Hızlı Boru Hattı bloklarının tasarımı, gelecekteki Blok Zinciri konsensüs protokollerinin gelişimi için bir yön belirlemektedir; yani, protokol yapısını basitleştirerek ve konsensüs sürecini optimize ederek daha yüksek bir işlem hacmi ve daha düşük gecikme elde etmeyi hedeflemektedir. Bu yenilikler, yalnızca teorik olarak üstünlüğünü kanıtlamakla kalmayıp, aynı zamanda pratik testlerde de olağanüstü performans sergilemiş, verimli ve güvenli Blok Zinciri konsensüs protokollerinin gerçekleştirilmesi için yeni bir anlayış sunmuştur.

View Original

This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.

9 Likes