國產公鏈已攻克以太坊基礎設施崩掉的背後難題?

2020-12-22 金色財經

最近看到一篇報導,以太坊基礎設施提供商Infura出現大型翻車事故,服務中斷導致影響巨大,震動半個圈子:

北京時間2020年11月11日,在以太坊基礎設施提供商Infura出現故障後,幣安、bithumb等加密貨幣交易所暫停了ETH及ERC-20代幣的提幣,此外,依賴於Infura服務的知名錢包Metamask也出現了一些問題。一些區塊鏈瀏覽器在以太坊區塊高度11234873顯示了鏈分裂,這導致部分交易所誤認為以太坊網絡發生了分叉,實際可能是因為這些區塊鏈瀏覽器使用了Infura作為數據源。

根據Infura官方頁面顯示,目前其以太坊主網API接口已經中斷,團隊正在調查原因,而在更新的通知中,Infura提到稱:「我們已為受影響的組件提供了額外的在線處理能力,並繼續對停機的根本原因進行鑑別,系統恢復操作正在進行當中。」

Ps:值得讚揚的是,像比特派、imToken等自建以太坊全節點的錢包服務商,並沒有受到這次事件的影響。

 

那麼,Infura和以太坊什麼關係呢?

據悉,Infura是由開發者Michael Wuehler開發的一種基礎設施,它允許讓交易所、錢包服務商、DAPP項目方等快速接入以太坊平臺,而無需在本地運行以太坊全節點。我們找到2019年3月9號的時候,網上有一篇文章指出:

據TokenGazer數據顯示,在2017年的時候,以太坊全節點有2.5萬個,而現在已經不足1萬個全節點了,並且每天還在減少20個節點!

全節點數量大幅減少:一是因為18年的熊市影響;二是現在全節點的成本很高,普通用戶已經很難支撐了。

 

科普:

 

所謂的區塊同步,就是從p2p網絡裡的其它節點把區塊下載到本地來。

 

以太坊go-ethereum提供了三種同步方式——

 

Full: 即全節點模式,會將所有的區塊頭,區塊體都下載來,並逐一驗證交易的準確性,確保下載的是正確的區塊。

 

特點:數據完整, 但同步時間長,佔用硬碟空間大。

 

Fast:即快速同步模式,對較早的歷史區塊下載快照,不會驗證交易,達到一定高度後會下載完整區塊,同步到最新狀態後開始驗證交易。

 

特點:時間快,通常1-2天就夠了,佔用空間也較小,幾十到上百G,但是獲取較早區塊時會丟失數據。

 

Light:即輕節點模式,不下載區塊,不驗證交易,不會對網絡有任何的貢獻,屬於吸血模式。

 

有人曾經做過全節點同步實驗:當時同步670萬個區塊的時候,花費了33天,佔據1.7T的硬碟。使用的32G內存,4 CPU,硬碟是機械硬碟。但即使是用非常好的SSD和高網速,應該也要十天以上的時間同步。

 

基於這些信息我們基本可以判斷:這些交易所、錢包服務商、Dapp項目方並沒有將自家伺服器接入真正的以太坊主網,而是圖便宜方便用了第三方服務Infura的接口接入以太坊主網,才導致了11.11大規模的網絡擁堵。究其根本,因為以太坊全節點同步全量數據太過消耗資源和同步太耗時間,如果部署新的全節點礦機/伺服器可能需要幾個月的時間用來同步到新交易進度/區塊。nervos聯合創始人jan則評論稱:

為什麼控制全節點的資源消耗很重要?

不控制->同步越來越慢->用戶/服務商跑不動全節點->都去用Infura->中心化->不再安全!

 

如何在安全的前提下快速同步全量數據?

如何在避免權力集中時消耗更少的資源?

 

看起來是存儲的問題,其實還是回到了全球區塊鏈開發者構思了許多解決方案但始終無法徹底解決的不可能三角這一難題。

即:去中心化,安全,高效不可能三者兼顧。

 

全球社區都認為:誰能解決這個問題,意味著誰就掌握了通向區塊鏈未來的諾亞方舟!我們知道要做到真正的去中心化和安全,只有在公有鏈上才能完成,公鏈也需要在其根源底層技術下功夫,從技術的底層去設計,去開發一條從未有過的,沒有任何人走過的道路。目前來看,公有鏈必須要讓全節點同步全量數據,並且由於共識機制需要選出節點來處理事務(打塊),於是,當全節點越多時,處理整條公鏈的效率越低,同比打塊手續費會無限增高,這也是本次以太坊服務商斷網的起因。當我們想將共識機制變的更簡單或者指定少部分人來打塊時(例如EOS),我們會感覺又回到了中心化的環境中。當下唯有用全新的共識機制來提供去中心化環境,並使用新的存儲方案來解決全節點同步全量數據的高效方案。令人興奮的是或許有一條公鏈已經解開了這難題,而更讓人興奮的是,這條鏈是我國完全自主研發的本土區塊鏈。

 

生物鏈林的底層公鏈BFChain

 

生物鏈林,是全球第一款移動端區塊鏈技術方案的名稱,其底層公鏈BFChain是全球首款移動端公有鏈。這條鏈是由我國本土的技術團隊自主研發的,其申請的專利數量目前在移動端區塊鏈領域是最多的。生物鏈林用超前的的技術路徑很大程度上解決了這個世界級難題:基於獨特的共識機制和底層自主原創的發明專利技術,BFChain實現了每一個節點既是實時節點,也是服務節點,且每個節點都是平等自主的,即每個節點都可以保證超輕量存儲,還可以實現超高效率的完整事務處理能力。一、超輕量的存儲專屬的RSD移動存儲機制。移動端主要存儲區塊哈希樹和關鍵檢查點。移動端主要存儲區塊哈希樹和關鍵檢查點。用兩種資料庫分工進行存儲,區塊哈希樹為共識機制執行過程提供快速查詢和識別的能力;對於需要參與共識的移動終端,需要在本地存儲部分完整區塊數據,並通過這部分數據參與到共識機制中。為了儘可能的減少終端存儲的數據量,建立了關鍵檢查點,終端只需要存儲檢查點後的區塊數據即可,對於關鍵檢查點的確立採用和區塊一致的共識機制進行完成。基於此,BFChain較傳統區塊鏈存儲空間縮小100倍。二、多維分片擴容方案 作者個人認為超越了以太坊V神提出的Sharding傳統分片方案。BFChain團隊敢為人先,發明了BFChain專屬的多維分片擴容專利。從體系、業務、平臺、終端、數據結構、時間六大維度對數據進行分片,解決了分片技術運用於移動端時遇到的挑戰,並已在實際業務中運行。BFChain針對專業礦機設備、PC端設備、移動端設備等不同存儲和服務性能的節點的客觀情況,進行多維度的分片擴容方案。在保障數據服務的同時,大大降低了數據存儲的壓力,提高了數據處理效率,並使節點之間形成平等的連接關係基礎,有效避免了權益的集中。具體來說,BFChain的多維分片擴容技術解決了兩個關鍵的難題:

第一,解決了在節點群動態變化(有節點加入和退出)以及數據不完整的情況下,依然能正確處理交易和鍛造區塊。第二,實現了在第一點的基礎上保證各節點業務邏輯、鏈上共識的安全性。這也意味著,BFChain可在保證安全性與正確性的前提下進行近乎無限的擴容。BFChain的多維分片擴容技術大大提高了移動區塊鏈網絡的擴展性,與傳統區塊鏈相比,具有明顯的性能優勢:目前TPS較Bitcoin提升100倍以上,較Ethereum提升20倍以上。BFChain不僅率先填補了全球移動公有鏈的空白,更以優異的性能表現和技術實力躋身世界領先地位!三、閃電的交易速度每個節點都參與校驗和打塊的協同工作的基礎上,能實現毫秒級的交易驗證速度;目前參與的移動端節點還不夠多的情況下,在移動端的性能上也可以達到TPS為1000筆/秒以上,可以滿足絕大多數應用的運行,BFChain採用了NAAS專利技術,未來隨著節點數量增多,性能會越來越高。區塊鏈性能的卓越提升,為生態繁榮提供了堅實的基礎。我們查詢到在存儲技術上關聯了由其自主研發的一部分相關專利:

一種內存映像型資料庫系統

一種區塊鏈數據存儲方法

一種模擬森林生長數據分片方法

一種基於區塊鏈的數據校驗方法及系統

一種區塊鏈存儲數據同步快照方法及系統

一種去中心的分布式數據存儲方法及其裝置

一種... ... ... 

 

邏輯上,在BFChain中,通過映像存儲+數據分片存儲技術+數據快照+毫秒級檢索,在解決了消耗極少資源便可快速同步至實時節點的全量數據,在與傳統公鏈(如比特幣,以太坊)節點越多,數據越大,存儲及公鏈性能越低的情況相比, BFChain生物鏈林通過其獨創的DPOP+TPOW共識機制,NAAS(Node as a servise節點即服務)構架,在未來,節點越多,性能越強,我們可以理解為,理論上只要鏈上節點數量無上限一直增加,其主網TPS可以達到無限高!並且這條移動端公鏈開發團隊認為,只有真正做到移動端的區塊鏈,才掌握了通往區塊鏈時代的諾亞方舟。一直以來全球區塊鏈主網的底層只是架構在PC端的,而在移動端想要直聯區塊鏈必須突破移動端網絡不穩定、存儲空間有限、計算能力不足這三點。而我們目前看到的是經過四年多的研發,一萬多個版本的迭代,這三個難題已經突破,作為全球首款移動端公有鏈的BFChain已經處於在3.5版本的公測階段,相信離主網上線的那一天也不會太遠了。這時我們再來看最初提到的Infura斷網的問題,一切問題都迎刃而解。說到這裡,還必須強調的一點是:在科技實力即國力的今天,任何基礎設施和底層架構,不管是共創也好,借鑑也罷,只要來源於國外,都可能面臨被卡脖子的風險,看看華為和中興就明白了。只有從0到1全部擁有自主智慧財產權的技術才能不懼任何威脅,為國家所用,為人民所用!(作者:Henry  編輯:Shawn,Ava)

聲明:本文由入駐金色財經的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,絕不代表金色財經贊同其觀點或證實其描述。

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