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寒冬激盪中的區塊鏈,憑什麼這個專案一鳴驚人?

 

 

一、傳統公鏈的是與非

比特幣知名度有多高?哪怕遠在資訊相對閉塞的鄉鎮小城,很多人都開始討論什麼是比特幣了。我同事一臉嚴肅的說,我爸可能不知道什麼是區塊鏈,但他肯定聽說過比特幣!嗯,這件事我是相信的。

比特幣開啟了區塊鏈成功落地之先河最成功的典範,也是目前知名度最高的區塊鏈應用。比特幣是一個分散式網路,它採用PoW共識機制,不需要第三方機構控制,全都由節點的計算產生,後來的專案或多或少都受到它的啟發。

以太坊是在比特幣之後出現的,被稱為是“區塊鏈2.0”的產品。雖然同屬於點對點的網路協議,但相比於比特幣,以太坊在功能上又做出升級。具體來說,以太坊平臺允許使用者自己在上面部署和執行原始碼,它並不是給使用者一系列預先設定好的操作(例如比特幣交易),而是通過提供各種模組讓使用者來搭建應用。

目前,已經有上千的專案都建立在以太坊之上,可以說以太坊的出現,極大的擴充套件了區塊鏈技術的邊界,使得區塊鏈的發展向前邁出了一大步。

雖然比特幣和以太坊位列關注度榜單的前兩位,但二者並不完美,依然存在不少痛點,首當其衝的就是效率和安全問題。

我們知道,比特幣目前每秒只能處理約7筆交易,以太坊雖然略有提高,每秒能處理的交易數也不過在20左右,這個速度遠遠不能滿足日常需求。與之相比,VISA信用卡峰值交易可達10000筆/秒。

另外,在安全方面,它們也不能完全令人放心,以太坊遭遇的“The Dao”攻擊猶在眼前,而比特幣算力日益高度中心化也是不爭的事實,目前也沒有什麼太好的辦法來解決這個問題。

二、Trias的技術創新概述

在深圳舉辦的中國可信雲社群峰會上,八分量&Trias CEO阮安邦介紹了新一代的公鏈,Trias。不同於其他公鏈只有1-2層結構,而Trias通過6層結構設計,可以不但效率得以提升,更能確保系統資料更加安全可靠,並且在此之上還做出了新的升級,在合作和相容性上做出了顯著的優化。同時,更具備應用開發以及生態調控的架構在裡面。

據阮安邦介紹,這6層結構歸屬於3個部分,分別是負責執行的Leviatom(利維坦),負責發展的Prometh(普羅米修斯),以及負責管理的MagCarta(大憲章)。

它們自下而上分別是:分別是Leviatom共識層,Leviatom賬本層,Prometh構建層,Prometh服務層,MagCarta合同層,MagCarta應用層,各層分工合作,各司其職。

簡而言之,就是通過Leviatom部分來保證安全,使得程式就可以安全而有效地執行在Prometh部分上。通過MagCarta與Prometh和DSaaS的統一程式設計介面,保證Trias有更好的相容性。因此,Trias同時實現了效率、安全性和核心技術的相容性。

三、具體的6層結構設計

Leviatom 共識層:

Leviatom網路的核心是基於可信技術的異構共識圖演算法(HCGraph)。HCGraph在實現時是基於異構TEE (Trusted Execution Environment)的可信計算技術與基於小世界網路的圖計算技術的充分結合。

Leviatom中的所有節點均會執行一個稱為“上帝擲骰子”的遊戲,目的是能根據當前鏈上網路的工作狀態發起可信證實挑戰,向全共識網表明自己工作的實時可信度,Leviatom基於全網節點之間的證實資訊,計算其可信狀態,形成可信共識“天榜”,並據此選出可信狀態排名最高的節點作為超級節點。

基於TEE的選舉模型的超級節點共識,使其更公平、更安全、更高效。TPS可達到100000以上;保證0惡意程式在共識節點上執行;同時能夠避免單一共識結構,抗容錯冗餘率可達99%。

Leviatom賬本層:

用可插拔的操作架構避免“FLP不可能原理”(即便在網路通訊可靠的情況下,一個可擴充套件的分散式系統的共識問題通用解法的下限是——沒有下限即無解),通過實現共識演算法的可插拔,保證專案的可升級性和可持續性。為了實現演算法間的互換借鑑了業務與資料無關思想,核心方法是通過將應用層、共識層和資料層分開,來實現演算法的相容支援,根據配置呼叫不同的共識演算法。

共識演算法可插拔架構設計為三層結構:

第一層為主框架,作為共識演算法主體對外提供呼叫介面。

第二層為共識演算法單元,不同的共識演算法作為獨立的單元,分別提供統一標準的介面給主框架呼叫。

第三層為通用功能模組,如gossip模組、共識物件校驗模組等,提供標準介面給共識演算法單元呼叫。

該層為雙鏈結構實現,一個是主服務鏈,另一個是配置鏈。功能模組的每個動態修改在配置鏈中生成新的塊作為起點,然後通過配置鏈進行同步。

現在Trias已經可以成功執行ETH,Fabric,BigChainDB等專案。

Prometh構建層

可追蹤、可驗證的應用程式開發框架。通過借鑑DevOps的工作模式,可以跟蹤並在Prometh上執行的鏈和程式的軟體開發生命週期中新增自動安全分析。

其他公共鏈專案,如Ethereum、EOS、Hyperledger、Fabric、IOTA,可以由Prometh構建。程式碼安全是由Leviatom保證的。

促進為塊鏈專案提供底層的異構可插和可升級元件,如一致性演算法、流言通訊等。

Prometh服務層

服務層主要用來提供服務元件,比如生產溯源服務模組,供應鏈溯源服務模組,ERP /客戶關係管理服務模組,供應鏈金融模組,大宗交易服務模組。它功能強大,對智慧合同的驗證速度達到毫秒級,相容性擴充套件性強,能夠輕易完成跨鏈,側鏈的工作模式。

其利用溯源的方式來構建使用者對軟體的信任感,讓每個使用者在使用軟體前就能提前進行預估。對軟體的所有生命週期,包括產生、開發、測試都非常的瞭解,就能實現對軟體執行過程中犯錯或加入後門等惡意行為進行高強度的追責和防禦。

MagCarta合同層

高階智慧合同。支援GO、C/C++等高階語言直接寫智慧合同,它實現了應用程式在 Trias網路上的靈活排程。

MagCarta統一了智慧語言的多樣性,以實現圖靈完備,並最大程度相容現有 dapp 合約,在此基礎上,MagCarta 新增了 consensus 語句,以實現對應用程式在Trias網路上的排程。

為下面的Prometh層程式設計提供統一的程式設計介面。

結合不同的需求來呼叫公共鏈的不同特性,併為上面的複雜DSaaS(去中心化微服務)提供統一的服務。

MagCarta應用層

在該層面可以使用Trias上面已有的軟體服務模組,快速的組合實現農業可追溯性,數字版權的確認,防偽工程,工業產品和藝術品,醫學資料溯源等具體應用。

四、最後的總結

目前來說,大多數區塊鏈專案存在的吞吐量問題,其緩慢的效能難以投入商業化使用,另一個就是它的安全問題,這是困擾現在現有區塊鏈技術的兩個最主要的問題。此外,在實際使用中,相容性問題也變得日益嚴峻。

Trias作為新一代區塊鏈技術,通過6層結構設計,提高了鏈的效能和安全,實現高效、健壯、高併發,且支援原生應用程式的智慧合約執行環境。