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百万TPS的区块链到底有没有用?

区块律动BlockBeats • 3 月前 • 37 次点击  

对于“区块链”的狂热追逐好似一场大风迅猛而过,最终沉淀下来的企业和开发者也许才是真正执着于其技术价值的。尤其是从 2018 年初到现在,投机和炒作的干扰越来越小,而随着区块链相关政策和标准的陆续出台,技术研发和应用的氛围则越来越浓厚,属于区块链开发者们的黄金时代正拉开大幕。

作为首家达到百万 TPS 性能的底层区块链技术平台,迅雷链(ThunderChain)已经运行一整年,其卓越的技术性能和开放的行业生态,吸引了近三十家政企机构和开发者们,堪称区块链 3.0 时代的开路者。这篇文章中,我们以案例研究(Case Study)的方式对迅雷链进行了分析。

从共享计算到“迅雷链”区块链技术

跟“互联网信徒”划分 Web1.0、Web2.0、Web3.0 的思路有些相似,区块链在行业内也被分成了三个阶段。

区别于 1.0 时代的数字货币和 2.0 时代的智能合约,区块链 3.0 的本质是将现有区块链技术真正应用到实体经济中去,解决那些原有技术无法完美解决的具体问题和场景。

但是在 2018 年之前,大部分底层主链的技术性能还停留在两位数 TPS 的程度,一个几千用户的区块链应用就无法承受,更无法在大规模的商业级应用中落地。性能差、效率低、扩展性有限,成为制约区块链 3.0 时代到来的关键因素。

2018 年 4 月,迅雷链的发布则被称为区块链 3.0 时代到来的标志性事件。

其实早在 2016 年,迅雷就在十余年分布式技术积累的基础上,开始探索区块链技术和自身共享计算业务的结合。为了支撑这一百万级别用户规模的应用场景,迅雷创新地研发了同构多链架构,将底层区块链技术性能提升到百万 TPS, 并通过优化的共识算法达到秒级确认,这一突破使得大规模商业级应用开发得以实现。在经过一段时间的试运行之后,迅雷正式推出迅雷链开放平台,将自身的技术能力赋能于开发者,共同推动区块链行业的繁荣发展。

迅雷链具体是如何实现的呢?

分层来看,迅雷链以共享计算的 P2P 网络、存储空间、算力为基础层,搭建起同构多链架构。多链是指多条链,不同用户的数据会落到不同的链上。而同构是指每一条链使用相同的应用程序。单个节点只需负责单一链上的相关数据,不仅对存储的需求变小,同时性能得到了极大提升。

在共识机制上,迅雷链引入了 DPoA 共识算法,遴选出带宽较高、稳定性好、计算能力强的节点作为代理节点。为了保证服务稳定,迅雷链会定期对代理节点进行洗牌,把更好的节点作为候选。

此外,迅雷链利用改进过的 PBFT 共识算法,能够在秒级做到 2/3 以上的节点确认。一经确认,就不会在产生分叉或回滚,确保链上数据准确可靠。

同构多链的底层架构配合双共识算法,能够利用扩链的方式来大幅提升性能,从而实现高并发。如果按照主网上线时间,迅雷链应该是国内第一个真正实现百万 TPS 的底层区块链平台。

这无疑具有里程碑式的意义。

我们熟悉的区块链,无论是以太坊还是EOS.IO,他们的TPS速度都不高。以EOS.IO为例,这个号称是能够达到百万TPS的区块链系统,到目前为止最高TPS仅仅超过3590次,远低于宣称理论值。而迅雷链则已经在实际应用中实现了真正意义上的百万TPS,即每秒处理超过100万次的真实交易。

但迅雷链的技术实力还不止于此。

对于需要存储大体积文件的链上应用,迅雷链文件系统(TCFS)能够派上用场。它采用“链外存储、链内验证”的设计理念,TCFS 上的所有文件均被视为用户的个人资产,这些资产不能随便转移,文件不能被人随便查看或者下载。只有拿到了用户私钥签名、得到授权后,才能具备查看、下载的权限。此外,迅雷链还在冗余编码、文件自愈等技术上也有所创新。比如在 TCFS 上存储 10M 数据可以同时存放在 40 个节点上,但文件总体积并非 400M,而是 20M。冗余编码在控制文件体积上起到了关键作用。

在这些硬核技术之外,为了降低开发难度和门槛,迅雷链还针对开发者进行了一系列技术升级和优化。例如,迅雷链 4 月初增加了 WASM 虚拟机支持,不仅支持了更多开发语言,还能实现原地升级。

以太坊的 EVM 虚拟机升级合约的过程是非常痛苦的。开发者必须先停机,再将原始数据迁移过去。迁移完成之后,还要将用户交易地址转到另一个地址。过程繁琐,还会影响链上服务的持续性和稳定性。

迅雷链的 WASM 虚拟机,允许开发者在不更换合约地址的情况下更新合约代码。此外,迅雷链还改进了 WASM 虚拟机里对合约调用的功能,实现合约对合约的同步调用。

总结来看,迅雷链基于同构多链架构,利用双共识算法和双虚拟机支持,彻底解决了区块链应用开发在性能、效率、扩展性和开发难度等方面的瓶颈。

“区块链生态”悄然萌发

技术性能固然重要,但只有真正用起来才有价值。在很多企业还停留在技术研发阶段的时候,迅雷链已经在应用场景落地上遥遥领先。据不完全统计,迅雷链从 2018 年 4 月上线开始到现在,已经有近三十个商业应用案例,涉及出行、溯源、公益、版权等多个行业和垂直领域。

以国内专业防伪溯源服务提供商量子云码为例,它利用区块链不可篡改的特性,为食品、美妆、医药等行业的企业客户提供商品防伪、安全溯源、渠道管控等解决方案。

迅雷链技术优势 助力企业业务增长

今年 3 月,量子云码将全量业务上线到迅雷链上,实现了业务流程数据的链上公开。

对于量子云码这种查询量大、反馈及时的业务系统,迅雷链的同构多链设计配合 PBFT 共识算法能够在秒级做到 2/3 以上的节点确认。如果企业应用对上链数据的并发有要求,还可以进行动态扩链。

另一个有效利用迅雷链的领域是出行。总部位于上海的阿尔法顺风车,将车主和用户的出行数据上链,不良记录也自动上链至阿尔法信用中心。

据阿尔法顺风车 COO 张磊透露,目前阿尔法平台上有 60 万用户和 15 万车主。这要求底层主链处理性能上至少要达到 10 万 TPS 能力,而且要确保区块信息不回滚,不分叉。迅雷链的同构多链架构、百万级 TPS,足以满足现阶段阿尔法平台的交易处理需求。

在版权保护领域,今年3月,中国版权保护中心联合新浪微博、迅雷、京东商城等国内重量级互联网平台重磅发布中国数字版权唯一标识(DCI)标准联盟链。迅雷作为国内区块链技术的创领者,为DCI体系提供区块链技术支持,共同打造版权服务新生态。同时间,迅雷链还中标了广东南方新媒体旗下的区块链创始节点系统建设项目,将用于协助企业搭建联盟链。这也意味着,迅雷链技术获得了国有企业的认可。

对这些项目来说,区块链技术切实地优化了产品体验,对业务增长产生了正向的推动作用。而随着用户规模的持续增长,能够承受更高并发量、扩展性极强的迅雷链,无疑成为他们的必然选择。

破旧立新 赢得区块链+商业模式先机

从整体上看,底层区块链平台的商业生态建设尚处早期,可能面临各种短板和缺陷。例如某些公司开发的App产品,尝试加入区块链经济模型,实际上它只是在积分制度上借用这一概念进行用户增长尝试,本业与区块链并无多大关系。大部分企业到目前为止,对区块链的认识还停留在早期的尝试阶段,很难将区块链应用到大规模项目上去商用。

但罗马不是一天建成,跑通区块链底层系统的生态也绝非一朝一夕之功。就像手机操作系统对手机行业的重要性一样,区块链底层生态系统的重要性不言而喻。而迅雷正在朝着这一目标大步前进。

区块律动BlockBeats很有幸地看到,迅雷多年来的技术积累和分布式技术基础设施的搭建,正在迅雷链上大放异彩,让暗淡许久的区块链行业看到了新的发展希望。

除了之前提到的技术性能、开发体验以及应用落地之外,迅雷也在积极地以开放的姿态推动行业生态的繁荣发展。在18年5月,迅雷链开放平台就针对开发者推出了技术、模式、资金等一系列扶持政策;面向全球的区块链应用大赛,更是吸引了超过两千名开发者的参与,在当时被誉为行业盛事;陆续在7个城市落地的技术沙龙,给无数迷茫中的开发者带来了曙光和方向。

这些看似平常的事情中,蕴含着迅雷对于整个区块链技术开发生态的拳拳之心。放眼全球区块链底层平台市场,迅雷不仅实现了对自身业务的破旧立新,更是成功地占下区块链+商业模式先机,成为2019年区块链主链市场中风向标式的企业代表。

区块链在经过两年多的概念洗礼后,终于朝着正确且有意义的方向发展了。无论是阿尔法顺风车,还是内容版权上链,又或者是溯源系统,迅雷链的区块链+商业的范例,值得所有行业内的开发者学习。

万维网持续迭代了三十年,才有了今天的繁荣,才有了“互联网+”。如果你在 2019 年还对区块链有信心,或许应该给它更多时间。很显然,迅雷在2019年上半年给了区块链行业一个令人欣慰的答卷。

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