区块链性能问题是世界难题,永旗超级账本探索攻占技术高地

区块链性能问题是世界难题,永旗超级账本探索攻占技术高地
2019年11月04日 19:29 野马财经

一项技术究竟能否大范围用于日常生活、生产,除了功能完备性之外,性能显然也是一项极其重要的指标。

自区块链技术诞生以来,区块链的性能问题一直是备受学术界、企业界关注和讨论的核心议题。性能不高甚至可能成为影响区块链技术大范围应用并产生社会效益的一个掣肘,是当前区块链技术面临的主要挑战之一。随着5G的到来,对云端区块链业务基础设施提出更高的性能挑战。区块性能瓶颈问题愈发凸显。

它确实也称得上是一个世界性难题。谁若能取得一些突破,就意味着能够占得更大的先机。

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性能问题是实打实的“拦路虎”

“区块链没能大规模应用的一个重要原因是物理性能不高(特别对公有链)。”中国人民银行2018年11月发布的题为《区块链能做什么、不能做什么?》的1.5万字篇幅工作论文曾这样表述。这篇论文同时也称,“目前真正落地并产生社会效益的区块链项目很少”的原因之一也是区块链物理性能不高。

那么,何为区块链的性能呢?区块链的性能指标其中包括交易吞吐量和延时。交易吞吐量表示在固定时间能处理的交易数,一般常规的用TPS(每秒处理交易的能力)来计量;延时表示对交易的响应和处理时间。

在具体应用中,吞吐量和延时两个指标需要综合进行考察。如果只考虑交易吞吐量而不考虑延时会影响用户体验;如果只考虑延时而不考虑吞吐量会导致大量交易排队,无法处理大量并发的交易。

比如,在上述央行工作论文中,研究人员举例称:比特币每秒钟最多支持6笔交易,而Paypal平均每秒钟能支持193笔交易,Visa平均每秒钟能支持1667笔交易。

另据可查的资料显示,金融系统的交易吞吐量至少是万次/秒的量级。这就对区块链系统的确认时间、每秒处理交易的能力(TPS)要求也非常高。

然而,很多区块链技术平台每秒只能处理几千笔交易。虽然一些区块链平台演示时性能也可达到每秒几千笔交易,但是在已经注册千万级用户,存放海量信息场景下,大量客户端并行操作,区块链性能就会急剧下降。这实际才是实际应用时待解决的性能问题,因此理想环境下演示达到几千没意义。

目前常见的区块链系统,每天处理交易量不超过180万,tps最高也就20左右。

假如TPS太低,很容易造成网络严重拥堵,从而使得区块链在高价值的高并发业务领域无法落地。此外,由于TPS太低,比特币、以太坊都存在交易费用高、确认时间长、扩展性差等短板。

确实如此。自区块链技术诞生以来,区块链的性能问题一直是备受业界关注和讨论的核心问题。性能不高也是当前区块链技术面临的主要挑战之一。

当然,从区块链技术来看,目前影响性能的因素主要存在于广播通信、信息加解密、共识机制、交易验证机制等多个环节。

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“我们在区块链性能上取得了一点突破”

为了提高区块链的物理性能,很多从业者和研究者首先提出了包括中继网络、分片、增加区块大小、隔离见证、有向无环图结构、跨链、侧链、状态通道以及压缩交易信息的技术等思路。

有技术人员解释称,这些方式实质上主要是通过将部分链上任务转到链下或其他链进行处理,或者将整个交易分为几个部分分别处理。

其次,提高区块链物理性能的另一个重要方向,则是改进共识算法,特别是从工作量证明转向权益证明。

对此,也有技术人员解释称,改进共识机制实质是将一些工作限制在某一小部分被选举出的节点上,据此来加快共识达成、区块生成和运算的速度和效率。只是,这种方式会加剧区块链的中心化程度,并且安全性、实用性也有待观察。

此外,由于公有链的物理性能不高,支撑不了大规模交易。因此,一些技术人员和在一些应用场景中使用联盟链或私有链而非公有链,也是绕开区块链物理性能瓶颈的重要方面。

因加解密、hash勾连等计算量大,区块链很难做到单点高性能。同时又因全员记账的特性,导致无法以简单的增加机器手段获取高性能。

同时,国内区块链公司虽然众多,但是大都以fabric、eos、eth等开源项目为基础进行开发,存在诸多问题:性能问题,账号映射等致命安全漏洞问题,无自主知识产权问题。永旗公司基于对区块链技术的深入研究,推出拥有完全自主知识产权的互联网+区块链一体化开发运行环境。

首先根据区块链核心业务流程特点,设计出一整套分布式开发运行平台VB-SDP,并基于VB-SDP开发出高性能的永旗超级账本VBH;其次又根据VB-SDP无开源依赖的特性,定制出永旗特有的Linux发行版VBOS;又在VB-SDP之上联合VBH开发出互联网+区块链融合开发运行环境VB-SDE。

VB-SDP使用高性能底层编程语言c/c++开发,采纳微内核设计,可以以极轻的负载将业务调度到各个机器的各个核上并行运作,很方便做业务处理单元的集群与负载均衡。

和目前流行的互联网技术栈开发业务相比,基于VB-SDP的业务开发复杂度与工作量更小,运行效率更是高出百倍以上。

永旗公司针对区块链设计的复杂精巧集群方案,可以做到区块链性能随集群规模线性增长,性能方面理论可以做到无上限。

同时,永旗公司深刻认识到存储系统是区块链的核心。在VBH的设计开发中,永旗公司设计出专用的区块链数据库VB-Database。

因此,浙江永旗超级账本联合创始人、永旗超级账本及区块链总架构设计师方文称,“在区块链技术性能上,我们永旗公司取得了一点突破。我对未来的发展非常有信心。”

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VBH 1.0首发,已锁定1.2万家企业“链改”

方文是在10月25日“永旗超级账本赋能区块链应用技术论坛暨VBH系统1.0发布会”现场做出的这一表述。这场在杭州召开的1200多人参加的论坛上,永旗超级账本正式发布了已经具备大范围商用能力的VBH系统1.0版本。

VBH系统是基于国密算法自主研发的区块链底层操作系统,旨在为各行业区块链建立统一规范的底层平台,实现不同区块链间的跨链互通。该系统已具备高可靠、高扩展、异构互联、高并发低延时、开放、分布式云架构、高数路弹性、跨链互操八大核心竞争力。

就在论坛现场,方文还进行了VBH系统性能实测,交易10万TPS,查询达到百万TPS。这次实测是利用阿里云上八台虚拟机做性能演示。“实际上若有更多机器演示,千万tps查询、百万tps交易也不是难事。”永旗公司称。

基于永旗区块链技术研发的CRM管理系统也在会上亮相。结合永旗区块链技术,永旗CRM系统将有效解决企业与客户间的信任问题,提升价值传递的效率。方文就表示,VBH系统对于企业链改来说,降低了彼此之间的沟通成本,提高相互间价值传递、信任传递的效率。

VBH1.0系统的发布,无疑将推动区块链在各领域的商用落地。值得一提的是,除了打造VBH系统外,浙江永旗区块链科技有限公司已为众多行业开发行业链,如存证链、溯源链、ID链、社交链等,并在大会现场进行全方位功能落地场景展示。

“目前VBH 1.0可以运用到各行各业的组织、机关等。”据方文介绍,永旗超级账本致力于为区块链企业提供底层技术服务,为AI、VR/AR/MR企业提供可靠有效的大数据支持,同时为优秀传统企业提供系统的区块链解决方案。

在10月25日的发布会上,永旗公司就宣布“永旗百城万企计划”已经累计锁定12160家链改企业。“要链改,选永旗”已经逐见成效。

与此同时,永旗区块链还与中国电信股份有限公司杭州分公司达成5G战略合作。通过本次5G战略合作的达成,永旗将结合区块链、云计算、大数据、人工智能等新兴技术为锁定的这12000余家链改企业提供更为全面的服务,结合永旗产业基金服务助力企业更快更好地发展。

永旗超级账本项目创立于2017年6月6日,于2018年7月作为政府重大引进项目落地浙江杭州,并于2018年9月19日云栖大会现场签约,成立浙江永旗区块链科技有限公司。

同期,浙江永旗公司还创造并发行规模超过50亿人民币的永旗产业基金。永旗产业基金GP/LP合作伙伴包括美国梧桐投资、上海初华资本等专业机构。

永旗致力成为中国最大的区块链基金公司、全球最大的区块链技术服务公司。规划在3年时间里,投资1000家区块链企业,助力10000家企业链改成功,一键赋能新商业。

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