Sui創始人詳解基礎設施復雜性與高性能區塊鏈實現

近日，我們採訪了一位區塊鏈領域的專家，探討了Sui基礎設施的復雜性和可擴展性，以及Sui的交易處理系統如何促成高性能網路。這位專家是Sui的最初貢獻者之一，也是倫敦大學學院安全與隱私工程領域的教授。

以下爲本次採訪內容：

Q1：您能介紹一下您的研究重點嗎？

我是倫敦大學學院的教授，研究重點是安全和隱私。早期我研究點對點系統和匿名系統，主要是以存儲爲重點的大型分布式系統。隨着區塊鏈的發展，尤其是以太坊的出現，我對分布式帳本和智能合約產生了興趣。我在UCL的研究小組開始研究如何構建更高性能的系統。我們創辦了Chainspace公司，將一些想法商業化，後來團隊被某公司收購。之後我們幫助提出了擴展區塊鏈的解決方案。當方案未能取得進展時，我繼續尋求其他機會來實現高性能區塊鏈的理念。

Q2：您覺得應用和研究之間有什麼區別？

實際上區別並不大。研究時我們會考慮實現特定目標的所有可能性，比如構建高性能區塊鏈。但在實際構建系統時，我們必須從衆多好的想法中選擇最有用、最符合需求的方案。我們需要判斷什麼阻礙了人們實現他們的目標，從學術文獻中了解可能的情況，然後選擇最相關的內容。這不僅僅是知識興趣，而是爲用戶創造價值。

Q3：從理論到實際應用時，您是如何確定要解決哪些問題的？

我主要關注如何擴展區塊鏈的不同功能，尤其是增加交易吞吐量並降低延遲。這個問題很明顯，每當某個智能合約變得非常流行時，平台就會無法承受巨大的交易量，導致擁堵和費用暴漲。我們一次又一次地看到，區塊鏈的處理能力無法滿足用戶的需求。這被認爲是一個有價值的挑戰，不僅是我的團隊，整個學術界都在用不同方式解決這個問題。現在已經開發出了許多技術來擴展區塊鏈的能力。

Q4：L2網路與建立新型L1網路相比，有什麼區別和優勢？

L2是某生態系統中的擴展解決方案，但對開發者來說使用起來有些棘手。L2與L1交互時需要進行橋接，L1中的狀態必須在L2中鏡像，反之亦然。L2還需要機制讓L1驗證其中發生的一切。這個過程很麻煩，尤其是對於復雜資產。在不同L2間移動資產也很困難。

另一種方法是爲不同app使用不同區塊鏈，但同樣面臨橋接問題。用戶在不同app間操作時需要頻繁橋接資產，體驗不佳。

我們的方案是建立一個大型數據庫，包含所有被驗證節點復制的狀態。一旦完成交易，同一數據庫中的所有狀態都可用於下一筆交易，用戶無需在不同網路間不斷移動資產狀態。

Q5：Sui Lutris的關鍵創新是什麼，如何實現高吞吐量和低延遲？

Sui Lutris有兩個關鍵理念：許多操作不需要共識，當需要共識時有一種高吞吐量的方法。它確保驗證節點在處理交易時永遠不會處於不一致狀態。

Sui Lutris有兩條路徑：快速路徑（不需要共識）和共識路徑。操作自己的對象時使用快速路徑，無需等待共識即可獲得交易最終性。涉及共享對象的交易需要共識路徑。

快速路徑延遲極低，不到一秒，且可廣泛擴展。共識路徑延遲較高，通常超過一秒，容量高但擴展性較差。大多數日常交易使用快速路徑，而復雜的DeFi操作通常使用共識路徑。

Q6：開發者是否可以設計應用以利用快速路徑？

絕對可以。智能合約開發者可以控制操作的對象是獨享還是共享。擴展應用的關鍵是確保大部分操作基於獨享對象，以實現低延遲。遊戲等應用應該盡量使用這種方式，而不是依賴共享狀態和共享對象。開發者可以精確指定每種交易類型，並在需要擴展時優化設計。

Q7：可編程交易區塊如何發揮作用？

可編程交易區塊可在快速路徑或共識路徑上使用。如果只涉及獨享對象，可以在一個鏈上操作中執行多項操作，延遲很低。如果包含共享對象，則進入共識路徑，延遲稍高。這爲不同場景提供了靈活性。

Q8：主網上線後，Sui的表現是否證實了您的研究理論？有什麼意外發現嗎？

Sui的設計得到了驗證，尤其是在高交易量時期。某天交易量超過6000萬筆，大部分使用快速路徑，證明了Sui Lutris的可擴展性和低延遲。

但社區也發現快速路徑有些微妙。有時對象可能被錯誤鎖定，雖然通常會在epoch結束時解鎖，但這不是很好的體驗。正在開發技術允許快速解鎖被鎖定的對象。

這些新技術不僅可以避免錯誤，還可能允許開發人員通過快速路徑表達更多操作，甚至處理某些共享對象的情況。這將進一步提高Sui的性能和靈活性。

Q9：您能詳細說明導致對象鎖定的原因嗎？

當一個對象屬於單個用戶時，Sui依賴用戶告知操作順序。系統檢查所有人是否以相同順序看到這些操作。問題出現在用戶或軟件出錯時，比如不同設備給出矛盾的操作順序。這種情況下，Sui無法確定正確順序，對象就會被鎖定。

這種情況比預期更常見，因爲人們使用多個設備或同時對同一對象進行多次交易。目前，鎖定的對象要等到epoch結束才解鎖，這可能造成嚴重問題。

Sui正在開發新的機制，當對象被鎖定時，通過共識快速解決衝突，而不是等到epoch結束。這將在幾秒內完成，大大改善用戶體驗。

Q10：您對公鏈如何平衡透明度、可追溯性與隱私有何看法？

這在很大程度上取決於具體應用。在某平台上，應用開發者可以自行開發合約以保護用戶隱私。有些應用可能不太關注隱私，而有些金融應用可能更需要隱私保護，同時還要考慮監管問題。

爲了幫助構建隱私保護，平台提供了一些加密原生支持，如驗證零知識證明的能力。這允許應用設計者在鏈下驗證某些事件，而不需要在鏈上透露細節。

應用開發者可以決定需要什麼樣的隱私保護，並結合鏈上、鏈下和加密等策略來應對隱私挑戰。

Q11：是否有更多的隱私原生支持？

社區正在考慮爲開發者提供更多隱私友好的智能合約支持。除了零知識證明，還可能需要更多通用的數學或密碼學函數。我們歡迎智能合約設計者就缺失的功能提供反饋。

其他技術如多方計算或可信硬件也可用於保護隱私，但這些需要復雜的附加系統。如果社區有強烈需求，可以通過提案流程添加新的隱私保護方式。

Q12：您認爲在未來6到12個月內Sui會如何發展？

短期內的改進將針對實際應用需求。從長遠來看，我們將改進Sui Lutris協議，以實現更低的延遲、更簡單的協議，提高擴展性。我們還將提高經濟效率，使驗證節點能在更受限的硬件上運行，並將現有硬件更多用於實際執行交易，而不是區塊鏈的其他開銷。這些是我們預期會看到的主要發展方向。