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Raptr
技术概述
Raptr 是 Aptos 下一代拜占庭容错(BFT)共识协议，被称为"区块链共识的终极形态"。它采用创新的"前缀共识"(Prefix Consensus)范式，结合了有向无环图(DAG)技术的优势。
技术原理
Raptr 通过以下核心机制实现高性能：
-
前缀共识机制：
- 提交仲裁中的最小前缀作为已确认前缀
- 基于仲裁中的最大前缀扩展下一轮提案
- 通过仲裁交集确保所有有效提案扩展已提交的前缀
-
DAG 技术整合：
- 结合主要的 DAG BFT 技术
- 实现高吞吐量的同时保持最优理论延迟
- 支持真正的去中心化环境下的高性能
-
延迟优化：
- 共识延迟仅需 3 个消息延迟
- 提案、QC 投票、CC 投票各占一个消息延迟
- 在理想情况下实现亚秒级延迟
实现方式
- 共识流程：
- 提案阶段 → 2. QC 投票阶段 → 3. CC 投票阶段
- 每个阶段约 1 个网络消息延迟(≈100-150ms)
- 总延迟：约 300-450ms
性能指标
- 吞吐量: 实验室环境下超过 250,000 TPS
- 延迟: 750ms 下保持高吞吐量
- 弹性: 在网络中断或慢验证器情况下保持优雅性能降级
完成度
-
Baby Raptr：✅ 已上线主网(2025 年 6 月)
- 减少验证器终局延迟 20%(100-150ms)
- 优化了 Quorum Store 架构
- 通过 AIP-106 治理提案批准
-
完整 Raptr：⌛ 计划分阶段部署
- 第一阶段: Baby Raptr(已完成)
- 第二阶段: 完整 Raptr 协议(2025 年路线图中)
技术文档
Baby Raptr (Optimistic Quorum Store)
技术原理
Baby Raptr 通过以下优化重构了共识架构：
-
乐观批次包含：
- 提议者在不等待存储证明的情况下，乐观地将批次摘要包含在区块中
- 验证器只有在能够独立检索和验证完整批次内容时才进行投票
-
Quorum Store 逻辑合并：
- 将 Quorum Store 逻辑合并到共识机制中
- Joltcon* 协议中的仲裁证书现在也作为提议数据的可用性证明
-
网络跳数优化：
- 减少 2 个网络跳数(约 180ms)
- 在所有负载下实现 4 个网络跳数的 QS+共识延迟
实现细节
-
传统流程：
- 数据传播(3 跳) → 等待 PoS → 共识(3 跳) = 6 跳
-
Baby Raptr 流程：
- 数据传播 + 共识(同步进行) = 4 跳
性能提升
- 在网络负载超过 500 TPS 时，延迟改善 150-200ms
- 在低于 500 TPS 时保持最优延迟
- 提高了整体网络吞吐量和稳定性
完成度
✅ 已上线主网(2025 年 6 月)
Sui
Narwhal-Bullshark
Mysticeti V1
技术原理
Mysticeti 是基于有向无环图(DAG)的拜占庭容错(BFT)共识协议，是 SUI 从 Narwhal-Bullshark 共识机制演进而来的最新成果。
核心创新点
- 未认证 DAG(Uncertified DAG)
- 取消了显式区块认证步骤
- 验证者直接签署并共享区块，而不需要等待法定人数签名
- 将每轮的区块延迟从 1.5 个往返降低到 0.5 个往返
- 3 轮消息提交
- 提议(Propose)
- 支持(Support)
- 提交(Commit)
- 达到理论最小延迟下限
- 快速路径(Fast Path)
- 单一所有者对象交易可通过快速路径执行
- 绕过共识机制，仅需可靠广播
- 延迟约 250 毫秒
性能指标
- 主网延迟: 390 毫秒(P50 延迟)
- 吞吐量:
- 10 节点环境: 300,000 TPS(延迟<1 秒)
- 50 节点环境: 400,000 TPS(延迟<1 秒)
- 持续吞吐: 200,000 TPS(0.5 秒延迟)
- 延迟改善: 相比 Bullshark 减少 80%(从 1900ms 降至 390ms)
实现方式
交易分类处理
- 单一所有者交易(Owned Object Transactions)
- 处理方式: Mysticeti-FPC(快速提交路径)
- 应用场景: 点对点转账、NFT 铸造、资产支付
- 延迟: ~250ms
- 共享对象交易(Shared Object Transactions)
- 处理方式: Mysticeti-C(共识路径)
- 应用场景: DEX 交易、多人游戏、拍卖
- 延迟: ~390ms
关键算法特性
- 使用 Groth16 zkSNARK 进行零知识证明
- 通过阈值逻辑时钟 DAG 实现快速提交
- 并行处理多个验证者的区块提议
- 容忍最多 1/3 的拜占庭节点故障
完成度
- ✅ 已完成: Mysticeti V1 已于 2024 年 8 月部署至主网
- 🚧 进行中: Mysticeti V2 开发中,计划 2025 年 Q2-Q3 部署
- 🧪 测试中: 已在测试网运行 3 个月,效果显著
官方文档
2. Mysticeti V2(计划中)
技术升级
Mysticeti V2 是下一代共识协议，进一步优化了交易处理效率。
核心改进
- 动态 DAG 调度
- 智能调整区块处理顺序
- 根据网络状况优化吞吐量
- 自适应快速路径(Adaptive Fast Path)
- 根据交易类型和网络条件自动选择最优执行路径
- 减少签名开销和验证者通信
- 嵌入式广播逻辑
- 将快速路径逻辑直接集成到 DAG 中
- 减少证书聚合的密码学验证操作
- 简化交易提交流程
预期性能
- 目标延迟: <300ms
- 目标吞吐量: 500,000+ TPS
- CPU 资源消耗: 降低 40%+
完成度
- 🧪 开发阶段: 2025 年 Q2 扩展测试网试验
- 📅 计划部署: 2025 年 Q3 主网上线
- 🔬 研究合作: 多所大学参与研究贡献
