杭州2021年9月29日 /美通社/ -- 區(qū)塊鏈作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的可信基礎(chǔ)設(shè)施，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可信、資產(chǎn)可信、合作可信發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)被寫入“十四五”規(guī)劃，國家明確了以聯(lián)盟鏈為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)塊鏈服務(wù)平臺的目標(biāo)。更多場景的深度探索和應(yīng)用，對區(qū)塊鏈這項新興技術(shù)提出了更高維度的要求與挑戰(zhàn)。
趣鏈區(qū)塊鏈平臺 全功能免費(fèi)試用版上線
對于聯(lián)盟鏈的需求以及未來發(fā)展趨勢趣鏈科技將它們分為以下幾類：
因此，區(qū)塊鏈作為未來的可信基礎(chǔ)設(shè)施與下一代價值互聯(lián)網(wǎng)的基石，需要面臨更大的挑戰(zhàn)，趣鏈區(qū)塊鏈平臺也需要做更多的技術(shù)升級與迭代來滿足未來“新基建”提出的重大需求。
一、全新的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：多層級異構(gòu)區(qū)塊鏈并行網(wǎng)絡(luò)模型
趣鏈科技全新的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：多層級異構(gòu)區(qū)塊鏈并行網(wǎng)絡(luò)模型
區(qū)塊鏈作為一個龐大的可信數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，需要支持大規(guī)模組網(wǎng)模型。趣鏈科技認(rèn)為，整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)需要同時支持“橫向”與“縱向”的擴(kuò)展。
在此網(wǎng)絡(luò)模型與架構(gòu)下，能夠?qū)崿F(xiàn)多級異構(gòu)（同構(gòu)）子鏈的擴(kuò)展與管理，實(shí)現(xiàn)多鏈之間的互聯(lián)互通，更加合適去做業(yè)務(wù)的拓展以及隔離，更加符合“基礎(chǔ)設(shè)施”的相關(guān)需求。另外，針對每條平臺節(jié)點(diǎn)，可以做到按照節(jié)點(diǎn)種類進(jìn)行劃分，實(shí)現(xiàn)多類型區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的分層組網(wǎng)模型，形成一個大規(guī)模可治理的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。因此從這兩個維度來看，趣鏈科技能夠?qū)崿F(xiàn)“橫向與縱向”的擴(kuò)展方式，形成一個新的多鏈異構(gòu)并行的架構(gòu)。
這樣做的最大的好處是，在“新基建”的擴(kuò)展方案中，可以靈活的實(shí)現(xiàn)“新鏈”的接入與管理，并且不同業(yè)務(wù)鏈之間完全有可能實(shí)現(xiàn)鏈與鏈之間的可信互通，實(shí)現(xiàn)多鏈模型下的監(jiān)管與治理；同時，針對業(yè)務(wù)擴(kuò)展過程中的“新伙伴”加入，也能夠依據(jù)節(jié)點(diǎn)類型提供相應(yīng)的準(zhǔn)入模型，實(shí)現(xiàn)更細(xì)粒度的權(quán)限管理與控制，有利于做業(yè)務(wù)的大規(guī)模擴(kuò)展。
所以，趣鏈科技認(rèn)為未來發(fā)展過程中一定是多元化的技術(shù)并存，區(qū)塊鏈要發(fā)揮價值，也必須實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)場景的互動，更重要的是需要有更多的合作伙伴加入才能夠?qū)崿F(xiàn)“價值互聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)建。區(qū)塊鏈也不會只是單單的一條鏈，而是一個基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的載體，能夠具備更強(qiáng)的可擴(kuò)展性與兼容性。
二、專用的區(qū)塊鏈存儲引擎：新一代高效混合存儲模型
與公鏈不同的是，聯(lián)盟鏈的業(yè)務(wù)開展速度、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量、業(yè)務(wù)復(fù)雜程度相對更加復(fù)雜。比如之前趣鏈科技做的公積金的相關(guān)業(yè)務(wù)，目前的累積數(shù)據(jù)已經(jīng)達(dá)到了200億條，這個其實(shí)對于區(qū)塊鏈本身的壓力也是相當(dāng)之大，傳統(tǒng)單一化的區(qū)塊鏈存儲模型，利用通用的單機(jī)RocksDB、LevelDB之類的也無法滿足這一數(shù)據(jù)庫模型，但如果直接采用像TiKV、Aerospike等分布式數(shù)據(jù)庫，雖然能解決數(shù)據(jù)量存儲的問題，但是在讀寫十分頻繁的情況下會擴(kuò)大交易延遲，由此也會大大的降低區(qū)塊鏈的執(zhí)行性能。
經(jīng)過分析，趣鏈科技認(rèn)為區(qū)塊鏈本身存在較為獨(dú)特的存儲模型，可以為其設(shè)計更為專用的存儲架構(gòu)來適應(yīng)存儲需求。所以，從2019年開始，趣鏈科技就已經(jīng)開始對趣鏈區(qū)塊鏈平臺的存儲架構(gòu)進(jìn)行了迭代升級。
趣鏈科技專用的區(qū)塊鏈存儲引擎：新一代高效混合存儲模型
迭代升級的基本思路還是參照傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化思路“分庫分表”的模型進(jìn)行展開，按照本身的數(shù)據(jù)特征進(jìn)行分庫倉儲，但更為重要的是，在分庫存儲之后也需要針對其數(shù)據(jù)特征進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與研發(fā)，從數(shù)據(jù)庫層面就應(yīng)該能夠適配其本身的存儲模式，打造區(qū)塊鏈專用的存儲引擎。
趣鏈科技在趣鏈區(qū)塊鏈平臺的混合存儲模型中，單獨(dú)設(shè)計了幾個重要的組件與引擎：
三、一鍵鏈改功能：易用的區(qū)塊鏈執(zhí)行引擎
眾所周知，區(qū)塊鏈作為一個基礎(chǔ)軟件，跟業(yè)務(wù)最耦合就是智能合約，而讓使用者能夠直觀感受到區(qū)塊鏈?zhǔn)欠褚子玫囊彩侵悄芎霞s部分，所以，作為智能合約的載體虛擬機(jī)就顯得尤為重要。
趣鏈科技始終認(rèn)為，一個好的虛擬機(jī)不僅僅是擁有很好的性能、可擴(kuò)展，更為重要的是它的易用性，它需要對業(yè)務(wù)開發(fā)者和使用者更加友好。經(jīng)過總結(jié)分析，所謂的易用性主要有幾個方面：
1.編程語言的通用性，對于開發(fā)而言，不需要額外的學(xué)習(xí)一種新的語言，并且這種語言要有很好的生態(tài)；2.數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的多樣性，能夠按照業(yè)務(wù)邏輯提供更為多樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使其更貼近業(yè)務(wù)；3.對于業(yè)務(wù)系統(tǒng)框架對接的便利性，希望能夠?qū)崿F(xiàn)快速的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的對接，降低業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)的成本。
因此，在趣鏈區(qū)塊鏈平臺的之前版本中，很早就已經(jīng)推出過趣鏈科技自研的基于Go實(shí)現(xiàn)的Java虛擬機(jī)，性能較EVM也得到了較大的提升，另外利用Java語言本身的開發(fā)生態(tài)，為開發(fā)者提供便利，對于存儲的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方案，也提供了Map，List以及Table等多種類型的數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)。
趣鏈科技一鍵鏈改功能：易用的區(qū)塊鏈執(zhí)行引擎
基于此，近期趣鏈科技也將對虛擬機(jī)做進(jìn)一步升級，主要會聚焦在對于已有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的對接成本降低方面。基于已有K/V的狀態(tài)數(shù)據(jù)庫存儲模型，借鑒Google的《F1：A Distributed SQL Database That Scales》的思路，在區(qū)塊鏈上實(shí)現(xiàn)高效的SQL解析和執(zhí)行，趣鏈會在區(qū)塊鏈上實(shí)現(xiàn)SQL的編譯處理以及將SQL轉(zhuǎn)化到鍵值對存儲引擎的技術(shù)組件，在保證原有的Merkle Tree計算情況下，提供了對業(yè)務(wù)更加易用的調(diào)用模式。但是需要注意的是，并不是所有的需求都適合于區(qū)塊鏈，例如基于非索引的查詢在目前的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中就顯得很不合理，這也需要存儲引擎的配合。
更進(jìn)一步，對于業(yè)務(wù)系統(tǒng)而言，單單的支持SQL執(zhí)行以及表數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要能夠支持更便捷的業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接，例如如何在傳統(tǒng)的SSH、SSM等 JavaWeb框架中快速對接區(qū)塊鏈，一般在Mybatis或者Hibernate中實(shí)現(xiàn)對于SQL語言的封裝和執(zhí)行，然后再通過JDBC實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的訪問和調(diào)用，而趣鏈科技也需要實(shí)現(xiàn)類似的區(qū)塊鏈JDBC接口幫助開發(fā)者實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)存取，實(shí)現(xiàn)更加友好的業(yè)務(wù)調(diào)用模式。
因此，趣鏈區(qū)塊鏈平臺能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)對于業(yè)務(wù)系統(tǒng)的“一鍵鏈改”，大幅度降低區(qū)塊鏈的開發(fā)的門檻和使用成本。
四、天然的隱私保護(hù)與并行計算模型
近年來，隱私保護(hù)也是區(qū)塊鏈領(lǐng)域最熱的話題之一，不少的區(qū)塊鏈平臺也推出了自己獨(dú)有的隱私方案，不論是基于密碼學(xué)算法的，還是基于TEE的，各類的方案都是比較完善的。在趣鏈區(qū)塊鏈平臺的舊版本里，趣鏈科技也推出過不同類型的隱私保護(hù)方案，基于TEE的，基于分區(qū)共識的等等，但此類方案，在使用層面還是開發(fā)層面還是有比較大的限制。趣鏈科技認(rèn)為，造成這種情況的根本原因是，現(xiàn)有的區(qū)塊鏈的共識-執(zhí)行-存儲的計算架構(gòu)，不適合去做隱私保護(hù)，所有的共識節(jié)點(diǎn)都需要冗余的計算存儲，也是造成隱私保護(hù)難的原因之一。
所以，只有做到執(zhí)行、驗(yàn)證、存儲分離，才可能做到更好的隱私保護(hù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)“可用可驗(yàn)不可見”，而在做到了執(zhí)行驗(yàn)證存儲分離之后，也更容易做到區(qū)塊鏈的并行計算。如下圖所示，平臺在未來會實(shí)現(xiàn)，區(qū)塊鏈的計算與驗(yàn)證分離，充分發(fā)揮基于TEE或ZKP的可驗(yàn)證計算能力，實(shí)現(xiàn)鏈下計算，鏈上驗(yàn)證，在架構(gòu)層面做到鏈上鏈下的高效協(xié)同。
趣鏈科技隱私保護(hù)與并行計算模型
同時，更為重要的是，借助趣鏈區(qū)塊鏈平臺的分片架構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)鏈上驗(yàn)證的并行處理，實(shí)現(xiàn)共識節(jié)點(diǎn)的橫向擴(kuò)展，更適合未來區(qū)塊鏈的對于高性能的要求。趣鏈科技認(rèn)為，在此種計算模型下，區(qū)塊鏈能夠同時兼顧可擴(kuò)展性、隱私性與高性能。新一代趣鏈區(qū)塊鏈平臺也將能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜業(yè)務(wù)情況下性能的進(jìn)一步提升。
五、全鏈路的軟硬一體化方案
軟硬一體化方向，是趣鏈科技從Hyperchain面世以來始終貫徹的理念，趣鏈科技認(rèn)為應(yīng)當(dāng)充分的發(fā)揮硬件的高安全與極速計算的能力，結(jié)合區(qū)塊鏈軟件本身的特性打造區(qū)塊鏈的專用硬件，實(shí)現(xiàn)安全性、隱私性、性能的進(jìn)一步突破。主要的方向趣鏈科技認(rèn)為有三個：
去年，趣鏈科技發(fā)布了與中科曙光合作的區(qū)塊鏈一體機(jī)，實(shí)現(xiàn)了多個專用設(shè)備的聯(lián)動，助力驗(yàn)簽、網(wǎng)絡(luò)、存儲等多個維度的加速。此外，依賴于硬件本身的可信執(zhí)行服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)粒度的隱私保護(hù)策略，保證數(shù)據(jù)在執(zhí)行、存儲、傳輸過程中的全方位加密。
趣鏈科技全鏈路的軟硬一體化方案
最后，趣鏈科技認(rèn)為區(qū)塊鏈軟硬一體化不應(yīng)只局限于在服務(wù)器端，更需要考慮的是全鏈路數(shù)據(jù)可信，這也是趣鏈科技一直在做的事情。未來，趣鏈科技將會秉持更加開放的生態(tài)觀，持續(xù)開放趣鏈區(qū)塊鏈全功能試用版本供更多開發(fā)者開發(fā)區(qū)塊鏈應(yīng)用，構(gòu)建出一個更具活力的區(qū)塊鏈生態(tài)。
