Innovación revolucionaria en nuevos protocolos de cadena de bloques: combina alta capacidad de procesamiento y baja latencia

La tecnología de la cadena de bloques ha logrado un gran avance desde que Bitcoin fue lanzado. Con la aparición de nuevos escenarios de aplicación como los juegos y los NFT, la comunidad blockchain sigue explorando cómo mejorar la eficiencia técnica, especialmente en el manejo de altas cargas y en la realización de latencia en tiempo real. Las blockchains L1 enfrentan dos grandes desafíos: primero, lograr un alto rendimiento manteniendo una baja latencia, y segundo, asegurar la estabilidad a largo plazo del protocolo de consenso. Al abordar estos problemas, también es necesario mantener la descentralización mediante la participación dinámica y la reconfiguración de los nodos de validación.

Una forma de lograr un alto rendimiento es adoptar un protocolo de consenso basado en DAG. Este tipo de protocolo permite que la cadena de bloques procese simultáneamente una gran cantidad de transacciones, lo que lo hace muy adecuado para aplicaciones como juegos y NFT. Sin embargo, los protocolos basados en DAG pueden provocar una latencia de varios segundos, lo que implica un alto costo de tiempo para transferencias normales o acciones de juego.

Por otro lado, los protocolos sin consenso muestran un gran potencial para reducir la latencia y mejorar la escalabilidad. Estos protocolos no requieren consenso, lo que permite un procesamiento rápido de transacciones, sin necesidad de ordenar transacciones independientes que se procesan en paralelo. Sin embargo, están limitados a una clase restringida de operaciones simples de cadena de bloques, lo que restringe la funcionalidad de los contratos inteligentes que se pueden implementar, y reconfigurar un conjunto de validadores en cambio dinámico puede ser un desafío.

A pesar de que estos métodos tienen potencial, actualmente no se utilizan en cadenas de bloques de nivel de producción, solo se han presentado en conferencias académicas y no han sido adoptados ampliamente por la Comunidad blockchain. El protocolo de soporte de una red de cadena de bloques combina consenso basado en DAG y métodos sin consenso, logrando lo mejor de ambos mundos: latencia de subsegundos y un rendimiento continuo de miles de transacciones por segundo. Esta red completó ambas tareas, manteniendo al mismo tiempo la capacidad de expresar contratos complejos sobre objetos compartidos, generar puntos de control y reconfigurar el conjunto de validadores a través de períodos.

Este protocolo adopta un enfoque único, combinando las dos soluciones mencionadas anteriormente. Para garantizar la seguridad de la operación de los objetos ( poseídos por un único propietario ), el sistema utiliza un protocolo de difusión consistente entre los validadores, logrando una latencia por debajo del consenso. Este protocolo depende únicamente del consenso para procesar contratos inteligentes complejos sobre objetos compartidos, es decir, objetos que cualquier usuario puede modificar. También admite operaciones de mantenimiento de la red, como la definición de puntos de control y la reconfiguración de validadores. Al manejar transacciones en un entorno bizantino replicado, esta estrategia novedosa ofrece un enfoque que equilibra eficiencia y seguridad.

En este protocolo, los usuarios que poseen la clave privada crean y firman transacciones para cambiar los objetos que poseen o una combinación de objetos poseídos y objetos compartidos. Las transacciones se envían a cada nodo de validación, los nodos realizan una serie de verificaciones de validez y seguridad, firman la transacción y devuelven la transacción firmada al cliente. El cliente recopila las respuestas de la mayoría de los nodos de validación para formar un certificado de transacción, momento en el cual la transacción se considera irreversible.

Una vez que se completa el ensamblaje del certificado, se envía a todos los nodos de verificación, los nodos verifican su validez y confirman su recepción. Si se trata de un objeto exclusivo, el certificado de transacción puede ser procesado y ejecutado de inmediato, sin necesidad de esperar al motor de consenso. Todos los certificados se reenvían al protocolo de consenso basado en DAG. El consenso finalmente produce el orden total de los certificados; los nodos de verificación revisan y ejecutan las transacciones que incluyen objetos compartidos, y el cliente puede recopilar las respuestas de la mayoría de los nodos de verificación, ensamblándolas en un certificado de efecto, como prueba de la liquidación de la transacción. Luego, se presenta un punto de control para cada consenso enviado, para impulsar el protocolo de reconfiguración.

Además del proceso principal de transacciones, este protocolo también ofrece múltiples instalaciones para soportar una cadena de bloques de nivel de producción: implementar un protocolo de puntos de control, generar un historial causal de todas las transacciones en el sistema; soportar la reconfiguración al final de cada período; y en el final del período, "desbloquear" de manera segura los activos que fueron bloqueados por error, minimizando el daño de las vulnerabilidades.

El protocolo admite una cadena de bloques que gestiona un gran valor para los usuarios. El informe técnico completo proporciona más detalles sobre la seguridad y el funcionamiento activo del protocolo, así como pruebas de seguridad con participantes bizantinos parcialmente sincronizados en un modelo estándar de sistemas distribuidos.