Fundador da Sui revela: tecnologia e desafios da Blockchain de alta performance

Recentemente, entrevistamos um renomado especialista na área de Blockchain para discutir a complexidade e escalabilidade da infraestrutura Sui, bem como como o sistema de processamento de transações Sui facilita uma rede de alto desempenho. Este especialista é cofundador e cientista chefe de um conhecido laboratório, além de professor na área de engenharia de segurança e privacidade em uma famosa universidade.

Segue o conteúdo desta entrevista:

Q1: Você vem da área acadêmica, pode nos contar sobre o seu foco de pesquisa?

Sou professor em uma universidade renomada, com foco principal em segurança e privacidade. No início, realizei uma extensa pesquisa em sistemas ponto a ponto e sistemas anônimos, que eram principalmente sistemas distribuídos em larga escala com foco em armazenamento. Com o desenvolvimento da tecnologia Blockchain, especialmente com o surgimento do Ethereum, desenvolvi um forte interesse por livros-razão distribuídos e Blockchain, bem como por como executar contratos inteligentes. Começamos a pesquisar como construir sistemas de maior desempenho e tentamos comercializar algumas ideias. Mais tarde, também participamos de um projeto de Blockchain de uma grande empresa de mídia social, tentando propor soluções de escalabilidade. Quando o projeto não avançou, continuei a buscar outras oportunidades para realizar a ideia de um Blockchain de alto desempenho.

Q2: Você ainda é um professor, o que você acha que há de diferença entre aplicação e pesquisa?

Na verdade, não há muita diferença. Durante a pesquisa, consideraremos todas as possibilidades para alcançar objetivos específicos, como construir um Blockchain de alto desempenho. No entanto, na aplicação prática, precisamos fazer escolhas entre muitas boas ideias, avaliando quais são mais valiosas e mais alinhadas com as necessidades dos usuários. Precisamos considerar os gargalos na adoção do Blockchain, bem como os fatores que impedem as pessoas de alcançar seus objetivos. Ao construir sistemas, ainda nos referimos à literatura acadêmica, mas focamos mais em criar valor real para os usuários.

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

Eu estou principalmente focado em como expandir as diferentes funcionalidades do Blockchain, especialmente aumentando a capacidade de transação e reduzindo a latência. Este problema é muito evidente - sempre que um contrato se torna popular no Ethereum, a plataforma não consegue suportar tal volume de transações, levando a congestionamentos e a um aumento exorbitante das taxas. Temos visto repetidamente que a capacidade de processamento do Blockchain não atende às necessidades dos usuários. Este desafio não só chamou a atenção da nossa equipe, mas toda a academia está estudando diferentes soluções. Hoje, muitas tecnologias já foram desenvolvidas para expandir a capacidade do Blockchain.

Q4: A rede L2 é uma forma proposta pelas pessoas para resolver o problema de escalabilidade. Quais são as diferenças e benefícios em relação à criação de uma nova rede L1?

L2 é uma solução de escalabilidade no ecossistema Ethereum, mas pode ser um pouco complicada para os desenvolvedores utilizarem. A transferência de ativos entre L2 e L1 requer operações de ponte complexas, o que resulta em uma experiência de usuário insatisfatória. Para tokens simples, isso não é um problema, mas para ativos mais complexos torna-se difícil. Mover ativos entre diferentes redes L2 também é bastante complicado.

Em comparação, a nossa solução é construir uma grande base de dados distribuída que contém todos os estados. Uma vez que a transação é concluída, todos os estados podem ser imediatamente utilizados para a próxima transação, sem a necessidade de transferências de ida e volta entre diferentes redes. Isso proporciona uma experiência mais fluida para os usuários.

Q5: O Sui Lutris é a base do protocolo Sui, qual é a sua inovação chave que permite que o Sui tenha características de alta capacidade de processamento e baixa latência?

Sui Lutris é composto por dois conceitos-chave: o primeiro é que muitas operações de blockchain na verdade não precisam de consenso; o segundo é que, para situações que requerem consenso, temos uma abordagem de alta capacidade de processamento. Isso garante que os nós de validação que seguem o protocolo nunca estarão em um estado inconsistente.

A Sui Lutris oferece dois caminhos diferentes: um caminho rápido que não requer consenso e um caminho de consenso que requer consenso. Para os objetos que o usuário possui, pode-se usar o caminho rápido, obtendo a finalização da transação sem esperar pelo consenso. Para objetos compartilhados por várias pessoas, é necessário usar o caminho de consenso.

O atraso do caminho rápido é extremamente baixo, geralmente menos de um segundo, e pode ser amplamente escalável. O atraso do caminho de consenso é maior, mas a capacidade também é muito grande. A maioria das transações diárias pode usar o caminho rápido, enquanto operações DeFi complexas geralmente exigem o caminho de consenso.

Q6: Os desenvolvedores de apps na Sui podem projetar seus apps para aproveitar o caminho rápido?

Absolutamente. Este é um dos trabalhos centrais no design de apps de expansão. Os desenvolvedores podem controlar completamente se os objetos com os quais operam nos contratos são exclusivos ou compartilhados. Um truque para expandir apps no Sui é garantir que a maioria das operações se baseie em objetos exclusivos, assim é possível alcançar latências muito baixas.

Os designers de contratos inteligentes têm controle total sobre isso. Eles podem especificar com precisão cada tipo de transação. Embora a versão inicial do contrato possa considerar tudo como um estado compartilhado, à medida que a necessidade de expansão surge, os desenvolvedores precisam considerar como maximizar o uso do caminho rápido.

Q7: Como é que os blocos de negociação programáveis desempenham um papel neste contexto?

Os blocos de transação programáveis podem ser utilizados em caminhos rápidos ou de consenso. Se envolver apenas objetos exclusivos, várias operações podem ser executadas em uma única operação de cadeia, com baixa latência. Se envolver objetos compartilhados, entrará no caminho de consenso, resultando em uma latência um pouco mais alta. Isso oferece aos desenvolvedores flexibilidade para escolher o caminho adequado conforme as necessidades.

Q8: A mainnet está online há mais de 100 dias, o desempenho do Sui confirmou as teorias de pesquisa que você hipotetizou? Houve algo que o surpreendeu?

De fato, há algumas coisas que confirmam o design do Sui, mas também há algumas situações que fazem pensar. Durante períodos de alta atividade de transações, o Sui processa mais de 60 milhões de transações diariamente, a maior parte realizada através de caminhos rápidos. Isso comprova a escalabilidade e as características de baixa latência do Sui Lutris.

No entanto, também descobrimos que o uso do caminho rápido tem algumas sutilezas. Às vezes, os objetos podem ser bloqueados por engano, embora normalmente sejam desbloqueados no final de um epoch, mas essa não é uma experiência ideal. Estamos desenvolvendo um conjunto de tecnologias que permite o desbloqueio rápido de objetos que foram bloqueados por engano.

Além disso, estamos a explorar como permitir que mais tipos de objetos possam utilizar o caminho rápido, mesmo que sejam partilhados por várias partes. Isso pode aumentar ainda mais o desempenho e a flexibilidade do Sui.

Q9: Poderia compartilhar mais detalhes sobre as razões atuais que levam ao bloqueio de objetos?

O bloqueio de objetos geralmente ocorre na via rápida, quando o sistema recebe uma sequência de operações contraditórias. Por exemplo, se o celular e o computador de um usuário realizarem operações sobre o mesmo ativo em ordens diferentes, o Sui não conseguirá determinar a sequência correta, resultando no bloqueio do objeto.

Inicialmente, pensamos que essa situação não ocorreria com frequência, mas na realidade é mais comum do que esperávamos. Atualmente, os objetos bloqueados precisam esperar até o final de um epoch para serem desbloqueados, o que pode causar problemas sérios.

Estamos a desenvolver soluções que, quando um objeto está bloqueado, o sistema pode rapidamente resolver o problema através de um caminho de consenso, em vez de esperar até o final do epoch. Isso melhorará significativamente a experiência do usuário.

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

Nas blockchains públicas, a necessidade de privacidade depende em grande parte da aplicação específica. A abordagem da Sui é fornecer ferramentas para os desenvolvedores de aplicações, permitindo que implementem a proteção de privacidade conforme necessário.

Para isso, a Sui oferece algum suporte nativo de criptografia, como a capacidade de validar provas de conhecimento zero. Isso permite que os designers de aplicativos verifiquem certos eventos fora da cadeia, sem precisar revelar detalhes específicos na cadeia.

Os desenvolvedores de aplicações podem lidar com questões de privacidade de acordo com suas necessidades, combinando estratégias on-chain, off-chain e criptográficas. Acreditamos que essa flexibilidade pode atender às necessidades de diferentes tipos de aplicações.

Q11: Há mais suporte nativo para privacidade no Sui?

A comunidade está discutindo a possibilidade de oferecer mais suporte para a escrita de contratos inteligentes que sejam amigáveis à privacidade para os desenvolvedores. Além das provas de conhecimento zero, também estamos considerando adicionar mais funções matemáticas ou criptográficas genéricas.

Agradecemos aos designers de contratos inteligentes pelo feedback sobre as funcionalidades em falta. Além disso, há outras tecnologias, como computação multipartidária ou hardware confiável, que também podem ser usadas para proteger a privacidade. Se a comunidade tiver uma forte demanda por essas tecnologias, consideraremos realizar ajustes arquitetônicos correspondentes.

Q12: O que pensa sobre o desenvolvimento do Sui nos próximos 6 a 12 meses?

O desenvolvimento do Sui dependerá em grande parte das aplicações desenvolvidas na plataforma. A curto prazo, faremos melhorias com base nas necessidades das aplicações reais. A longo prazo, estaremos dedicados a melhorar o protocolo Sui Lutris, a fim de alcançar uma latência mais baixa e uma estrutura de protocolo mais simples, aumentando a escalabilidade.

Continuaremos a esforçar-nos para aumentar a eficiência económica, permitindo que os nós de validação operem em hardware mais restrito e otimizando a utilização dos recursos de hardware. Estas melhorias tornarão o Sui mais eficiente e poderoso.