Web3.com Ventures Original Research Analysis
0xFishylosopher
Úvod
Blockchain Sui je jedním z hlavních nových projektů L1 využívajících jazyk Move a ve svém technologickém vývoji získal velkou pozornost médií a kapitálu [1]. Ve srovnání s mnoha dalšími novými blockchainy L1, zejména s Aptos, se Sui může pochlubit celou sadou experimentálních návrhů, technologických inovací a unikátní tokenomiky, které poskytují blockchain, který se „škáluje horizontálně“ s prakticky neomezeným vzestupem [2]. V tomto článku projdu primárními technologickými průlomy Sui a také jedinečným tokenomickým modelem projektu, než poskytnu kritické posouzení potenciálu Sui jako řetězce L1 zaměřeného na škálovatelnost.
Technické principy Sui
Existuje široká škála technických inovací, které Sui jako projekt provádí a jejichž cílem je optimalizovat rychlost a propustnost transakcí, zejména pro jednoduché transakce typu peer-to-peer. V této části se zaměřím na tři nejvýznamnější technologické inovace: úpravu jazyka Move pro vytvoření Sui Move, zpracování „jednoduchých transakcí“ bez konsensu a jedinečný konsensus engine Narwhal-Tusk.
Na cestách
Za prvé, na rozdíl od Aptosu a dalších projektů v jazyce Move, které přímo berou původní jazyk Move od Meta Libra „z krabice“, Sui používá vlastní verzi jazyka Move, Sui Move, k psaní svých chytrých smluv. Move, jako jazyk inteligentních kontraktů založený na zdrojích implementovaný pomocí struktur s povolenými schopnostmi, je přirozeně optimalizován pro paralelní provádění. Ale zatímco původní jazyk Diem-Move byl vyvinut s ohledem na „povolený systém“, kde byla přísně vynucována kontrola přístupu, Suiova myšlenka hromadného přijetí vyžaduje mnohem otevřenější systém, aby se urychlilo onboarding. Za tímto účelem Sui Move vytváří primitivnější funkce, jako je funkce přenosu, která umožňuje „bez tření hromadné vytváření aktiv“ [3].
Mezi další úpravy jazyka Move od Sui patří vyčištění psacích systémů Move, které umožňuje mnohem hladší programování. Díky umožnění převodů a vlastnictví aktiv nativního typu nemusí vývojáři používat „vzory obalu“ jako v tradičním jazyce Move. Optimalizace „typování“ zdrojů od Sui Move také umožňuje sdružovat různé typy prostředků dohromady do většího kontejneru prostředků, čímž se rozšiřuje funkčnost uživatelsky definovaných typů a umožňuje čistší struktura polymorfismu [3].
Jednoduché transakce „jednoho zapisovatele“.
Suiova manipulace s jednoduchými transakcemi „single-writer“ je pravděpodobně nejdůležitější inovací projektu a klíčovou upisovatelkou škálovatelnosti projektu. Transakce s jedním zapisovatelem, jak název napovídá, zahrnují běžné blockchainové transakce, jako jsou platby peer-to-peer a převody NFT, kde je zapojen pouze jeden odesílatel. Sui uvádí, že „optimalizuje pro objekty s jedním zapisovatelem, což umožňuje návrh, který se vzdává konsensu pro jednoduché transakce“ [4]. To se zdá být v rozporu s principy návrhu blockchainu – koneckonců, konsensus je zásadním krokem k zajištění bezpečnosti dat zasílaných přes blockchain. Jak tedy Sui zachází se zabezpečením dat bez konsensu?
Klíčem je, že Sui používá algoritmus známý jako „byzantské konzistentní vysílání“, jednodušší algoritmus, který odstraňuje režii z tradičních konsensuálních přístupů, ale stále zaručuje bezpečnost a živost za byzantských nepřátelských podmínek (v podstatě standardní bezpečnostní požadavek pro konsensus). Tento algoritmus je ve skutečnosti velmi podobný algoritmu Transport Layer Security (TLS), který tradičně používají webové stránky k navázání zabezpečeného připojení [5].
V tradičním konsensuálním mechanismu existuje pro odesílatele přístup „zapomeň a zapomeň“, kdy po odeslání transakce validátorům odesílatel s transakcí už nic nedělá a veškerou práci dělají validátoři [6]. Je to proto, že validátoři potřebují zkontrolovat, zda transakce není v konfliktu s ostatními transakcemi zaslanými jinými klienty. Ale v případě jednoduché operace „single-writer“ již víme, že nedojde k dalším konfliktním zápisům od jiných odesílatelů. Proto můžeme přenést výpočetní břemeno se sčítáním hlasů na odesílatele, místo abychom spotřebovávali cenné výpočty validátoru.
Přesněji řečeno, jednoduché transakce procházejí následujícími čtyřmi kroky [6]:
Odesílatel odešle údaje o transakci do validátorů a uchovává záznam, že tuto transakci odeslal
Validátoři zašlou své (důkaz-of-stake vážené) hlasy zpět odesílateli
Odesílatel sečte všechny hlasy obdržené ověřovateli, a jakmile překročí práh ověření, vytvoří „ověřovací certifikát“, který je zaslán zpět ověřovatelům.
Validátoři obdrží tento certifikát, zkontrolují platnost a okamžitě dokončí tuto transakci.
Protože validátoři spolu nepotřebují komunikovat (jako v případě tradičního konsensu), umožňuje tento důmyslný algoritmus jednoduché transakce, které mají velmi nízké výpočetní náklady pro validátory v síti Sui, přičemž certifikační mechanismus také poskytuje těmto transakcím slušná úroveň odolnosti na straně zabezpečení.
Ještě důležitější je, že tento algoritmus je vysoce škálovatelný. Kvůli tomuto důmyslnému algoritmu síť Sui teoreticky nemá horní hranici počtu jednoduchých transakcí, které může zpracovat. Protože hlavní výpočet sčítání hlasů validátorů se provádí na straně klienta, protože stále více lidí používá síť Sui, nemusí validátoři čelit stejnému výpočetnímu tlaku jako Ethereum, Solana nebo dokonce Aptos (např. uživatelé v podstatě DIY výpočty). To je důvod, proč tvůrci Sui inzerují blockchain jako kvalitativně odlišný ve srovnání s jinými blockchainy v tom, že používá strategii „horizontálního škálování“ [7].
Narwhal-Tusk Consensus Engine
Samozřejmě, zatímco Sui může optimalizovat pro jednoduché transakce s jedním zapisovatelem, má také „tradičnější“ mechanismus globálního konsenzu používaný pro složitější transakce a pravidelně kontrolovat globální stav blockchainu. Tento nástroj konsenzu, využívající datové struktury grafu (konkrétněji DAG), je také sám o sobě špičkovým mechanismem konsenzu. Suiův konsensus engine má dvě primární komponenty [8]:
Narwhal, Sui's mempool, nebo v podstatě komorník, který drží pod kontrolou čekající konsensuální transakce
Tusk (a jeho předchůdce Bullshark), protokoly, které zajišťují uspořádání konsensuálních transakcí
Narwhal v podstatě vezme spoustu nevyřízených transakcí a „graficky zpracuje“ je, zatímco čekají na zpracování [9]. Namísto shrnování transakcí do potvrzovacích bloků jako v tradičním blockchainovém konsensu Narwhal označí transakce číslem verze a také ukazateli na čísla verzí předchozích transakcí, čímž vytvoří směrovaný acyklický graf (DAG), který je jakýmsi druhem jako strom souborů. Tato struktura DAG je docela podobná Arweaveově představě „blockweave“, která mění jednorozměrnou strukturu „blockchainu“ podobnou LinkedList na graf podobný stromu souborů, aby bylo možné efektivněji ukládat data [10] .
Tusk je také v podstatě upravená verze konsenzuálního protokolu HotStuff, optimalizovaná pro strukturu DAG, kterou poskytuje Narwhal, zaměřená na snížení režijní komunikace mezi validátory v síti. Když jsou Narwal a Tusk použity ve spojení, mohou dosáhnout až „160 000 tx/s s přibližně 3 sekundovou latencí“ za tradičních podmínek byzantské odolnosti proti poruchám (BFT) [9]. Efektivita transakcí Narwal-Tusk je tedy již špičková, a to i bez ohledu na dodatečnou optimalizaci, kterou Sui implementuje pro transakce s jedním zapisovatelem pomocí algoritmu Byzantine Consistent Broadcast uvedeného výše.
Sui Tokenomics
Kromě toho, že má řadu technických inovací zaměřených na optimalizaci složitelnosti a škálovatelnosti sítě, Sui také implementuje jedinečný model tokenomiky, který zohledňuje náklady na úložiště v síti [11]. Tradičně blockchainy, jako je Ethereum, nemusí brát v úvahu náklady na ukládání dat do sítě, protože cena „plynu“ za zápis dat do blockchainu je tak vysoká, a proto se stávají přirozeným odrazujícím prostředkem pro lidi, kteří píší velké množství dat. do sítě. V případě Sui však vysoká škálovatelnost sítě znamená, že poplatky za plyn jsou extrémně nízké, takže lidé mohou skutečně chtít ukládat velké části dat do řetězce.
Jak je znázorněno na diagramu, Suiův tokenomický model je v podstatě tradičním tokenomickým modelem řetězce proof-of-stake s dodatečným zvratem „úložného fondu“. Co tedy „úložný fond“ řeší? Blockchain je v zásadě datová struktura pouze pro připojení a musí zaručit, že jakmile jsou data zapsána na blockchain, vždy tam zůstanou. Předpokládejme, že máme dva uživatele, A a B. Uživatel A používá Sui od samého počátku. Protože není mnoho „starších údajů“, které musí mít validátoři na paměti, může uživatel A využívat velmi nízké poplatky za plyn. Na druhou stranu uživatel B používá Sui až poté, co síť uzrála a v řetězci je značné množství dat. Protože validátoři potřebují udržovat všechna tato starší data, musí uživatel B platit mnohem vyšší poplatky než uživatel A. „Úložný fond“ je v podstatě způsob, jak tento problém vyrovnat, což nutí uživatele A platit více poplatků, aby dva uživatelé mohli využívat síť se srovnatelnou úrovní poplatků [12].
Suiův úložný fond vyplácí validátorům v systému nebo těm, kteří skutečně ukládají data blockchainu a provádějí „údržbu“ údržby dat. S rostoucí údržbou se zvýší i výplata ověřovatelů, takže více lidí bude motivováno k tomu, aby se v systému stali ověřovatelem, a nikoli delegátem tokenů, který vsadí minci a zapomene na ni [13]. Čím více lidí se stává validátory, zvyšuje se také celkové množství dostupného úložného prostoru.
Proto je tokenomický model Sui speciálně navržen tak, aby řešil otázku „co se stane dál“ po dosažení vysoké škálovatelnosti. Jedná se o paradigmatický tokenomický model pro vysoce škálovatelný řetězec, který využívá teorii her k zajištění toho, že ceny plynu zůstanou relativně konstantní po celou dobu životnosti blockchainu.
Hodnocení
Od byzantského konzistentního vysílání a mechanismu konsenzu Narwhal-Tusk po jazyk Sui-Move a tokenomiku Storage-Fund, Sui je projekt, který má velké inovace v každé jednotlivé části blockchainového projektu, což je stav jedinečný i ve srovnání s jinými novými L1. řetězců, jako je Aptos. Všechny tyto inovace jsou sloučeny do soudržného příběhu – end-to-end optimalizace pro masové přijetí blockchainu v měřítku moderních sociálních médií a dalších projektů Web 2.
Z celé této řady technických inovací je možná největší technickou předností Sui stále její „neomezená“ horní hranice pro transakce s jedním zápisem (díky algoritmu Byzantského konzistentního vysílání). Projekty, které silně využívají transakce s jedním zápisem, tedy rozhodně realizují největší zisky ze škálovatelnosti díky použití sítě Sui.
Sui poskytuje několik příkladů těchto DApps „s jedním zapisovatelem“, včetně pravidelných peer-to-peer tokenových transakcí, veřejné nástěnky, soukromých zpráv a hromadné ražby a distribuce herních aktiv [14]. Optimalizace pro transakce s jedním zapisovatelem v podstatě znamená, že nejběžnější funkce aplikací sociálních médií lze integrovat do Sui bez jakýchkoliv obav o škálovatelnost a díky škálovatelnosti Sui lze využít celý rozsah síťových efektů těchto aplikací sociálních médií. řešení. Příkladem toho je ComingChat, který se pokouší vytvořit holistickou službu pro rychlé zasílání zpráv, jako je Telegram a WhatsApp s integrací peněženky, plánující nasazení na Sui a Aptos [15].
Kromě toho jsou technické návrhy Sui také schopny realizovat plný potenciál NFT jako masové komodity. Sui zcela vyřešil problém cenových špiček běžný u hromadné distribuce NFT v Ethereu (jako je BAYC). Ale když se podíváme dál, díky tomu, že je hromadná ražba dostupná a škálovatelná, Sui otevírá stavidla pro NFT, které mají nízkou vnitřní hodnotu, ale vysoký společenský účel. Od kupónů na řetězu, přes decentralizovaná ID až po kreditní karty a palubní lístky, vše, co může Apple Wallet nebo jakákoli jiná fyzická peněženka pojmout, lze díky řešením škálovatelnosti Sui vložit do řetězce jako NFT.
Když to uděláme ještě o krok dále, Sui může dokonce fungovat jako trvalá blockchain verze MongoDB. Připomeňme, že jazykové funkce Sui Move umožňují Sui velmi čistě definovat a obchodovat se „zdroji“ různých vlastních typů a umožňují vysoký stupeň polymorfismu a modularity. Ty lze ve skutečnosti použít ke konstrukci artefaktů podobných MongoDB a umožňují nový způsob strukturálního ukládání objektů na blockchainu se všemi zárukami bezpečnosti a stálosti blockchainu.
Věřím, že Suiův největší příspěvek v tomto prostoru spočívá ve vytvoření životaschopného plánu pro L1 blockchain, který je schopen zvládnout škálovatelnost na úrovni Web 2. A co je důležitější, věřím, že vývoj Sui je symbolem rostoucí vyspělosti Web 3 a rostoucí důvěry v oboru, že z dlouhodobého hlediska je příslib v měřítku miliardy uživatelů. V tomto smyslu, bez ohledu na to, zda je ekosystém Sui schopen dlouhodobě prosperovat, věřím, že samotný projekt, stejně jako jeho inovativní přehodnocení blockchainu, již představuje obrovský úspěch.
🐦 @0xfishylosopher
📅 9. listopadu 2022
Mnohokrát děkujeme společnosti Web3.com Ventures za konzultace a sponzorování tohoto článku.
Reference
[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] Více o delegátorech a validátorech: https://coinguides.org/validators-delegators-staking/
[14] Seznam příkladů aplikací pro jeden zápis: https://docs.sui.io/learn/single-writer-apps
[15] https://coming.chat/
