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4月27日,由迅雷集團主辦的“鏈創未來——迅雷鏈技術沙龍”在北京中關村創業大街車庫咖啡如期舉行。本期沙龍作為迅雷鏈2019年全國系列沙龍的第一站,特邀了迅雷鏈核心開發工程師、頂級高校導師,圍繞2019年區塊鏈熱議話題及開發者最關心的問題,包括迅雷鏈百萬TPS背後的秘密、雙虛擬機器如何更安全高效地助力智慧合約開發、主流區塊鏈核心技術體系以及5G+區塊鏈+邊緣計算應用場景等,與現場觀眾進行層層解讀和深度探討。
雖然活動當天受天氣影響,陣雨綿綿,氣溫逐降,但本次活動依然受到廣大開發者、區塊鏈技術愛好者的熱情歡迎,場地一度爆滿,現場嘉賓與觀眾交流氣氛格外濃厚!
下面,就讓我們一起揭曉本次沙龍幾位大咖都帶來了哪些精彩的分享吧!
張慧勇:打破效能瓶頸!迅雷鏈百萬TPS系統架構背後的故事
首先出場的嘉賓是迅雷鏈開放平臺研發負責人張慧勇。本次演講,張慧勇主要分享了區塊鏈3.0時代的技術要求、迅雷鏈的核心架構解析、迅雷鏈的進化過程以及當前區塊鏈行業所面臨的問題與發展趨勢等精彩內容。
關於區塊鏈3.0,在一個真正能夠落地應用的時代需要哪些技術?
張慧勇認為,首先是超大規模的容量,對於區塊鏈來說,資訊的上鍊才是最重要的,區塊鏈能否產生價值,最主要的是鏈上有哪些資訊,只有鏈上的資訊足夠多,才能建立更多的信任和應用。
第二要有完善的接入系統,企業是區塊鏈最主要的使用者,擁有完善的接入系統才能降低企業接入區塊鏈的成本。
第三是良好的使用者體驗,對於C端使用者來說,交易的確認時間應該有一個秒級的確認;對於B端的客戶來說,面對一個商業級系統,接入是否足夠簡單、系統是否可應用、是否能夠容忍一定規模的突發,這些都會影響使用者的體驗。
第四是系統安全,所有的上鍊系統要注意安全,不僅是資訊的安全,還包括系統的穩定性。
那麼,迅雷鏈在基本架構上是怎麼滿足以上特性要求的?
張慧勇介紹道,迅雷鏈的百萬級併發處理能力、秒級確認、簡易接入強大相容能力、超強框架型設計擴充套件能力以及資料資訊保安保障5大特點完美地為現象級區塊鏈應用而生。框架型的設計給迅雷鏈打了一個良好的基礎。迅雷鏈從釋出之後,在多個方面都進行了最佳化,只有擁有這種良好的框架型設計才能滿足未來的需求。
關於迅雷鏈架構的特點,張慧勇表示,迅雷鏈在服務層提供了多個交易元件和服務,方便客戶簡單接入和提供更多功能;核心層是迅雷鏈的關鍵點,比如同構多鏈架構需要用到的有鏈間通訊、路由、使用者模型設計,智慧合約主要是指雙虛擬機器的支援以及虛擬機器升級的能力;基礎層包括P2P網路、儲存與計算。
對於同構多鏈架構,張慧勇著重強調,使用同構多鏈的架構把需求分攤在不同的鏈上,每條鏈又有獨自鏈內的共識演算法,利用PBFT特性完成鏈間通訊,透過多鏈的結構和擴鏈的方法把效能提上來,同時還能滿足未來動態擴鏈的需求。
接著,張慧勇講解了迅雷鏈最佳化的共識演算法設計。經過最佳化過的PBFT演算法,可達秒級確認,鏈不分叉,區塊不會回滾,同時可滿足鏈間通訊及商業應用需求,引入DPoA避免PBFT的停機可能。
最後,張慧勇介紹了迅雷鏈開放平臺的接入方式和優勢所在,以及其提供的服務元件。同時,還向大家展示了迅雷鏈的網路安全生態和安全治理方案,回顧了迅雷鏈這兩年的技術發展程序以及未來展望。在其演講結束時,張慧勇簡單列舉了迅雷鏈目前的熱招職位。他表示,目前進入區塊鏈行業的人還在增加,但缺口也在增大,因為進入區塊鏈的企業也越來越多了,想利用區塊鏈的企業越來越多,所以當下是開發者進軍區塊鏈技術很好的時機。
胡登啟:智慧合約練兵場,揭秘迅雷鏈合約虛擬機器
第二位分享的嘉賓是迅雷鏈底層研發工程師胡登啟。本次演講,他主要分享了目前主流區塊鏈虛擬機器的執行原理以及迅雷鏈雙虛擬機器與WASM虛擬機器的運作機制與優勢,還介紹了迅雷鏈合約開發平臺Catalyst以及虛擬機器的未來展望。
首先,胡登啟介紹了區塊鏈虛擬機器的6大特性及其功能。他認為,區塊鏈虛擬機器應具備設計簡單、結果明確、系統安全、符合區塊鏈需求、節省空間、易於最佳化的特點。其次,他透過實際程式碼介紹了比特幣、以太坊、EOS虛擬機器指令碼的執行機制。其中,EOS提供WASM虛擬機器,WASM支援多語言(C/C++),這也是未來虛擬機器發展的方向。
胡登啟重點分享了迅雷鏈雙虛擬機器與WASM虛擬機器的運作機制。迅雷鏈支援兩大主流的EVM、WASM虛擬機器,其執行原理很簡單,我們在迅雷鏈的虛擬機器引擎里加入了一個模組,在載入智慧合約位元組碼的時候會選擇是使用WASM虛擬機器還是EVM虛擬機器。經過研究發現,兩個虛擬機器有一個特性,編譯之後前面的幾個位元組是完全不同的,並且是有規避的,我們把這個作為特徵識別來進行區分。
迅雷鏈早期開發的時候推出了EVM虛擬機器,後面為什麼要加入WASM虛擬機器的支援呢?胡登啟此也做了詳細解釋,他首先簡單介紹了WASM虛擬機器及其執行原理;其次,他認為WASM虛擬機器擁有很多優勢,比如它體積更小,載入速度更快,執行更快,多語言的支援,跨平臺等等。
迅雷鏈虛擬機器有哪些優勢呢?
胡登啟認為,首先,迅雷鏈WASM虛擬機器充分的考慮到開發者的痛點,實現了合約的原地升級,在不更換合約地址的情況下更新了合約的程式碼。同時,為了保證合約安全性,迅雷鏈要求合約部署的時候新增一連串的公證人地址,只有超過三分之二公證人簽字同意之後這個智慧合約才能升級成功。
其次,在合約間通訊時,EOS是非同步方式呼叫其他合約,而迅雷鏈是同步方式呼叫其他合約。
第三,迅雷鏈WASM虛擬機器加入了對於JSON的支援和解析,加入了對於大資料的運算支援,防止資料的溢位,使得開發者能夠非常方便地使用。
第四,迅雷鏈設計了一套根據合約的ABI檔案,自動生成客戶端呼叫程式碼的功能,目前已經支援了Python/GO 語言庫的支援,開發者可以透過ABI的檔案生成呼叫的合約。
最後,胡登啟簡單介紹了迅雷鏈合約開發工具Catalyst,降低開發者的使用門檻,並對迅雷鏈虛擬機器未來進行了展望。 他表示,迅雷鏈虛擬機器未來會朝著更普及、更快速、更方便、更安全四個方向發展。未來會從編譯器角度進行指令的最佳化,考慮並行化執行合約與合約的依賴檢查;提供更多程式碼模板生成、工具集完善、更友好的API支援;幫助開發者早期做安全的檢查,規避風險,減少損失。迅雷鏈底層研發一直是致力於打造更方便、更穩定的開發平臺,讓開發者做到更好的合約開發。
馬兆豐:區塊鏈核心技術及典型應用
第三位分享的嘉賓是北京郵電大學區塊鏈聯合實驗室主任馬兆豐。本次演講,馬兆豐老師從區塊鏈技術發展背景、技術原理、區塊鏈核心技術體系、區塊鏈典型應用發展以及職業規劃和國家政策等方面做了詳細講解。
首先,馬兆豐老師介紹了傳統的中心化計算與處理模式。他認為,中心化處理往往會出現以下三方面問題:第一,業務處理方式過於集中,遭受外界嚴重人為攻擊或災難時容易崩潰,容災能力較差;第二,信任中心不是絕對可靠的,信任中心內部人員出於自身利益篡改或洩露資料,損害使用者利益,或者信任中心可能會考慮自身整體利益採取極端措施;第三,增加交易成本代價,基於第三方信任中心的交易為了提高信任度,必然要付出額外的信任代價,從而增加交易成本。
其次,馬兆豐老師深入淺出地解釋了典型區塊鏈核心技術原理,並對區塊鏈的5大特徵(去中心化、高度透明、集體維護、不可篡改、安全可信)與公有鏈、聯盟鏈、私有鏈3大核心方向做了詳細分析,說明了區塊鏈是如何構建未來社會治理的信任基石。
對於可信區塊鏈技術的典型應用及未來發展趨勢,馬兆豐老師也進行了詳細總結。他表示,區塊鏈的應用場景,如金融服務、移動電商、文化娛樂、智慧製造、慈善公益、徵信體系等都是很好的技術應用方向。可信區塊技術在未來社會治理中應用分散式、可信、帶激勵的技術體系,以密碼學、共識演算法、記憶體資料庫、智慧合約為支撐。區塊鏈技術已經來到,我們要理性、冷靜地看待。
葉奇:5G時代,區塊鏈+邊緣計算的應用場景探索
最後一位演講的嘉賓是迅雷鏈開放平臺產品經理葉奇。本次演講,葉奇主要從5G+邊緣計算+區塊鏈各自的特點與結合方式,現有場景與新場景展望,迅雷鏈合作案例3個方面進行詳細介紹。
首先,葉奇從速度快、高併發、時延低、D2D資料傳輸幾個方面向大家介紹了什麼是5G以及5G的強大優勢,同時從響應速度快、流量使用少、建設成本低、程式效率高安全性保證等方面詳細介紹了邊緣計算的發展及特點。
區塊鏈如何與二者相結合呢?葉奇認為,單一的區塊鏈技術商業化比較困難,這時用區塊鏈技術去結合其他新技術,打包成一個新的產品,不失為一個很好的選擇。具體來講:
一是激勵。因為區塊鏈用的是透明公開、自動觸發的智慧合約,而邊緣計算需要有成千上萬個線上的節點來提供計算資源,如何激勵這些節點保持其處於線上狀態,就需要一個創新的激勵機制,而區塊鏈正好有透明公開、自動觸發的智慧合約,會更加有說服力。
二是信任。解決多方信任問題,邊緣計算裡會涉及到很多關係,比如說資源提供者和提供者之間、資源提供者和消費者之間,他們有很多資訊是需要互為信任的,區塊鏈資料經過了各個節點的共同認證是可以解決多方信任的問題。
三是可追溯性。在每一個節點上可記錄貢獻過程,結合之前貢獻可以把更加優秀的節點節選出來,從而提高可靠性和效率。
另外,硬體作為網際網路基礎設施,目前的發展也非常迅速,2020年預計全球將有超過200億臺硬體裝置連網裝置投入使用,全球物聯網平臺從2016年的350家增長到現在的450家,2016年全球物聯網市場的總投入為7369億美元,而到2020年將達到12899億美元。
這幾個技術是如何結合在一起的?葉奇認為,一個技術可能很難支撐起一個場景,但是多個技術結合之後就會有很多新場景的展望。硬體技術可以提供計算資源,5G可以打造一個非常良好的資訊傳輸環境,邊緣計算在其中可以發揮很重要的核心作用,提供計算和儲存服務,而區塊鏈作為保證和促進作用,它會提供共識、激勵、記錄等功能。
關於現有場景落地方向。葉奇表示,目前迅雷鏈已經有了很多落地的服務和應用,比如影片分發(透過分片分時載入儲存,降低成本提高效能)、壓測(邊緣計算提供海量的併發數,模擬真實的網路環境)、人工智慧計算(提供分散式計算資源和預訓練模型)、其他場景(錄影存證、自動駕駛、VR、物聯網等)。
關於新場景的展望。他認為,隨著技術的變化,迅雷鏈的場景是在不斷更新的,一個需要大量計算、低延時、多方配合的場景之前難以實現,但未來可以透過多技術的結合與更新來實現。
目前,迅雷鏈已有數十個行業的解決方案落地,葉奇列舉了其中的幾個典型案例。
在溯源行業,為量子云碼提供了溯源資訊上鍊解決方案,可實現防假貨、防竄貨、質量追溯等業務需求。
在共享出行行業,迅雷鏈為阿爾法順風車提供全流程上鍊解決方案,從記錄真實性和可靠性上來保護使用者使用打車業務,並對後續跟蹤、舉證、配合監管政策等都很有幫助。
在公益慈善行業,為壹基金提供透明公開的解決方案,迅雷鏈將公益款的收入、支出、明細等財務資料清晰地同步傳於鏈上,解決了過去社會大眾對公益平臺的不信任,以及公益平臺對款項收納、處理不透明的問題。
在醫療健康行業,以迅雷鏈與基因平臺HGBC合作案例為例,迅雷鏈推出資料資產的儲存、確權、分享解決方案,在解決企業平臺高效儲存使用者分享的資料資產的同時,充分保障使用者授權分享的利益回饋。
沙龍現場,為向更多的開發者和區塊鏈愛好者傳遞專業知識,培養更多的區塊鏈人才,迅雷鏈釋出了“迅雷鏈大學”,豐富的內容形式涵蓋不同技術難度的區塊鏈內容,以及邀請行業專家、技術大牛參與的大咖公開課,未來還會不定期聯合權威研究院釋出區塊鏈行業研究報告,組織更加豐富的線下活動等。可登入迅雷鏈官方網站、迅雷鏈社羣獲取更加完善和系統的區塊鏈技術內容。
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