首页 > 娱乐前沿 > 科技
以太坊区块链技术大突破,台湾团队AMIS创新区块链共识演算,每秒交易量上看1,200笔
尤慧 2017-07-05 18:25:55

台湾新创AMIS帐联网于7月4日发表了一个台湾独创的全新区块链共识演算法机制“伊斯坦堡拜占庭容错演算法(Istanbul△BFT)”,能大幅提升现有以太坊架构的讯息交换效率,在理想状态下的交易速度最高可达每秒1,200笔,将专供金融高速交易之用,也将成为以太坊官方认证的第三个共识演算法机制。目前,摩根大通的区块链平台Quorum也计划采用这个新演算法。7DH我酷网

以太坊创办人Vitalik△Buterin也特别来台参加发表会,他表示,区块链上的节点在彼此不信任的状态下,就是利用共识演算法(Consensus△Algorithm)来构成一个具有信任度的网络,而“Istanbul△BFT就是改良版的拜占庭容错演算法(PBFT),整合了更多符合区块链实际应用的功能。”7DH我酷网

AMIS帐联网的创办人兼执行长刘世伟则指出,相较于比特币等公有区块链上常用的工作量校验(Proof-of-Work,简称PoW或俗称“挖矿”演算法)共识演算法,PBFT已经做出不少重大改良,也比挖矿演算法更适合商业应用。因此,AMIS帐联网就基于PBFT再进一步研发,找到了这个更瞄准金融业需求的私有链共识演算机制。7DH我酷网

申请成第三个Ethereum官方支援的共识演算法

目前,以太坊官方认证的共识演算法有Proof-of-Work(PoW)及Proof-of-Authority(PoA),而AMIS帐联网正积极争取,将Istanbul△BFT纳为以太坊第三个官方支援的共识演算法。7DH我酷网

AMIS帐联网的技术总监林祐德指出,目前官方认证的PoW跟PoA的共识演算法,在私有链或联盟链的实际应用场景中仍有一些问题。以PoW为例,“PoW是一个很好的演算法,在公有链(比特币、以太坊)上证明了,成千上万个节点的运作不会有问题。”但是,它不能接受可结束(Final)的区块链区块(Block),导致每一个区块都有被分支(Fork)的些微机率。此外,PoW的矿工彼此竞争之下,运算越来越复杂,计算上也越来越耗资源。使用PoW共识演算产生区块的速度大约是3~15秒,无法将区块的生产力(也就是Throughput能力)提升。更重要的是,在使用PoW的公有链上,任何节点都可以是矿工,不容易进行控管,需要额外的精力来执行治理。7DH我酷网

林祐德表示,现有的另一种共识机制PBFT则能够改善上述PoW的缺陷,区块能够即时达到Final状态,其次,共识完成就可以将上传区块,不会衍生更多分支,也因此可以大幅提升区块生产力。第三,产生区块的过程不需要竞争,因此能源消耗很低,而且,PBFT节点的延展性可以跟PoW相同;更重要的是,PBFT可以透过验证节点(Validator)的方式来控管区块链。不过,PBFT仍有其缺陷,验证节点没有办法太多,仅能约20~30个左右,这也让可控管的程度有上限。7DH我酷网

而AMIS发明的Istanbul△BFT演算法,可以继承了PBFT共识演算法的优点,同时延伸go-ethereum(geth)的可插拔(Pluggable)共识介面。7DH我酷网

伊斯坦堡共识演算法3步骤,可容错三分之一个坏节点

Istanbul△BFT的共识演算流程,由左上角的New△Round开始由发起者发起一个区块,开启3步骤的共识决,最高可容忍链中有三分之一个拜占庭节点。7DH我酷网

Istanbul△BFT的共识演算流程,可分为三阶段:Pre-prepare△、Prepare及Commit。由发起者(Proposer)发起一个区块(Block)开始,开启3步骤的共识决,最高可容忍链中有三分之一个拜占庭节点(坏节点)。7DH我酷网

首先,由发起者提出Block△Proposal后,广播Pre-prepare△message给链上的所有验证节点,开始执行共识。每一轮的共识起始,都是由发起者发出一个区块的Proposal给所有验证节点。此阶段为Pre-prepare。7DH我酷网

验证节点收到Pre-prepare△message后,就开始Prepare阶段。验证节点就会广播Prepare△message给所有验证节点包含发起者,告诉每一个节点我们要处理这个区块,每一个验证节点都要等收到2F+1个Prepare△message(一个私有链网络中,有N个验证节点,以及F个拜占庭节点,N=3F+1)后,才获得共识同意要大家来处理这个区块,意即,Istanbul△BFT的共识演算法可容忍三分之一个拜占庭节点(坏节点)。在这个前提之下,即可保证资料的完整性与一致性。7DH我酷网

在验证节点收到2F+1个Prepare△messages后,就进入到Commit阶段,广播Commit△message,所有节点在收到2F+1个Commit△messages后,就取得共识同意将这个区块放到区块链上。7DH我酷网

一个正常的共识轮,就是执行上述的流程(即图中的外圈)。完成后就可以产生一个区块。不过在某些情况下共识无法达成,例如:共识时间太久,或是发起者本身是一个拜占庭节点,发出一个垃圾区块,抑或者是无法放入区块。此时,验证节点就会发出Round△Change,同样共识出一个大家同意的Round△Number,决定出新的Proposer来发起新的轮回。7DH我酷网

只不过,许多人纷纷提出坏节点产出的垃圾区块是否会让整个区块链生成有延迟问题。林祐德回应目前Istanbul△BFT的共识演算法会用Round△Change来解决,可能要多花几百毫秒来处理,到下一个区块生产轮回,这就是它的成本,不过现在他们也正努力去研究更智慧的共识决方式来避免坏节点所产生的垃圾区块。7DH我酷网

最高每秒可交易1千2百笔资料,区块链交易速度大加倍

7DH我酷网

AMIS测试Istanbul△BFT的结果,以10秒为单位,最高每秒可有1千2百笔的交易,平均则是每秒8百笔。7DH我酷网

AMIS实际测试了Istanbul△BFT的共识演算法,设了100个帐号,对4个节点发出交易,平均每个帐号发出100笔交易,持续10分钟的时间。结果指出,共识的时间会根据区块的大小而有所不同,在10毫秒(millisecond)到100毫秒之间。而区块大小可以装2千笔交易,而交易池则可以储存1万笔交易。7DH我酷网

测试结果以10秒为单位来看,最高1秒可以有1千2百笔交易,平均是8百笔,最少是4百笔。以1分钟为单位来看,平均则是4百笔交易。林祐德指出,目前很难有平均的测试结果,受到许多Geth因素的影响,目前仍许多问题需要克服,仍在优化他们的共识演算法机制。7DH我酷网

只不过,AMIS此研究结果这已是区块链交易速度的大突破,林祐德以比特币为例,一秒可处理7笔交易,这次的Istanbul△BFT共识演算法能在理想状态下达成1千2百笔交易,虽然还未经过长时间的实验,但仍比现有的公有链交易速度还要快上许多,是私有链交易速度的大跃进,更朝商用之路迈进。7DH我酷网

AMIS帐联网也正与摩根大通合作,要将Istanbul△BFT共识演算法导入到摩根大通的Quorum平台,成为QuorumChain与Raft共识演算法之外的第三种选择。7DH我酷网

刘世伟解释,AMIS投入精力与成本研究共识演算法的原因在于,AMIS受惠于以太坊(Ethereum),因此也希望对社群有所回馈,并且替更多的区块链使用者找到更好的解决方案,“AMIS很关注这些金融机构客户的需求,当世界各地的使用者看到新的共识演算法可以解决他们商业上的痛点时,就会想要采用。”7DH我酷网

7DH我酷网

上一篇  下一篇

I 相关 / Other

台湾邦交国恐雪崩 [生活]

自巴拿马宣布与台湾“断交”后,台湾各界都担忧会不会因此而引发“断交潮”。据民国党台北市议员徐世勋透露,台湾地区某中美洲“邦交”官员告诉他,受到“一带一路”的吸引,占台湾“邦交”半数的拉丁美洲都在观望,

美独立日少女纷晒国旗比基尼 [生活]

美独立日少女纷晒国旗比基尼,7月4日是美国国庆节,在这个重要的国定假日里,美国人纷纷以不同方式庆祝:烟火、游行、烤肉、棒球赛。但美国的少女们却大多选择晒国旗比基尼照的方式来庆祝国庆,一时间各色性感泳照网

称大陆人吃不起茶叶蛋的台湾教授演讲取消 [生活]

称大陆人吃不起茶叶蛋的台湾教授演讲取消主办方:网上负面新闻太多7月4日下午,澎湃新闻从原计划举办台湾教授高志斌演讲的永达理保险经纪有限公司苏州分公司工作人员处了解到,因网上负面新闻,公司决定取消高志斌此次

教育部:台湾高中生凭学测成绩可直接申请大陆高校 [生活]

(原标题:台湾高中毕业生凭学测成绩申请大陆高校标准放宽)中新网7月4日电据教育部网站消息,为方便台湾高中毕业生来大陆接受高等教育,教育部近日印发《教育部关于普通高等学校依据台湾地区入学考试学科能力测试成

美国企业用区块链记录股权将合法!美国德瓦拉州最快8月开放

图片来源: 德拉瓦州政府脸书 位在美国东部的德拉瓦州(Delaware)政府在六月底时宣布,即将通过《德拉瓦公司法修正案》,要让区块链记录股票合法化!近期已通过众议院的表决,最快七月底在州长约翰卡尼签核后,八月就

I 热点 / Hot