圖:迅雷鏈總工程師 來鑫
來鑫以迅雷共享計算為例,系統性地分析了迅雷鏈,將區塊鏈技術與實體經濟進行有效融合的整體思路和具體方法。她表示,對性能、效率、存儲和擴展性這四大根本性問題的妥善解決,是實現區塊鏈脫虛向實的關鍵。
四大挑戰阻礙區塊鏈實際應用
據來鑫介紹,目前區塊鏈技術已在迅雷自身的共享計算業務中得到了深入的運用,并取得了很好的成效,在區塊鏈機制的激勵下,迅雷共享計算目前已擁有了150多萬名用戶,儲備帶寬30T,儲備存儲空間超過1500PB。
但在一開始迅雷著手應用時,發現當時的區塊鏈技術在實際應用中面臨很大挑戰。
首先是性能太差。來鑫回憶,當時區塊鏈的TPS性能普遍只有幾個到十幾個,這對實際業務要求來說遠遠不夠。很多實體商業場景對TPS的要求至少是萬級以上。
其次是效率問題,傳統區塊鏈技術的確認時間過長,一次確認需要幾分鐘甚至1小時,實際應用時的用戶體驗非常糟糕,根本沒辦法接受。
第三是擴展性問題。實際應用一定會面臨業務升級和迭代的問題,所以區塊鏈需要具備很強的擴展性,以支持應用頻繁、大量的升級所需。
最后還有存儲問題,因為區塊鏈是單節點存儲全量的數據,隨著業務發展,整體數據會越來越大,對于存儲的成本和壓力也會與日遞增。
迅雷鏈多點創新有效解決
通過技術上的多點創新,迅雷鏈在開發過程中有效解決了這4大挑戰。
首先是提出了同構多鏈框架,這種框架帶來了性能的提升,加強了業務的可擴展的,并縮小了存儲需求。多鏈是指多條鏈,不同用戶的數據會落到不同的鏈上,同構就是每一條鏈用的程序是一樣的。單個節點只需負責單一鏈上的相關數據,不僅對存儲的需求變小,同時性能得到了極大提升。而且由于多鏈是可以無限擴展的,再加上了同構的特性,由此又得到性能上的擴展。
至于效率的問題,迅雷鏈以“DPOA+PBFT”的共識機制來加以解決。在150多萬個共享節點,選擇那些帶寬比較好、比較穩定、計算能力比較強的節點作為代理節點。同時做周期的洗牌,把更好的節點作為候選人。通過這種共識機制,能夠挑選出網絡更穩定、速度更快的節點,然后再通過PBFT算法,實現秒級確認。
經過努力,迅雷鏈于今年4月份發布,當時即已能夠做到百萬級TPS、秒級確認等領先表現,并擁有150萬共享計算節點作為存儲基礎。
區塊鏈專屬文件系統TCFS
來鑫重點談到了迅雷鏈的TCFS文件系統,該文件系統重點是存儲區塊鏈上的大數據,它具備三個特性:
第一是強信任度。其中包括數據不能丟失,同時要能防篡改,不能讓文件內容被偷偷改掉,以及公開透明,文件的修改歷史要能被人看到,這些共同組成了對TCFS文件系統的高信任度。
第二是有權益保證,TCFS上的所有文件均被視為用戶的個人資產,這些資產不能隨便轉移,文件不能被人隨便查看或者下載,只有拿到了用戶私鑰簽名、得到授權后,才能具備查看、下載的權限。
最后就是激勵,TCFS以鏈克作為激勵手段,有一套完整的激勵體系,鼓勵用戶作為節點來幫助系統記賬,幫助別人做存儲,從而保證整個生態的穩定性和可用性。
除此之外,TCFS在冗余編碼、文件自愈等技術上也有較大的創新。在迅雷鏈的共享計算節點上,10M數據可以同時存放在40個節點上,但文件總容量并非400M,而只是20M,這就是冗余編碼的創新之處。同時文件還具備自愈機制,當感應到某個節點下線之后,會及時對節點進行補充,從而保證文件整體的安全。
在演講的最后,來鑫表示,上述性能、效率、擴展以及存儲的問題,是區塊鏈應用開發者面臨的普遍問題。為此,迅雷鏈推出了開放平臺,把這些技術成果開放出來,給業內的區塊鏈應用開發者一起使用。同時提供技術上的輔導和扶持,以及流量、資金等方面的幫助,目的是幫助中小企業、個人開發者能夠迅速成長起來。迅雷鏈希望能夠為區塊鏈3.0奠定技術基礎,但行業的整體繁榮,有賴于全體開發者的共同努力。