FISCO BCOS进化论:企业联盟链如何高效落地
锌链接
2019-03-29 13:59

文:海宁

编辑:王巧

联盟链是需要注册许可的区块链,由联盟成员共同控制与维护,“适度去中心化”使其在效率、性能上优于公链。作为跨机构间协作的技术解决方案,联盟链更适合商业场景,它在各个领域的落地布局逐渐清晰。

近日,FISCO BCOS正式发布2.0版本,在性能、架构、易用性等方面进行了优化。其新增的群组架构,使得企业间建立多方协作的商业关系像拉群聊天一样灵活轻松,解决了联盟链存在的一些硬伤。

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基于FISCO BCOS 2.0的新特性,企业如何根据实际业务,设计高效落地的联盟链方案?新的版本又适用于哪些业务场景?不妨从这期嘉宾们的分享中找到灵感启发。

司法领域被认为是目前区块链走向落地最成功的领域,金融是区块链落地场景最多的领域。因此,3月27日,锌链接创始人龚海瀚邀请了FISCO BCOS高级架构师李辉忠、四方精创研发中心副总经理王超、亦笔科技CTO金兆康,他们分别从联盟链的技术架构、金融应用、司法应用等角度,探讨企业如何基于FISCO BCOS 2.0,让业务更好地在联盟链上落地。

锌链接:“一体两翼多引擎”,FISCO BCOS 2.0在性能、易用性上有么改进?

李辉忠:一体指群组架构。允许网络中存在多个不同的账本,每个账本是一个独立的小组,节点可以选择加入某些小组,参与到该组账本的共识和存储,随着小组数量的增加,系统的吞吐能力能够横向扩展。

在群组架构中,各群组独立执行共识流程,这样的设计设计考虑了性能、隐私性和扩展性。按群组的粒度划分,由群组内参与者决定如何进行共识,一个群组内的共识不受其他群组影响,群组内维护自己的交易事务和数据,使得各群组之间解除耦合,独立运作,也便于进行横向扩展。

“两翼”指的分别是并行处理模型和分布式存储。

并行计算模型,包括了一系列的并行化机制,包括交易的验签、执行、编解码、存储等等,重点是执行部分,我们引用了DAG技术,通过自定义交易冲突key,系统能够自动识别交易依赖关系,构建一个依赖拓扑DAG图,然后多线程基于交易的DAG拓扑关系最大化并行执行交易。通过这种方式,我们测试环境得到的数据是整个系统的吞吐量上了一个量级。

分布式存储解决了海量数据存储的问题。目前的区块链底层平台,大多都是采用level DB本机存储数据的模式,存储受限于单机容量限制,当业务量大了,数据膨胀之后,系统将面临致命问题。

分布式存是将数据存储在远端数据层,实现数据和计算的分离,让数据管理交给“专业”的模块去做。总言之,并行处理模型让联盟链飞得更高,分布式存储让联盟链飞得更远。

“多引擎”是众多功能组件的融合,例如控制台,提供友好的交互式访问终端,通过控制台,可以实现区块链读写,查看数据,发送交易,非常适合刚入门的同学。预编译合约,支持采用C++编写合约,突破EVM的性能瓶颈,还有更多如平台组件、增强虚拟机、MPC套件等等。

锌链接:FISCO BCOS 2.0版本中最大的亮点是什么?

李辉忠:最大的亮点是群组架构。我们都很熟悉生活中的群聊方式,同学群,同事群,兴趣群,聊天工具群,邮件组群……群组是人类社会里最常见也很灵活高效的组织方式。

企业之间建立联盟或建链,跟建群聊有很多共通之处:为了解决某个特定需求;建立在相互认识(认证)基础上;群里的人才能看到群消息(组内节点才能参与该组账本维护);群里每个人都能看到全部消息(组内节点拥有该组全量账本)。

基于这些思考,我们提出了群组架构,“让企业建链像建立社交工具聊天群一样便利”。企业一次部署认证,之后可以自由组合,建立群组,完成商业协作。群组架构也带来很好的扩展性延伸,同时又具备很好的隐私隔离效果。

锌链接:2.0 版本哪些改进对你们最重要?它解决了哪些实际业务中的哪些痛点?

王超:最重要的是性能,2.0相比1.0性能提升数倍。我们主要面向金融领域客户,数据量比较大,实时性要求比较高。一些比较适合使用区块链的场景,由于性能无法满足要求,而不得不采用其他的方案,所以2.0版本基本满足了大部分场景的性能需求。

我们需要对交易数据进行上链,百万级用户交易数据,TPS要求大于1000。2.0之前只能在应用层处理,进行批量上链,非实时上链,这样的用户体验很不好。2.0版本基本上满足实时上链的要求,这样区块链场景才能“更像区块链”。

锌链接:为什么金融机构需要区块链?

王超:金融是商业的基础,它就像一个纽带,链接商业活动的各个参与方。从这一点上看跟区块链是非常相似的。区块链也是多方参与的协作平台。因此,区块链很有潜力成为金融科技领域的基础设施。

从现在的情况,金融机构已经在积极拥抱区块链技术,并且是区块链应用落地最多的场景。

一方面,区块链是一种很安全的数据存储技术,可以建立信任关系。这对金融机构非常重要。

另一方面,金融机构的跨机构协作需求很大,这种协作可以用传统的中心化方式实现,但并不够透明,也不利于建立平等的合作关系,用区块链可以很好的解决这些问题。

2.0版本中很多特性是专门针对金融领域的,像权限管理,数据加密,国密算法等。

锌链接:基于FISCO BCOS2.0,你们的落地产品“乐寻坊”将可以拓展哪些功能?

王超:乐寻坊是基于1.5版本的,我们看重的是分布式存储能力,因为面向C端用户的产品数据量会比较大,对存储的要求比较高。

一个典型的场景是交易记录,如果没有分布式存储,应用程序需要获取区块链中的“块”,通过“块”解析交易事件信息,并保存到传统数据库中。这样增加了应用的复杂度,获取块信息也给节点带来压力,影响区块链本身的性能。

利用分布式存储,可以通过扩展数据集群的方式提升数据存储的容量,以及保障在大数据量的情况下,性能依旧可以保持在较高的水平。

另外分布式存储使得区块链的数据对其他应用更为“可见”。可以通过传统数据库的同步机制,将区块链的数据同步给应用程序,应用程序基于副本进行对应的业务处理,无需再单独解析。

锌链接:在司法+区块链的实践中遇到了哪些问题?

金兆康:2017年,我们就联合Webank、广州仲裁委搭建了业内第一条司法链“仲裁链”,并陆陆续续与其他银行、司法机构搭建了多条司法联盟链,在实践中确实遇到了问题:

一个是并发问题,一直是区块链让人诟病的点。我们在使用过程当中也无法避免,考虑到业务的实时性要求不是特别高,而消息中间件在业务高峰期能起到削峰填谷的作用,并反馈了这个想法。基于区块链网络的消息通信协议(AMOP)很好的解决这个问题的同时,还支持跨机构之间点对点的实时消息通信,为链外系统和区块链之间的交互提供标准化接口等其他功能;

二是如何保持生产环境长期稳定运行。我们发现1.0版本对各项指标(比如节点状态、错误信息)的监控相对较弱,尤其是像亦笔科技这种部署多条链多套架构的,需要自己收集系统健康指标就显得非常复杂,而区块链监控的技术门槛微高。

锌链接:亦笔科技的ORDChain如何与FISCO BCOS 2.0结合?哪些场景是区块链更契合的?

金兆康:区块链技术助力了网络仲裁的发展,去中心、去信任的结果就是司法公正,减少了人为的作恶,同时提供了办案效率。比如辅助核证、全网广播送达、审判过程留痕。

ODRChain是以区块链技术为核心,以FISCO BCOS为基础,形成了智能合约+业务场景。从业金融机构接入ODRChain后,根据合同约定由主链完成数据路由到相应的节点,完成证据固定、上链,在案件需要发起仲裁时,通过ODRChain客户端直接在线发起申请,系统自动生成仲裁申请书、打包案件证据发送到相应的仲裁委系统,实现在线审理、在线核验和法律文书送达。

在FISCO BCOS 2.0版本众多新特性中,亦笔最在意的是群组架构,群组间共享网络,通过网络准入和账本白名单实现各账本间网络消息隔离,在达到相同隐私保护需求基础上,2.0具有更好的扩展性、可运维性和灵活性。它真正解决了我们在使用1.0版本中多条链需要部署多套架构的痛点。2.0版本不止基础架构得到了提升,运维和成本控制上也得到了很好的改进。

另外还有一点,FISCO BCOS 2.0群组架构有别于传统的多链架构,传统多链架构中每条链在物理上和逻辑上都相互独立,一个节点只能参与其中一条链。群组架构中一个组相当于一条链,一个节点可以参与到多条链,实现了传统多链的扩展目的。

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