O fundador da Sui detalha a complexidade da infraestrutura e a implementação de uma blockchain de alto desempenho

Recentemente, entrevistamos um especialista na área de Blockchain para discutir a complexidade e escalabilidade da infraestrutura Sui, bem como como o sistema de processamento de transações da Sui contribui para uma rede de alto desempenho. Este especialista é um dos primeiros colaboradores da Sui e também é professor na área de segurança e privacidade da University College London.

Segue o conteúdo da entrevista:

Q1: Você pode nos falar sobre seu foco de pesquisa?

Sou professor na University College London, com foco em segurança e privacidade. Nos primeiros anos, estudei sistemas ponto a ponto e sistemas anônimos, principalmente grandes sistemas distribuídos com foco em armazenamento. Com o desenvolvimento do blockchain, especialmente com o surgimento do Ethereum, comecei a me interessar por livros-razão distribuídos e contratos inteligentes. Meu grupo de pesquisa na UCL começou a investigar como construir sistemas de maior desempenho. Fundamos a empresa Chainspace para comercializar algumas ideias, que mais tarde foram adquiridas por outra empresa. Depois, ajudamos a propor soluções para escalar blockchains. Quando as soluções não avançaram, continuei buscando outras oportunidades para realizar a ideia de um blockchain de alto desempenho.

Q2：Você acha que há alguma diferença entre aplicação e pesquisa?

Na verdade, a diferença não é grande. Durante a pesquisa, consideramos todas as possibilidades para atingir objetivos específicos, como a construção de um Bloco de alto desempenho. Porém, na construção real do sistema, precisamos escolher as soluções mais úteis e que melhor atendam às necessidades entre muitas boas ideias. Precisamos avaliar o que impede as pessoas de alcançarem seus objetivos, entender as situações possíveis na literatura acadêmica e, em seguida, escolher o conteúdo mais relevante. Isso não é apenas um interesse por conhecimento, mas sim criar valor para os usuários.

Q3: Como você determina quais problemas resolver ao passar da teoria para a aplicação prática?

Estou principalmente focado em como expandir as diferentes funcionalidades do Blockchain, especialmente aumentando a capacidade de transações e reduzindo a latência. Este problema é evidente, sempre que um determinado contrato inteligente se torna muito popular, a plataforma não consegue suportar o enorme volume de transações, resultando em congestionamento e aumento nas taxas. Vemos repetidamente que a capacidade de processamento do Blockchain não consegue atender às necessidades dos usuários. Isso é considerado um desafio valioso, e não apenas a minha equipe, mas toda a comunidade acadêmica está abordando esse problema de diferentes maneiras. Muitas tecnologias já foram desenvolvidas para expandir as capacidades do Blockchain.

Q4: Quais são as diferenças e vantagens das redes L2 em comparação com a construção de novas redes L1?

L2 é uma solução de escalonamento em um determinado ecossistema, mas pode ser um pouco complicada para os desenvolvedores usarem. A interação entre L2 e L1 requer uma ponte, e o estado em L1 deve ser espelhado em L2, e vice-versa. L2 também precisa de um mecanismo que permita que L1 valide tudo o que acontece lá. Este processo é complicado, especialmente para ativos complexos. Mover ativos entre diferentes L2 também é difícil.

Outra abordagem é usar diferentes blockchains para diferentes apps, mas enfrenta o mesmo problema de ponte. Os usuários precisam frequentemente fazer a ponte de ativos ao operar entre diferentes apps, o que resulta em uma experiência ruim.

A nossa proposta é criar uma grande base de dados que contenha o estado de todos os nós verificados replicados. Uma vez que a transação é concluída, todos os estados na mesma base de dados podem ser utilizados para a próxima transação, permitindo que os utilizadores não precisem mover constantemente o estado dos ativos entre diferentes redes.

Q5: Qual é a principal inovação do Sui Lutris e como é que se consegue uma alta taxa de transferência e baixa latência?

Sui Lutris tem duas ideias principais: muitas operações não requerem consenso, e quando o consenso é necessário, existe um método de alta capacidade de processamento. Ele garante que os nós de validação nunca estejam em um estado inconsistente ao processar transações.

Sui Lutris tem dois caminhos: o caminho rápido (sem necessidade de consenso) e o caminho de consenso. Use o caminho rápido ao operar seus próprios objetos, obtendo a finalização da transação sem esperar pelo consenso. As transações que envolvem objetos compartilhados precisam do caminho de consenso.

O caminho rápido tem uma latência extremamente baixa, de menos de um segundo, e é amplamente escalável. O caminho de consenso tem uma latência mais alta, geralmente superior a um segundo, com alta capacidade, mas menor escalabilidade. A maioria das transações diárias utiliza o caminho rápido, enquanto operações DeFi complexas costumam usar o caminho de consenso.

Q6: Os desenvolvedores podem projetar aplicativos para aproveitar o caminho rápido?

Absolutamente. Os desenvolvedores de contratos inteligentes podem controlar se os objetos de operação são exclusivos ou compartilhados. A chave para a expansão da aplicação é garantir que a maioria das operações se baseie em objetos exclusivos, para alcançar baixa latência. Aplicações como jogos devem tentar usar esse método, em vez de depender de estados compartilhados e objetos compartilhados. Os desenvolvedores podem especificar com precisão cada tipo de transação e otimizar o design quando necessário para expansão.

Q7：Como funcionam os blocos de negociação programáveis?

Os blocos de negociação programáveis podem ser utilizados na via rápida ou na via de consenso. Se envolver apenas objetos exclusivos, várias operações podem ser realizadas em uma única operação de cadeia, com baixa latência. Se incluir objetos compartilhados, entra na via de consenso, com latência um pouco mais alta. Isso oferece flexibilidade para diferentes cenários.

Q8: Após o lançamento da mainnet, o desempenho do Sui confirmou a sua teoria de pesquisa? Houve alguma descoberta inesperada?

O design do Sui foi validado, especialmente durante períodos de alto volume de transações. Em um dia, o volume de transações ultrapassou 60 milhões, a maior parte utilizando o caminho rápido, provando a escalabilidade e a baixa latência do Sui Lutris.

Mas a comunidade também descobriu que o caminho rápido é um pouco sutil. Às vezes, os objetos podem ser bloqueados por engano, embora normalmente sejam desbloqueados no final do epoch, mas isso não é uma boa experiência. Estão a desenvolver uma tecnologia que permite desbloquear rapidamente os objetos bloqueados.

Essas novas tecnologias não só podem evitar erros, mas também podem permitir que os desenvolvedores expressem mais operações através de um caminho rápido, até mesmo lidando com certas situações de objetos compartilhados. Isso irá aumentar ainda mais o desempenho e a flexibilidade do Sui.

Q9: Pode explicar detalhadamente as razões que levam ao bloqueio de objetos?

Quando um objeto pertence a um único utilizador, o Sui depende que o utilizador informe a ordem das operações. O sistema verifica se todas as pessoas veem essas operações na mesma ordem. O problema surge quando um utilizador ou software falha, como quando dispositivos diferentes fornecem ordens de operação contraditórias. Nessa situação, o Sui não consegue determinar a ordem correta, e o objeto fica bloqueado.

Esta situação é mais comum do que esperado, pois as pessoas usam vários dispositivos ou realizam várias transações no mesmo objeto ao mesmo tempo. Atualmente, os objetos bloqueados só serão desbloqueados após o final do epoch, o que pode causar problemas graves.

Sui está a desenvolver um novo mecanismo que resolve rapidamente conflitos através de consenso quando os objetos estão bloqueados, em vez de esperar pelo fim do epoch. Isto será feito em poucos segundos, melhorando significativamente a experiência do utilizador.

Q10: Qual é a sua opinião sobre como as blockchains públicas equilibram transparência, rastreabilidade e privacidade?

Isso depende muito da aplicação específica. Em uma determinada plataforma, os desenvolvedores de aplicações podem criar contratos para proteger a privacidade dos usuários. Algumas aplicações podem não se preocupar tanto com a privacidade, enquanto algumas aplicações financeiras podem precisar de mais proteção de privacidade, ao mesmo tempo em que consideram questões regulatórias.

Para ajudar a construir a proteção da privacidade, a plataforma oferece algum suporte nativo de criptografia, como a capacidade de verificar provas de conhecimento zero. Isso permite que os designers de aplicações validem certos eventos fora da cadeia, sem precisar revelar detalhes na cadeia.

Os desenvolvedores de aplicativos podem decidir que tipo de proteção de privacidade é necessária e combinar estratégias como on-chain, off-chain e criptografia para enfrentar os desafios de privacidade.

Q11：Há mais suporte nativo para privacidade?

A comunidade está a considerar fornecer mais suporte para contratos inteligentes amigáveis à privacidade para os desenvolvedores. Além da prova de zero conhecimento, poderá ser necessário mais funções matemáticas ou criptográficas gerais. Agradecemos aos designers de contratos inteligentes pelo feedback sobre as funcionalidades que estão em falta.

Outras tecnologias, como computação multipartidária ou hardware confiável, também podem ser usadas para proteger a privacidade, mas estas requerem sistemas adicionais complexos. Se a comunidade tiver uma forte demanda, novas formas de proteção da privacidade podem ser adicionadas através do processo de proposta.

Q12: Como você acha que o Sui se desenvolverá nos próximos 6 a 12 meses?

As melhorias a curto prazo serão direcionadas às necessidades de aplicação prática. A longo prazo, iremos melhorar o protocolo Sui Lutris para alcançar menor latência, um protocolo mais simples e aumentar a escalabilidade. Também iremos aumentar a eficiência econômica, permitindo que nós os nós de validação funcionem em hardware mais restrito, e utilizar mais o hardware existente para a execução real de transações, ao invés de outras sobrecargas da blockchain. Estas são as principais direções de desenvolvimento que esperamos ver.