玩機(jī)教程：解密迅雷鏈獨(dú)有同構(gòu)多鏈框架 掃清開發(fā)障礙

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迅雷鏈技術(shù)沙龍廣州站于11月10日如期舉行，在本次沙龍上，迅雷鏈研發(fā)負(fù)責(zé)人張慧勇向開發(fā)者分享了迅雷鏈達(dá)成百萬級(jí)TPS的秘密：即同構(gòu)多鏈框架，以及迅雷鏈選擇PBFT共識(shí)算法的原因和優(yōu)勢(shì)。其中，重點(diǎn)分析了迅雷鏈在掃清開發(fā)障礙、降低開發(fā)門檻方面所作的具體工作，讓到場(chǎng)的區(qū)塊鏈開發(fā)者們對(duì)迅雷鏈在應(yīng)用開發(fā)上的優(yōu)勢(shì)有了更加直觀的認(rèn)識(shí)。

為什么要追求百萬級(jí)的TPS？

很多開發(fā)者對(duì)兩個(gè)問題充滿了疑惑，第一，迅雷鏈百萬級(jí)TPS的性能對(duì)于目前的交易需求來說是否真的有必要?第二，實(shí)際應(yīng)用中，是否真的達(dá)到了如此高的性能?

張慧勇首先肯定了第一個(gè)疑惑，百萬級(jí)的TPS是非常有必要的。如果我們相信區(qū)塊鏈?zhǔn)桥c互聯(lián)網(wǎng)同等量級(jí)的基礎(chǔ)服務(wù)，那就一定需要一個(gè)非常高的交易處理能力，一方面是要滿足應(yīng)用對(duì)TPS能力的低成本要求，也就是性能越高，單位能力的成本就越低;另外，只有足夠高的性能，才能支撐具備想象空間的各種應(yīng)用，不能讓應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的可能，受制于底層性能的瓶頸。

在張慧勇看來，百萬級(jí)的TPS并不能算“完美”性能。因?yàn)橐坏┯写笠?guī)模的落地應(yīng)用，其并發(fā)交易處理請(qǐng)求是非常驚人的。張慧勇以最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)應(yīng)用舉例，運(yùn)行時(shí)，應(yīng)用需要記錄人的位置、心跳等指標(biāo)的數(shù)據(jù)狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)頻率等。數(shù)據(jù)能夠及時(shí)同步到鏈上是所有用戶的根本需求，假如有1萬人同時(shí)使用，就會(huì)產(chǎn)生高達(dá)幾十萬的并發(fā)請(qǐng)求。如果用戶規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大，百萬級(jí)的TPS同樣會(huì)面臨性能不足。

有的人提出了一些變通處理的方案，即在較低TPS的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高并發(fā)的數(shù)據(jù)上鏈。其原理是設(shè)立一個(gè)中繼服務(wù)器，所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，先上傳服務(wù)器，再分批次地寫到區(qū)塊鏈，這樣可以大大降低對(duì)主鏈性能的要求。但這樣的方案其核心問題是，中繼服務(wù)器的存在是違背區(qū)塊鏈原理的，有這樣一個(gè)中心化的節(jié)點(diǎn)存在，整條鏈的可信度都會(huì)下降。所以綜合來看，百萬級(jí)乃至更高的TPS非常有必要。

如何實(shí)現(xiàn)百萬級(jí)TPS？

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迅雷鏈同構(gòu)多鏈框架

同構(gòu)多鏈框架帶來了性能的提升，加強(qiáng)了業(yè)務(wù)的可擴(kuò)展的，并縮小了存儲(chǔ)需求。多鏈?zhǔn)侵付鄺l鏈，不同用戶的數(shù)據(jù)會(huì)落到不同的鏈上，同構(gòu)就是每一條鏈用的程序是一樣的。單個(gè)節(jié)點(diǎn)只需負(fù)責(zé)單一鏈上的相關(guān)數(shù)據(jù)，不僅對(duì)存儲(chǔ)的需求變小，同時(shí)性能得到了極大提升。而且由于多鏈?zhǔn)强梢詿o限擴(kuò)展的，再加上了同構(gòu)的特性，由此又得到性能上的擴(kuò)展。

增加多鏈時(shí)，性能的損耗幾乎可以忽略不計(jì)，整體上呈線性增長(zhǎng)，并不會(huì)因?yàn)橥瑫r(shí)運(yùn)行多條鏈，而導(dǎo)致性能受損。目前，迅雷鏈獨(dú)有的同構(gòu)多鏈架構(gòu)已得到驗(yàn)證，引領(lǐng)了行業(yè)趨勢(shì)。張慧勇認(rèn)為，同構(gòu)多鏈會(huì)成為區(qū)塊鏈技術(shù)的未來方向。

為什么選擇PBFT共識(shí)算法？

PBFT結(jié)構(gòu)示意圖

迅雷鏈選擇PBFT算法的原因，其一，商業(yè)級(jí)的應(yīng)用難以選擇隨機(jī)性的功能算法，用戶無法接受區(qū)塊鏈產(chǎn)生的分叉。比如，購買時(shí)下單，用戶很難接受賣家一會(huì)說這個(gè)定單交易成功，一會(huì)又說不成功?；蛎髅髻I到了，最后交易沒有達(dá)成。其二，商業(yè)級(jí)應(yīng)用都需要秒級(jí)的確認(rèn)能力。隨機(jī)選擇算法的區(qū)塊鏈，確認(rèn)需要少則幾分鐘，多則數(shù)小時(shí)乃至一天，顯然無法實(shí)現(xiàn)商用。

PBFT就是一種控制類的算法，它與隨機(jī)選擇算法不同，在一致性和秒級(jí)確認(rèn)上有突出優(yōu)勢(shì)，能夠保證不分叉、秒級(jí)出塊，具備了商用的基本條件。

不過PBFT算法也存在缺點(diǎn)，就是會(huì)面臨停機(jī)可能性，當(dāng)有1/3的節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致全鏈停機(jī)。但是這個(gè)問題，正好用迅雷鏈的特性來加以解決，玩客云構(gòu)建的共享計(jì)算為迅雷鏈提供的150萬個(gè)共享節(jié)點(diǎn)，正因?yàn)橛腥绱舜蟮牧考?jí)，所以迅雷鏈不會(huì)面臨節(jié)點(diǎn)不夠的問題，可以從容擇優(yōu)選取優(yōu)質(zhì)節(jié)點(diǎn)來作為記賬節(jié)點(diǎn)，保證整個(gè)鏈永不停機(jī)。

迅雷鏈的服務(wù)層上增加了哪些東西？

在應(yīng)用實(shí)際開發(fā)過程中開發(fā)者對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)還比較陌生，尤其對(duì)區(qū)塊鏈不夠熟悉。為了降低開發(fā)者門檻，更易使用，迅雷鏈在服務(wù)層上增加了很多特色內(nèi)容。

1、合約中心

迅雷鏈提供的智能合約模板，把原本需要從頭設(shè)計(jì)開發(fā)的區(qū)塊鏈智能合約，整理成一個(gè)個(gè)可以輕松調(diào)用的模板，與當(dāng)前通用的IT調(diào)用方式類似，以方便開發(fā)者接入。種類豐富，覆蓋大部分常見的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，未來還將繼續(xù)增加模板類型。

2、迅雷鏈文件系統(tǒng)(TCFS)

迅雷鏈推出的文件系統(tǒng)，即知名的TCFS，解決了大文件、大數(shù)據(jù)上鏈存儲(chǔ)的問題。在此之前，區(qū)塊鏈上鏈存儲(chǔ)的成本非常高，導(dǎo)致很多應(yīng)用無法實(shí)現(xiàn)。TCFS系統(tǒng)不但解決了鏈上數(shù)據(jù)保存的技術(shù)問題，更讓存儲(chǔ)成本變得可以接受，成為區(qū)塊鏈應(yīng)用能夠落地的前提之一。

3、迅雷鏈外圍輔助系統(tǒng)

為降低區(qū)塊鏈應(yīng)用開發(fā)門檻，迅雷鏈推出多種外圍輔助系統(tǒng)，其中包括區(qū)塊鏈虛擬機(jī)的更新、業(yè)務(wù)流程的設(shè)計(jì)、技術(shù)人才的招聘和培訓(xùn)，以及對(duì)區(qū)塊鏈改造的咨詢建議等。

張慧勇表示，迅雷鏈希望通過多樣的輔助系統(tǒng)，為那些想要接入?yún)^(qū)塊鏈、使用區(qū)塊鏈的傳統(tǒng)企業(yè)減負(fù)，為他們賦能，讓企業(yè)真正的把區(qū)塊鏈“用”起來。

演講最后，張慧勇給有志于區(qū)塊鏈的開發(fā)者和企業(yè)兩個(gè)建議：第一，不要一上來就做深層的改變，而是從一個(gè)新的業(yè)務(wù)著手，可能會(huì)更簡(jiǎn)單一些;第二，不要為了區(qū)塊鏈而區(qū)塊鏈，最好是在對(duì)自身業(yè)務(wù)流程有所思考之后，再考慮如何使用區(qū)塊鏈進(jìn)行改造，這樣區(qū)塊鏈轉(zhuǎn)型才能更方便、更快捷。讓企業(yè)以熟悉的方式，先把區(qū)塊鏈用起來，然后再優(yōu)化、迭代、變革，最終真正通過區(qū)塊鏈的特性，來解決企業(yè)發(fā)展業(yè)務(wù)過程中遇到的真實(shí)問題。