Sui创始人详解基础设施复杂性与高性能区块链实现

近日，我们采访了一位区块链领域的专家，探讨了Sui基础设施的复杂性和可扩展性，以及Sui的交易处理系统如何促成高性能网络。这位专家是Sui的最初贡献者之一，也是伦敦大学学院安全与隐私工程领域的教授。

以下为本次采访内容：

Q1：您能介绍一下您的研究重点吗？

我是伦敦大学学院的教授，研究重点是安全和隐私。早期我研究点对点系统和匿名系统，主要是以存储为重点的大型分布式系统。随着区块链的发展，尤其是以太坊的出现，我对分布式账本和智能合约产生了兴趣。我在UCL的研究小组开始研究如何构建更高性能的系统。我们创办了Chainspace公司，将一些想法商业化，后来团队被某公司收购。之后我们帮助提出了扩展区块链的解决方案。当方案未能取得进展时，我继续寻求其他机会来实现高性能区块链的理念。

Q2：您觉得应用和研究之间有什么区别？

实际上区别并不大。研究时我们会考虑实现特定目标的所有可能性，比如构建高性能区块链。但在实际构建系统时，我们必须从众多好的想法中选择最有用、最符合需求的方案。我们需要判断什么阻碍了人们实现他们的目标，从学术文献中了解可能的情况，然后选择最相关的内容。这不仅仅是知识兴趣，而是为用户创造价值。

Q3：从理论到实际应用时，您是如何确定要解决哪些问题的？

我主要关注如何扩展区块链的不同功能，尤其是增加交易吞吐量并降低延迟。这个问题很明显，每当某个智能合约变得非常流行时，平台就会无法承受巨大的交易量，导致拥堵和费用暴涨。我们一次又一次地看到，区块链的处理能力无法满足用户的需求。这被认为是一个有价值的挑战，不仅是我的团队，整个学术界都在用不同方式解决这个问题。现在已经开发出了许多技术来扩展区块链的能力。

Q4：L2网络与建立新型L1网络相比，有什么区别和优势？

L2是某生态系统中的扩展解决方案，但对开发者来说使用起来有些棘手。L2与L1交互时需要进行桥接，L1中的状态必须在L2中镜像，反之亦然。L2还需要机制让L1验证其中发生的一切。这个过程很麻烦，尤其是对于复杂资产。在不同L2间移动资产也很困难。

另一种方法是为不同app使用不同区块链，但同样面临桥接问题。用户在不同app间操作时需要频繁桥接资产，体验不佳。

我们的方案是建立一个大型数据库，包含所有被验证节点复制的状态。一旦完成交易，同一数据库中的所有状态都可用于下一笔交易，用户无需在不同网络间不断移动资产状态。

Q5：Sui Lutris的关键创新是什么，如何实现高吞吐量和低延迟？

Sui Lutris有两个关键理念：许多操作不需要共识，当需要共识时有一种高吞吐量的方法。它确保验证节点在处理交易时永远不会处于不一致状态。

Sui Lutris有两条路径：快速路径（不需要共识）和共识路径。操作自己的对象时使用快速路径，无需等待共识即可获得交易最终性。涉及共享对象的交易需要共识路径。

快速路径延迟极低，不到一秒，且可广泛扩展。共识路径延迟较高，通常超过一秒，容量高但扩展性较差。大多数日常交易使用快速路径，而复杂的DeFi操作通常使用共识路径。

Q6：开发者是否可以设计应用以利用快速路径？

绝对可以。智能合约开发者可以控制操作的对象是独享还是共享。扩展应用的关键是确保大部分操作基于独享对象，以实现低延迟。游戏等应用应该尽量使用这种方式，而不是依赖共享状态和共享对象。开发者可以精确指定每种交易类型，并在需要扩展时优化设计。

Q7：可编程交易区块如何发挥作用？

可编程交易区块可在快速路径或共识路径上使用。如果只涉及独享对象，可以在一个链上操作中执行多项操作，延迟很低。如果包含共享对象，则进入共识路径，延迟稍高。这为不同场景提供了灵活性。

Q8：主网上线后，Sui的表现是否证实了您的研究理论？有什么意外发现吗？

Sui的设计得到了验证，尤其是在高交易量时期。某天交易量超过6000万笔，大部分使用快速路径，证明了Sui Lutris的可扩展性和低延迟。

但社区也发现快速路径有些微妙。有时对象可能被错误锁定，虽然通常会在epoch结束时解锁，但这不是很好的体验。正在开发技术允许快速解锁被锁定的对象。

这些新技术不仅可以避免错误，还可能允许开发人员通过快速路径表达更多操作，甚至处理某些共享对象的情况。这将进一步提高Sui的性能和灵活性。

Q9：您能详细说明导致对象锁定的原因吗？

当一个对象属于单个用户时，Sui依赖用户告知操作顺序。系统检查所有人是否以相同顺序看到这些操作。问题出现在用户或软件出错时，比如不同设备给出矛盾的操作顺序。这种情况下，Sui无法确定正确顺序，对象就会被锁定。

这种情况比预期更常见，因为人们使用多个设备或同时对同一对象进行多次交易。目前，锁定的对象要等到epoch结束才解锁，这可能造成严重问题。

Sui正在开发新的机制，当对象被锁定时，通过共识快速解决冲突，而不是等到epoch结束。这将在几秒内完成，大大改善用户体验。

Q10：您对公链如何平衡透明度、可追溯性与隐私有何看法？

这在很大程度上取决于具体应用。在某平台上，应用开发者可以自行开发合约以保护用户隐私。有些应用可能不太关注隐私，而有些金融应用可能更需要隐私保护，同时还要考虑监管问题。

为了帮助构建隐私保护，平台提供了一些加密原生支持，如验证零知识证明的能力。这允许应用设计者在链下验证某些事件，而不需要在链上透露细节。

应用开发者可以决定需要什么样的隐私保护，并结合链上、链下和加密等策略来应对隐私挑战。

Q11：是否有更多的隐私原生支持？

社区正在考虑为开发者提供更多隐私友好的智能合约支持。除了零知识证明，还可能需要更多通用的数学或密码学函数。我们欢迎智能合约设计者就缺失的功能提供反馈。

其他技术如多方计算或可信硬件也可用于保护隐私，但这些需要复杂的附加系统。如果社区有强烈需求，可以通过提案流程添加新的隐私保护方式。

Q12：您认为在未来6到12个月内Sui会如何发展？

短期内的改进将针对实际应用需求。从长远来看，我们将改进Sui Lutris协议，以实现更低的延迟、更简单的协议，提高扩展性。我们还将提高经济效率，使验证节点能在更受限的硬件上运行，并将现有硬件更多用于实际执行交易，而不是区块链的其他开销。这些是我们预期会看到的主要发展方向。