SUI:一文講透新公鏈 Sui

來源/messari

編譯/章魚哥

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摘要

Sui是即將推出的L1智能合約平臺，具有獨特的、以對象為中心的數據模型，這是其擴展網絡吞吐量能力的關鍵。

在Sui上，點對點轉賬和NFT大規模鑄幣等簡單交易不經過共識，允許驗證者每秒處理約300,000次轉賬/簡單交易。

Sui吞吐量是可以橫向擴展的。它的網絡吞吐量隨著更多的計算能力被添加到現有驗證器組中的每個驗證器而增長。

Sui的編程語言SuiMove具有內置的安全屬性，可以防止某些類型的黑客/漏洞利用。

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前言

是否應該有另一個Layer-1區塊鏈？Ethereum、Solana、Avalanche和許多其他公司都在爭奪成為智能合約開發的主要基礎層。Sui是一個新的智能合約平臺，它對區塊鏈的數據模型采用了不同的方法，從而增加了競爭。Mysten實驗室是Sui的原始貢獻者，Mysten認為Sui的數據模型將使其成為第一個互聯網規模的可編程區塊鏈平臺。

Sui技術棧解決了區塊鏈空間的三個核心問題：可擴展性、安全編程和主流采用。Sui獨特的以對象為中心的數據模型和共識架構使網絡能夠無限地擴展其容量。Sui的編程語言SuiMove的構建具有安全保障，可以防止常見的黑客/漏洞，并提供更好的開發者體驗。Sui還計劃增加一項功能，通過允許應用程序補貼消費者的gas費，促進用戶體驗的順利進行。

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背景介紹

2019年6月，改名為Meta的Facebook宣布，它計劃建立一個有權限的區塊鏈和一個數字錢包，作為全球支付網絡的基礎。Meta帶頭成立了一個獨立的財團，稱為Diem協會，負責建設區塊鏈。Meta的子公司NoviFinance負責開發數字錢包。

這兩個產品都沒有取得全面成果。由于監管障礙，Diem關閉了，并在2022年1月出售了其所有資產。同年晚些時候，Meta結束了Novi項目，但沒有提供直接原因。在關閉之前，來自項目的多位領導人認識到，Meta的全球支付網絡的愿景正走向失敗。最終，在最初的Diem和Novi研究中出現了兩個獨立的區塊鏈：Aptos和Sui。Aptos通過迭代該項目開發的大部分技術，繼承了Diem的遺產，而MystenLabs則從Diem的灰燼中建立了新的東西：Sui。

Mysten實驗室是Sui的原始貢獻者。它是由前Novi項目負責人EvanCheng、AdeniyiAbiodun、SamBlackshear、GeorgeDanezis和KostasChalkias于2021年創立。這些創始人在軟件語言編譯器、靜態分析、分布式系統、密碼學和云計算方面都有研究和產品經驗，橫跨蘋果、甲骨文、微軟、R3和Facebook等公司。值得注意的是，聯合創始人EvanCheng因其設計LLVM的工作而獲得ACM軟件系統獎。

蔡文勝相關地址昨日以來已將3800枚ETH轉入幣安:金色財經報道，據推特用戶余燼監測，美圖董事長蔡文勝朋友地址在20分鐘前和昨天下午一共將3800枚ETH（約627萬美元）轉入幣安，該地址于4天前買入ETH的價格為1431美元。[2023/3/14 13:02:47]

2021年12月，Mysten在A輪融資中籌集了3600萬美元，由a16z領導，Redpoint、Lightspeed、CoinbaseVentures、ElectricCapital和其他投資者參與。在2022年9月開始的B系列中，Mysten以大于20億美元的估值籌集了3億美元，由FTXVentures領導，a16z、JumpCrypto、BinanceLabs和其他投資者參與。Mysten實驗室向Messari證實，這些輪次僅限于出售股權，沒有提供SUI代幣。(關于FTX，MystenLabs完成了對FTX股權的回購，以及對FTX之前持有的SUI代幣的購買權，價格約為9600萬美元）。Sui基金會是一個獨立的基金會，也是為了建立Sui社區和資助支持在Sui上創建產品而成立的。Sui主網已于2023年5月3日正式上線。

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技術

以對象為中心的數據模型

Sui區別于其他分布式賬本的關鍵特征是其以對象為中心的數據模型。大多數智能合約平臺，如Ethereum、Solana和Aptos使用賬戶來跟蹤區塊鏈的狀態，其中賬戶是持有用戶余額的數據結構。其他如比特幣和Cardano使用未使用的交易產出來記錄區塊鏈的狀態，也就是說，UTXO代表交易執行后剩余的資產數量。

Sui將這兩種方法結合到一個混合模型中，其歷史被存儲在具有全球唯一ID的對象中。這些對象還包含決定不同對象特征的元數據，如所有權和交易歷史。Sui的以對象為中心的數據模型意味著全局狀態只是所有Sui對象的集合。從結構上看，它采取了有向無環圖的形式，其中對象對應頂點，交易對應邊，而被稱為"活動對象"的對象對應于沒有出邊的頂點。

在Sui中，所有交易都以對象作為輸入，并產生新的或修改過的對象作為輸出。每個對象都包含產生它的最后一個交易的哈希值。"實時"對象是那些可以被用作輸入的對象。因此，全局狀態可以通過觀察所有活動對象來確定。

Sui的以對象為中心的數據模型使其能夠大規模地并行處理對象的交互。Sui上的交易是根據被交互的對象進行分組的。當多個交易同時提交時，驗證者可以在不同的機器上并行處理這些交易，只要這些交易不是相互依賴的。這個系統還提供了一個獨特的可擴展性途徑，當網絡的驗證者在他們的節點上增加更多的機器時，容量就會增加。

Sui上的對象要么是自有對象，要么是共享對象。具體來說，Sui對象可以有四種不同的所有權類型：

Citadel Securities已持有Silvergate Capital 5.5%的股份:金色財經報道，做市商巨頭Citadel Securities報告顯示已持有Silvergate Capital 5.5% 的股份后，Silvergate Capital的股價大漲。Citadel持有 170 萬股Silvergate Capital股票，按周一收盤價計算價值超過 2500 萬美元。[2023/2/15 12:07:11]

1.由一個地址擁有的對象

2.由其他對象擁有的對象

3.任何人都可以讀/寫的共享對象

4.沒有排他性所有者的不可改變的對象是只讀的。

SuiMove

Solidity是向以太坊虛擬機寫入的語言，也是最受歡迎的區塊鏈編程語言，它在2015年7月有了第一次正式發布。而ERC-20代幣的概念直到2015年11月才被提出。由于EVM缺乏操縱不同數字資產作為原生資源的內置基礎，ERC-20被提議作為一個智能合約標準，創造可替換的資產。ERC-20代幣在隨后的加密貨幣周期的高峰中發揮了不可或缺的作用，如2017年的ICO熱潮和2020年的DeFi夏季，強調區塊鏈活動的主要目的是促進數字資產的互動。在認識到區塊鏈開發應側重于數字資產的編程后，Novi/Diem團隊以這個想法為核心建立了Move。

Mysten實驗室修改了Move，以與其以對象為中心的數據模型相整合，因為它最初是為基于賬戶的系統而建。SuiMove支持兩個核心對象：智能合約和數字資產。Sui對資源的原生支持是通過字節碼驗證來表達的。在SuiMove源代碼被編譯成字節碼后，一個名為Move字節碼驗證器的靜態分析工具保證字節碼遵守Sui的類型、內存和資源安全規則。這種驗證確保對象不能被創建、復制或被來自其定義模塊之外的代碼意外銷毀。它還包括對某些漏洞的保護，如雙重支出和重入。

要求所有代碼在提交到鏈上之前通過字節碼驗證器，就不需要智能合約開發者自己編寫某些安全規則。在其他區塊鏈中，即那些使用賬戶來存儲賬本狀態的區塊鏈中，這些安全保護不是由虛擬機保證的。相反，它們必須由每個與數字資產互動的智能合約開發者手動編碼。例如，由Move字節碼驗證器保證的一種安全保護類型，帳戶檢查可能難以正確實施，導致使用此類驗證保護的Solana生態系統遭到一些黑客攻擊。

由于錯誤地實施了在SuiMove中不需要的額外代碼而導致的值得注意的漏洞包括：

蟲洞：3.26億美元

Cashio：4800萬美元

DAOHack：5000萬美元

共識

Sui驗證器并不像普通區塊鏈那樣將交易分批放入區塊中，相反，它們對交易進行單獨驗證，而交易最終在過程結束時獲得最終證書。根據Sui的說法，單獨驗證交易減少了網絡延遲。因為交易是按對象分組的，驗證者可以并行處理不同對象的交易，既相互關聯又在自己的機器上。由此產生的平行交易提交能夠在大規模的情況下執行。

Spookie Finance前端疑似遭攻擊，GHOST幣價幾乎歸零:10月26日消息，推特用戶Mario Paladin表示，Spookie Finance項目前端疑似遭攻擊，試圖在任何提現操作之前授權0xe316Ba開頭錢包地址，然后獲取受害者的資產。相關資金似乎被發送至錢包地址0x5451A25AFf1c14DDEF74D2AF703aaCc5d483782c。

PeckShieldAlert評論稱，推特賬號@SpookieFinance已顯示不存在，GHOST/WAVAX跌幅達100%。[2022/10/26 16:39:26]

與其他網絡相比，Sui還通過要求驗證者之間更少的通信來減少延時。它將大量的通信重定向給用戶。這些"用戶"采取客戶網關服務的形式，通常由被交互的應用程序運行。雖然它可能看起來增加了一個額外的信任層，但它不一定增加信任假設。當在以太坊上使用像MetaMask這樣的應用程序時，用戶必須相信MetaMask正確地傳達了他們想在區塊鏈上做什么。這種對應用程序的信任程度同樣存在于Sui上的客戶端通信中，另外客戶端在交易處理中發揮了作用。

由于Sui的以對象為中心的數據模型，任何執行交易的錢包或應用程序都可以以類似于安卓權限的方式向用戶提出交易簽署請求。也就是說，除了簽名請求之外，錢包或應用程序還呈現了一個對象的列表，以及它們將如何被修改，顯示了簽名交易的下游后果。

所有交易都需要客戶端通信。然而，一個交易是否經過Sui的排序和共識機制，取決于交易中的對象是共享的還是非共享的。

復雜交易

涉及共享對象的復雜交易，通過Sui的Narwhal和Bullshark協議進行排序和共識。Narwhalmempool維護提交的交易數據的可用性，并以有向無環圖的形式提供一個結構化的路徑來遍歷這些數據。Bullshark共識通過商定一個特定的DAG遍歷來挑選這個結構化數據的具體排序。

復雜的交易在達到最終結果之前要經過五個步驟。

1.交易從各自的用戶/客戶端廣播到節點。

2.驗證者節點收到消息后，他們會對消息的有效性進行投票回應，投票的權重是他們的股權大小。

3.用戶/客戶收集這些投票中抗拜占庭的多數，產生一個記錄的證書，并將證書廣播回給驗證者。

4.交易證書通過Narwhal和Bullshark進行排序，讓抗拜占庭的大多數驗證者同意交易數據的排序。

5.驗證器在用戶收集“效果”證書時做出最后一次響應，該證書是狀態更改的證明并確保交易的最終性。

簡單交易

簡單交易，只涉及非共享對象，不需要通過Narwhal和Bullshark進行排序。換句話說，簡單交易可以跳過上述交易處理管道的第四步。簡單的交易只受制于一種叫做拜占庭一致廣播的輕量級算法，這種算法比拜占庭共識的強度更低，可擴展性更強。廣播確保所有節點收到來自用戶/客戶的相同消息；它不要求節點就網絡的狀態達成協議，這是共識算法的復雜部分之一。

悉尼科技大學研究人員：發現Coinbase內幕交易實例超出7月份被指控范圍:金色財經報道，據悉尼科技大學研究人員一項新的學術研究發現，代幣搶先交易在Coinbase很常見，發現大約10%到25%的新加密貨幣列表存在可疑交易，并表示問題超出了7月份美國司法部提起的案件的情況。這表明尋求監管交易的市場監管機構可能還有更多工作要做。

不過，這項尚未經過同行評審的新研究表明，問題比該案例中出現的問題更廣泛，因為研究人員表示，他們發現了超出7月份指控范圍的內幕交易實例。

據此前7月份消息，美國司法部指控一名前Coinbase產品經理、他的兄弟和他們的朋友犯有欺詐和內幕交易罪。[2022/8/18 12:32:45]

Sui的數據模型允許驗證者通過因果排序方法并行執行交易，而不是完全排序。基于因果關系的排序允許Sui按對象對交易進行分組。因此，如果多個交易是不相關的，那么這些交易可以按任何順序并行處理。然而，發生在同一對象上的交易需要在該特定對象的交易隊列中進行總排序。所有簡單的交易都繞過了共識。

Sui的最新測試顯示，它已經達到了每秒297,000個簡單交易的吞吐量，延遲不到半秒。這種速度加上訂購/共識算法的模塊化，吸引了像Celo和Sommelier這樣的區塊鏈，將Narwhal整合到他們的協議中。。

DPos

Sui使用委托權益證明來確定每個時期的驗證集。分配給驗證人的權益總量決定了驗證人在處理交易中的投票權。所有誠實的驗證者都會得到gas費用的獎勵和臨時解鎖補貼作為獎勵。

Sui向所有誠實的驗證者付款的系統不同于只為他們處理的交易向驗證者付款的系統。在這些系統中，較大的驗證者在概率上增長較快，因為他們更有可能被選中，并比擁有較小權益的驗證者更快得到獎勵。在Sui中，所有誠實的驗證者以同樣的速度增長。委托人只得到計算gas費用和通貨膨脹補貼的獎勵，但要向他們所抵押的驗證者支付傭金。

Sui的測試網有97個驗證者，其中只有兩個是由MystenLabs運營的。建議驗證者的硬件要求包括24核物理CPU或48個虛擬CPU，128GB內存和2TB的SSD存儲。

gas費

Sui的Gas費用由兩部分組成：計算和存儲。

計算gas費

計算性gas費用由gas定價機制決定，驗證者為當前的每筆交易設定一個最低gas價格。然后向用戶公布一個"參考gas價格"，即三分之二權益的百分位價格。Sui激勵驗證者保持低價，但最終讓驗證者市場決定gas價格。用戶被允許在參考價格之上使用"小費"，以獲得其交易的更高優先權。因此，計算的gas價格是參考價格和小費的總和。

存儲gas費用和存儲基金

持有100枚以上ETH硬幣的地址數量達到14個月高點:金色財經報道，據Glassnode數據，持有100枚以上ETH硬幣的地址數量剛剛達到 44,921 的 14 個月高點。[2022/7/9 2:01:50]

驗證者會得到存儲基金的獎勵，這取決于一開始在基金的區塊大小。

Sui的存儲基金是一種為網絡上的數據存儲提供資金的手段。通過增加存儲任意數量數據的能力，Sui構建了一個常見的數據存儲問題解決方案：在一個環境中，最初存儲數據的驗證者可能與未來維護該存儲數據的驗證者不同。Sui的存儲基金接收存儲gas費用和一部分網絡的質押獎勵。存儲基金所積累的質押獎勵會立即重新分配給驗證者。在Sui上存儲文件的用戶，當他們從存儲中刪除這些文件時，可以退還他們支付的所有存儲gas費。存儲gas費永遠不會支付給驗證者。

存儲基金對SUI代幣施加暫時的通縮壓力。當有大量的存儲需求時，費用會增加，并從流通中取出更多的SUI，以便以后分配。

可編程交易塊(PTBs)

Sui支持一種被稱為可編程交易塊的開發者基礎。PTBs允許用戶創建一個由多達1024個交易組成的可組合序列，這些交易可以原子式地失敗或成功。在將交易打包成PTB時，Sui上的可執行1024個操作。這種方法增加了交易的吞吐量，降低了每個交易的平均成本。

PTB可以有多種形式。它可以用于同質化的批處理，如大量鑄造NFT或一次向各方發送多筆付款。它也可以用于異質性的，使用早期交易的輸出作為進一步的輸入。例如，Sui的測試網有一個與DeFi相關的PTB，有12個操作：在3個不同的池子里進行了5次交換，在這個過程中變異了20個現有的對象并創造了7個新的對象。

抽象gas費

Sui還為用戶提供了贊助交易的選項。贊助交易是指一個用戶，通常是一個應用程序，為與贊助商的平臺互動的消費者支付gas費用。聯合創始人EvanCheng認為，"支付gas的概念應該是無形的"。通過使任何人都能建立一個Suigas站作為贊助交易的后臺支持，Cheng的信念正在Sui上成為現實。

橫向可擴展性

Sui的架構、數據模型和交易處理方法消除了Sui對交易總排序列表達成全球共識的需要。由于交易管道是為因果排序而建立的，其中交易是根據對象分組的，它可以在驗證者之間，特別是在驗證者機器之間分配工作負荷。因此，可擴展性隨著更多的工作者被添加到驗證器組而增加。可擴展性可以表示為驗證器或單個驗證器增加更多的工作者或增加其硬件資源的總數。

為了衡量，Sui用24核AMD、256GB內存和25Gbps網卡的驗證器硬件配置測試了其能力，并在各種工作負載上以半秒的最終結果每秒執行11000到297000個交易。簡單的交易包括點對點傳輸、甲骨文信息傳遞、社交網絡帖子等。由于其可擴展性，Sui可以支持眾多的應用，如社交媒體、甲骨文網絡、支付等，使其有可能比具有固定吞吐量上限的協議更加可行。

Sui的可擴展性不僅限于交易處理，它也是一個事實上的存儲協議。用戶將能夠把復雜的資產發布到Sui上。例如，Sui將能夠存儲NFT的所有部分，而不是僅僅支持重定向到鏈外存儲位置的鏈接元數據值。Sui驗證器不是在IPFS或集中式服務器上進行鏈外存儲，而是在鏈上維護任意資產的存儲。存儲容量的擴展方式與交易處理的擴展方式相同，即增加更多的工作者。

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競爭分析

概述

Sui的目標是創建一個可以擴展到互聯網規模的智能合約平臺。到今天為止，沒有任何區塊鏈具備這種能力。與Sui最恰當的比較是具有部分設計相似性的高通量區塊鏈，如Aptos和Solana。Sui通過其獨特的數據模型和存儲能力將其系統設計與Aptos和Solana區分開來。

數據模型

Aptos和Solana使用一個基于賬戶的系統來記錄全球賬本狀態。他們使用隊頭阻塞，完全順序交易，并按順序將塊寫入一個共享的數據結構。Sui的以對象為中心的數據模型功能不同：全局狀態只是所有Sui對象的集合，交易單獨記錄。

這種設計選擇支持可編程交易塊、交易簽名中的安卓式權限，以及稀疏重放。PTBs使用戶能夠批量處理多達1024個順序交易，這些交易可以原子式失敗或成功，這既可以提高交易吞吐量，又可以降低交易成本。當交易在Sui上被簽署時，用戶會看到一個列表，詳細說明該交易將在下游突變哪些對象，使PTB的交易結果對用戶或簽署者可見。基于被查詢的特定對象的鏈上數據可以通過一個稱為"稀疏重放"的功能進行檢索。與讀取代表整個共享賬本狀態的Merkle樹相比，稀疏重放更有效率，因為它允許感興趣的一方直接從對象中查詢。

共識和執行

此外，Sui的數據模型和它的交易處理方法允許Sui繞過簡單交易的共識。相反，Aptos和Solana對每個交易都進行了共識。繞過特定交易的共識是Sui的獨特之處，這也是允許吞吐量擴展的核心功能。關于存儲，Sui有可能與Arweave和Filecoin等鏈上存儲協議競爭，特別是考慮到其直接競爭對手Aptos和Solana還沒有創建解決方案來解決任意數據的鏈上存儲。

并行處理是每個協議中固有的。Aptos通過Block-STM并行執行引擎采取了optimistic的方法。這種方法要求驗證器在一臺機器上的內存中容納所有的交易，然后以并行和optimistic的方式執行成批的交易，在執行后進行驗證。在同一臺機器的內存中檢測沖突，但是當依賴關系被捕獲時，交易就無法執行。盡管Block-STM能夠在單臺機器上實現并行執行，但其潛在的規模是有限的，因為它要求交易只存在于一臺機器的內存中以檢測沖突，抑制了其將并行執行管道一次擴展到多臺機器的能力。

另外，Sui和Solana采取了一種悲觀pessimistic的方法，即預先聲明依賴關系。在Sui中，系統設計通過以對象為中心的數據模型促進并行處理，但Solana的并行處理遵循基于賬戶的抽象。這個模型需要預先聲明一個交易將作用于的賬戶，以確定在哪里進行并行執行。Solana的方法不那么直接，而且更耗費人力，因為必須聲明的賬戶比對象多。

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主網牽引力

隨著主網推出，Sui的開發網絡和測試網絡已經支持超過200個項目，包括游戲、金融、法律、商業等一系列類別。開發網的驗證器集只包含四個驗證器，所有這些驗證器都是由Sui的核心貢獻者和協議設計者MystenLabs運行的，因為它優先考慮成為項目的安全執行環境，對應用開發進行壓力測試。

Sui的測試網是分批建立的，測試協議的各個方面。測試網Wave1被設計成一個安全的環境，供驗證者測試Sui節點或機器的運行。測試網Wave2將參與范圍擴大到應用建設者、終端用戶和代表，同時測試存儲基金、Sui的DPoS共識機制和gas機制。2023年3月下旬，Sui宣布其永久測試網，以測試贊助交易、零知識證明和其他未來發展。

下面列出了與Sui的永久測試網相關的統計數據。

交易總額：28623萬筆

發布的總包：約125,949

Sui錢包：109萬WAU和79.4萬DAU

Sui瀏覽器：117,000DAU

當前TPS：約315

驗證者總數：97

權益委托操作總數：735萬

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路線圖

MystenLabs告訴Messari，在2023年下半年，它將把開發工作的重點放在實現Sui的關鍵功能上，這些功能將包括可擴展性和SuiMove。

可擴展性

輕客戶端/稀疏節點：輕客戶端/稀疏節點將能夠進行稀疏重放。

審定器內分片：Sui交易根據每個交易所屬的組并行處理；擴展Sui吞吐量需要驗證者添加更多機器來處理更多交易組。

SuiMoveDevX

驗證者：幫助SuiMove的開發者確保他們的應用程序能夠正確和安全地工作。Move驗證者檢查開發者的新功能是否能在所有可能的交易和輸入中正常工作。

改進的語言服務器：語言服務器是一個補充"移動分析器"的軟件開發工具，它是Move的VSCode插件。它與Move編譯器集成，為開發者提供了許多功能，包括代碼理解和錯誤報告。

Linting：提示工具是一種代碼分析工具，它可以捕捉錯誤并強制執行編碼風格以提高組織性和可讀性。Sui的linting工具很大程度上包含了前端項目開發的規則。

其他工具：作為Sui的最初貢獻者和協議設計者，Mysten實驗室計劃更新添加其他開發工具來幫助Sui的開發，包括自動格式化、調試器和REPL語言外殼。(REPL允許開發人員快速編寫、執行和測試代碼片段，而不需要一個完整的開發環境或創建整個應用程序）。

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最后的思考

新的Layer-1區塊鏈只有在能夠提供新的用例和流暢的體驗時才會成功。Sui以其以對象為中心的數據模型打破了規范，這種新穎的方法可以擴展繞過共識的簡單交易，并授予存儲任意數據值的能力。Sui在交易簽名和PTB中實現了安卓式的權限，促進了原子式可組合交易的大規模批量化。它還包括用戶友好的功能，如贊助交易，使gas對終端用戶不可見。

為了獲得主流的采用，Sui的主網和伴隨的功能將需要像預期的那樣運作，并為用戶入駐區塊鏈應用提供一個強大的基礎。如果數字資產行業早于預期成為主流，開發者和消費者將尋求一個靈活和安全的智能合約平臺，該平臺可以隨著全球吞吐量的增加而擴展，保持成本效益，并提供Web2風格的前端體驗。

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