詳解迅雷鏈設(shè)計(jì)哲學(xué)：一切從應(yīng)用落地出發(fā)

　　迅雷鏈?zhǔn)菄?guó)內(nèi)最具代表性的主鏈，也是目前公認(rèn)的性能最高、最有希望實(shí)現(xiàn)3.0的主鏈之一。它的技術(shù)架構(gòu)上有很多特點(diǎn)，比如極其重視TPS，將其放在首位，又如采用了PBFT共識(shí)機(jī)制，而非常見(jiàn)的POW或者POS兩大主流模式，還有在現(xiàn)有區(qū)塊鏈架構(gòu)外還增加了不少輔助系統(tǒng)，如標(biāo)準(zhǔn)解決方案和工具性方案。迅雷鏈為什么要如此設(shè)計(jì)?如此做的意義何在?最近，迅雷鏈技術(shù)沙龍第一站在北京舉辦，迅雷鏈開(kāi)放平臺(tái)研發(fā)負(fù)責(zé)人張慧勇在沙龍現(xiàn)場(chǎng)為廣大區(qū)塊鏈愛(ài)好者和開(kāi)發(fā)者詳細(xì)解讀了迅雷鏈的設(shè)計(jì)哲學(xué).

　　為什么優(yōu)先關(guān)注TPS?

　　區(qū)塊鏈的核心性能主要有3個(gè)方面，分別是百萬(wàn)級(jí)TPS、秒級(jí)出塊確認(rèn)速度(達(dá)成共識(shí)時(shí)間)以及分叉概率。不同的主鏈在這三者上的側(cè)重會(huì)有所不同，有些會(huì)優(yōu)先考慮TPS,有些則會(huì)優(yōu)先考慮出塊速度，也有的比較重視分叉概率。

　　迅雷鏈在設(shè)計(jì)時(shí)將性能放在首位，同時(shí)具備高安全性，而兼顧去中心化，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)三者的平衡。為何會(huì)如此看中性能?因?yàn)檠咐滓恢睂^(qū)塊鏈視為互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)服務(wù)之一，未來(lái)需要在不同場(chǎng)景中得到應(yīng)用。應(yīng)用場(chǎng)景的千變?nèi)f化，尤其是大型商務(wù)場(chǎng)景對(duì)并發(fā)處理能力要求極高，如電商場(chǎng)景對(duì)TPS的需求就高達(dá)百萬(wàn)次。考慮到未來(lái)日益增長(zhǎng)的物聯(lián)網(wǎng)需求，百萬(wàn)級(jí)的TPS可能也是不夠的。

　　所以區(qū)塊鏈要想真正實(shí)現(xiàn)落地應(yīng)用，那么高TPS是核心前提之一。而迅雷鏈的初衷就是推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)在實(shí)體經(jīng)濟(jì)中的大量落地應(yīng)用，這就決定了它必須具備足夠高的TPS能力。為此迅雷鏈采用了同構(gòu)多鏈結(jié)構(gòu)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)高達(dá)百萬(wàn)級(jí)的TPS能力.

　　迅雷鏈的同鏈多構(gòu)架構(gòu)

　　為什么選擇PBFT做共識(shí)?

　　迅雷鏈采用的共識(shí)機(jī)制是PBFT，這是一種在容錯(cuò)率上有突出優(yōu)勢(shì)的共識(shí)機(jī)制，央行推出的區(qū)塊鏈數(shù)字票據(jù)交易平臺(tái)用的就是優(yōu)化后的PBFT算法。

　　相較于傳統(tǒng)的POW、POS等共識(shí)機(jī)制，PBFT可以很好的解決分叉問(wèn)題，同時(shí)提升效率，出塊速度也能大為提升，各方面變現(xiàn)都更加完美。

　　迅雷鏈采用PBFT機(jī)制也是看中了這一點(diǎn)，其原因依然是考慮到實(shí)際落地應(yīng)用中的需求。因?yàn)樵趯?shí)際商業(yè)場(chǎng)景中，是不可能接受回滾操作的，區(qū)塊回滾對(duì)應(yīng)到現(xiàn)實(shí)生活中，就是交易撤銷(xiāo)、作廢，這明顯不符合用戶(hù)正常的交易體驗(yàn)。此外，實(shí)際的商業(yè)應(yīng)用，也不能接受區(qū)塊鏈分叉。因此具有強(qiáng)一致性、不可分叉的PBFT機(jī)制就成了最好的選擇。

　　PBFT結(jié)構(gòu)示意圖

　　而且PBFT機(jī)制在確認(rèn)速度上也有優(yōu)勢(shì)，能做到秒級(jí)確認(rèn)，這也是符合實(shí)際商業(yè)場(chǎng)景需求的。

　　唯一的問(wèn)題是，PBFT要求惡意節(jié)點(diǎn)、無(wú)效節(jié)點(diǎn)的數(shù)量少于總節(jié)點(diǎn)的三分之一才能保證安全性，公式化表達(dá)就是F<=(n-1)/3，其中F是惡意節(jié)點(diǎn)數(shù)，n是總節(jié)點(diǎn)數(shù)。也就是說(shuō)，這種機(jī)制對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)量有較高要求，如果節(jié)點(diǎn)太少，就容易被操控。對(duì)此問(wèn)題，迅雷鏈的解決辦法是提供了150萬(wàn)+的節(jié)點(diǎn)數(shù)，通過(guò)海量的共享節(jié)點(diǎn)，保證了系統(tǒng)整體的可用性。

　　為什么增加外圍輔助系統(tǒng)?

　　在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，迅雷鏈注意到當(dāng)前很多傳統(tǒng)企業(yè)，在接觸區(qū)塊鏈時(shí)碰到不少問(wèn)題。這些企業(yè)有心使用區(qū)塊鏈來(lái)進(jìn)行改造，但技術(shù)門(mén)檻極高，相關(guān)人才稀缺，以及區(qū)塊鏈行業(yè)對(duì)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的忽視，種種因素匯總到一起，形成了傳統(tǒng)企業(yè)使用區(qū)塊鏈的重大阻礙，事實(shí)上，這也是目前區(qū)塊鏈技術(shù)難以落地的一個(gè)重要原因。

　　為此迅雷鏈在架構(gòu)中增加了大量的外圍輔助系統(tǒng)，主要集中在迅雷鏈的服務(wù)層，比如合約標(biāo)準(zhǔn)和模板庫(kù)、交易訂單系統(tǒng)、迅雷鏈文件系統(tǒng)等，希望借此來(lái)降低傳統(tǒng)企業(yè)使用區(qū)塊鏈技術(shù)的門(mén)檻，推動(dòng)區(qū)塊鏈應(yīng)用的開(kāi)發(fā)普及。

　　這些外圍輔助系統(tǒng)功能雖多，但在流程上秉承同樣的設(shè)計(jì)思想，即希望企業(yè)是以自身成熟的流程來(lái)接入?yún)^(qū)塊鏈系統(tǒng)，讓區(qū)塊鏈來(lái)適應(yīng)商業(yè)，而不是讓企業(yè)修改現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程去適應(yīng)區(qū)塊鏈。在開(kāi)發(fā)節(jié)奏上，也保持“先用再優(yōu)化再變革”的步調(diào)，一步步實(shí)現(xiàn)整個(gè)流程的完美運(yùn)作。

　　迅雷鏈一直相信，區(qū)塊鏈不僅是技術(shù)上的改變，更是生產(chǎn)關(guān)系的改變，而主角是企業(yè)，作為底層主鏈，迅雷鏈希望為這些企業(yè)減輕使用新技術(shù)時(shí)的負(fù)擔(dān)。

　　目前，隨著迅雷鏈服務(wù)層的逐步豐富，開(kāi)發(fā)生態(tài)的日益完善，已有越來(lái)越多的實(shí)業(yè)公司開(kāi)始投入到區(qū)塊鏈技術(shù)上，而且它們使用區(qū)塊鏈的思路也越來(lái)越清晰，相信不需要太長(zhǎng)的時(shí)間，大家就能在迅雷鏈上看到一大批實(shí)業(yè)類(lèi)公司的區(qū)塊鏈應(yīng)用上線(xiàn)。

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