引言

随着Aptos22年10月的stealth上线和大量空投，新晋公链生态再度人潮汹涌，同基于Move但尚未上线的Sui公链，Discord直接挤爆，水龙头频频维修，再次被推上风口。

Aptos和Sui的起源来自于Facebook的Diem区块链项目。在19-22年之间，Facebook在搭建自己的去中心化支付系统，虽然后期失败了，但却留下了Move语言，其中的四个联合创始人则独立门户成立Mysten Labs，开始Sui的搭建工作。

Mysten Labs在Move语言的基础上进行了修改，达成了特殊的Sui Move，并在此之上创立了Sui。

Sui 是首个完全无需许可Layer 1区块链，特点在于安全、快速。它实现了平行交易，并在交互足够简单时不需要共识而是使用更简单、快速的结算方式，因此给金融、数字商务和游戏带来了巨大的可能性。

以Evan Chang为CEO，Sui的创始人包括Adeniyi Abiodun（COO），Sam Blackshear（CTO），George Danezis（CSO）4人。该团队拥有3年高级别的加密项目工作经验，例如Diem区块链、偿付能力的加密证明、最新的高性能共识/执行策略以及Move编程语言开发。

Sui的团队Mysten Labs 于 2021 年 12 月宣布完成 3600 万美元 A 轮融资，由 a16z 领投，Coinbase Ventures等参投。22年8月，完成了3亿美元B轮融资，投资方包括a16z crypto, Jump Crypto, Binance Labs, Coinbase Ventures等。

目录

1. 什么是Move语言，及Sui的Move
2. Sui的运行原理
3. Sui与Aptos的区别
4. Sui的发展和生态情况

一、什么是Move语言，及Sui的Move

（一）什么是Move语言

Move的开发是为了服务于Diem区块链，打造全球化的金融和货币基础设施。所以Move必须有能力对构成金融基础设施的各种资产和业务逻辑进行编码。这也造就了Move编程语言的定位：安全、模块化的数字资产展示、管理和转换。

1、安全

在Solidity等语言的设计下，资产是一个数值，通过在钱包中加/减完成资产转移，而非资产真正的移动，因此容易产生漏洞。

Move的解决方式是把所有自定义资产（如Token）都视为一个资源（resource），存放在模块（类似于智能合约）中，且资源不能复制或者删除，只能移动和储存，且资源在模块内是透明的，但对模块外部的调用是不透明的。也就是说，Move通过将资产独立出来，并通过其移动来改变所有权，这也是Move（移动）的命名而来。

在此之上，Move内置字节码验证器验证，合约代码需验证后才能被执行；同时Move Prover 允许开发人员为应用程序的关键正确性属性编写一个正式规范，然后使用Prover检查这些属性是否适用于所有可能的交易和输入，在代码未发布前就能进行第一次审核。

2、模块化

因所有合约都是一个模块，因此Move天生带有模块性，资产存属于模块中，合约通过传递资产完成交互（Solidity等通过界面）。更新合约也只需更新模块，所有使用过模块的合约都会自动更新到最新版本。

Aptos和Sui都是基于Move语言，但Sui并非直接使用了Move语言，而是在Move的基础上进行了修改。

（二）Sui的Move

基于Sui的白皮书，Sui Move和Move最大的区别在于全局存储和Key能力，简单来说就是储存不在Move，而是在Sui自己的链上，赋予每个可编程对象全局唯一ID，同时对高效储存和快速调动数据进行了优化。

主要有5点不同

1. 资源不部署在Move中，而是以对象为中心（Object-Centric）的全局存储在Sui内
2. 地址不再代表用户账户，而是代表对象的 ID
3. Sui 对象具Key能力，则全局唯一ID，包含id和版本序号
4. Sui 有模块初始化器 (init)，帮助模块快速部署
5. Sui 入口点（entry point）将对象引用作为输入

总之，Sui 充分利用了 Move 的安全性和灵活性，并通过对存储的改变从而极大地提高了吞吐量，减少了最终确定的延迟，并使 Move 编程更容易。 

Move语言积淀了Sui的安全性，下面，让我们深入了解Sui的运作原理，探究它为何能大幅提升速度。

二、Sui的运作原理

Sui的TPS能达到120,000，之所以速度快，要基于它对交易的分类以及共识系统：简单的交易走简单共识，复杂的交易走全套共识，同时共识层将信息的传递和共识执行分开，完成并行交易。

（一）Sui的架构

简单说下Sui的架构，作为一个分布式账本，Sui的架构有三个组成部分：对象（Object）、交易（Transaction）、验证器（Validator）。

1、对象（Object）

Sui储存的基本单位，每个对象都有一个全球唯一的ID。每个对象都由一个地址拥有，而每个地址可以拥有任意数量的对象。分类为所属对象（地址所有）、共享对象（多人共享）、不可变对象（任何人都可使用）。

2、交易（Transaction）

账本通过地址向地址发送交易（Transaction）进行更新。一个交易可以创建、销毁和写入对象（比如Token），也可以将它们转移到其他地址。

3、验证器（Validator）

通过拜占庭一致广播同意和并行执行交易，当我们拥有了对象后，就可以通过交易转移对象的所属地址，也就是资产交互，并通过节点进行验证。

那么Sui对交易的执行以及共识系统在技术层面是如何完成。

（二）Sui对交易的分类

Sui使用DPoS进行共识证明，每个交易单独验证，而非像传统区块一样等多个交易绑在一起后验证，也就是说随着客户端发起交易马上就进行验证，因此无需等待。同时，交易分两类，简单交易和复杂合约，由不同的方式执行交易，以达到高效率和速度。

1、简单交易：拜占庭一致广播

很多时候链上交易并没有复杂的依赖关系，比如资金转账，只需要更新资金的所有者，那么交易就可以跳过共识，只用基于拜占庭一致广播的算法即可。

交易过程：

交易发起者向所有Sui验证者广播一个交易

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每个Sui验证者都会对该交易进行单独投票，投票权重基于质押数量

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发起者将多数投票收集到一个证书中，并将其广播给所有Sui验证者，完成交易，确定finality

2、复杂合约：Narwhal和Bullshark共识启动

复杂的智能合约通常为共享对象，则不只一个用户可以对其发起改变，因此则需要通过2次共识才能完成交易，这就涉及到Sui设计的共识协议Narwhal和Bullshark（Bullshark 22年8月代替了Tusk）。

交易过程

交易发起者向所有Sui验证者广播一个交易

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每个Sui验证者都会对该交易进行单独投票，投票权重基于质押数量

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发起者将多数投票收集到一个证书中，并将其广播给所有Sui验证者，但证书需要通过拜占庭协议完成共识

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一旦交易成功排序，发起者再次将证书广播给验证者以结算交易

（三）Sui的共识

Sui的共识是DPoS，由基于DAG的拜占庭容错Narwhal和Bullshark（Tusk）实现，该设计能够允许Sui并行处理交易，并快速达成共识。

传统区块链的顺序是线性的，则T1链接T2链接T3直到Tn，因此必须一个一个地完成交易，速度慢，Sui通过引入DAG解决并行交易。

传统的BTF（拜占庭容错）共识数据传播和共识是同时达成的：在普通领导制的协议中，一个领导节点发出提议并广播其提议，然后将收集到的投票放到一个证书中，再将证书广播出去，从而证明交易完成。

基于这样的设计，只有领导节点的工作量是最大的，其他节点只需投票，但由于领导随机生成，每个节点都需要大量的算力储备，最终导致网络算力的浪费。

解决这个问题的关键点在mempool，内存池。如果能在池内将数据传播和共识协议拆开，内存池解决数据传播，共识协议结局数据共识，那么速度就会大幅提升。Sui的设计正是如此：Narwhal是mempool层，Bullshark是共识层，分开工作。

下面我们详细分析一下DAG和Narwhal和Bullshark（Tusk）的运作方式。

1、区块链顺序：DAG

DAG是有向无环图，由点与边组成，一个点到另一个点可能存在多种路线，但路线无法形成闭环。

传统区块链网络是线性的，每个块都要等上一个处理完毕后再进行下一个验证，且所有节点要保存所有账簿。而DAG不以区块为单位，交易各自为链上的点，由不同的节点储存和认证，没有领导，因此各自处理各自的交易，实现平行处理消息。

这样一来，交易之间的关系并非总顺序（Total Order），而是因果排序（Causal Order），只看它从哪个交易来，又被哪个交易所使用，因此大幅增加了Sui的处理速度以及实现平行交易处理。

如果DAG没有领导，我们如何确认共识？这就需要Narwhal与Bullshark。

2、区块链共识：Narwhal与Bullshark（Tusk）

简单来说，基于DAG的设计，Narwhal将mempool的信息进行拆分，完成数据可用性，让信息能够更快地传播，再发送给Bullshark进行共识确认。

3、具体运作方式

Narwhal的mempool在每个节点内运行，由无数个worker和一个primary组成（可以理解为工人和包工头）。每个worker都会从客户端收到交易，并将所有的交易捆绑一起后广播给其他节点的同序号worker，同时将digest（摘要）发给primary。在这一步，大量的冗余信息都在worker项目之间传递，pimary的工作就是从不同worker中收取各个小单位的digest，成立轮次制的DAG mempool。

这些Digest就是区块头，集合起来成为元数据（Metadata），primary再与其他节点的primary沟通区块头的信息，就能够快速完成第一次投票收集证书的共识。

Protocol Labs

基于DAG的设计，每一次的交易产生和共识传播都分轮次。Sui链上的所有节点都会与12+1个创世区块所连接，并开始第一轮验证过程。各个节点收到的信息不一定是一致的，这也就是非线性区块链的最大区别。只要节点收到交易，primary就会向所有节点里的primary广播信息，得到投票（如果这是本轮次中你看到该验证器发布的第一个的区块头，就可以投票），形成证书。而每个节点都在同时广播信息，获取其他节点的投票，因此交易确认并行执行。

上图示例是r1（轮次1），我们的视角是节点1的本地信息图。我们看到3个示例创世区块产生了交易，出现了第一个区块头节点，第一个区块头便向下面三个节点广播了信息，并得到了2个投票，只要有f值个节点投票了，就可以得到证书，然后证书广播给所有节点，节点进行储存，完成第一次共识。

除了节点1以外，节点2到节点n都在同时做同样的事情，因此把每一轮的传递连起来就会得到DAG。