和數軟體以區塊鏈技術中拜占庭容錯算法引出的場景

PBFT:Fabric使用的經典算法(拜占庭容錯)這是一種基於消息傳遞的一致性算法,算法經過三個階段達成一致性,這些階段可能因為失敗而重複進行。


和數軟件以區塊鏈技術中拜占庭容錯算法引出的場景


和數軟件區塊鏈技術公司談拜占庭容錯算法之一

假設節點總數為3f+1,f為拜占庭錯誤節點:

1. 當節點發現leader作惡時,通過算法選舉其他的replica為leader;

2. leader通過pre-prepare (第一個協議階段)消息把它選擇的 value廣播給其他replica節點,其他的replica節點如果接受則發送 prepare(第二個協議階段),如果失敗則不發送;

3. 一旦2f個節點接受prepare消息,則節點發送commit(第三個協議階段)消息;

4. 當2f+1個節點接受commit消息後,代表該value值被確定 如0為leader,同時節點3為fault節點,該節點不響應和發出任何消息。最終節點狀態達到commited時,表示該輪共識成功達成。

注:預準備階段(pre-prepare): 主節點分配一個序列號n給收到的請求,然後向所有備份節點群發預準備消息,預準備消息的格式為<,m>,這裡v是視圖編號,m是客戶端發送的請求消息,d是請求消息m的摘要。

準備階段(prepare): 如果備份節點i接受了預準備消息<,m>,則進入準備階段。在準備階段的同時,該節點向所有副本節點發送準備消息,並且將預準備消息和準備消息寫入自己的消息日誌。如果看預準備消息不順眼,就什麼都不做。

確認階段(commit): 當(m,v,n,i)條件為真的時候,副本i將向其他副本節點廣播,於是就進入了確認階段。

優點:上述其他算法都脫離不了幣的存在,幣的存在及它的獎勵機制會讓區塊鏈這一單一的世界窮者更窮,富者更富。 共識效率高,可實現高頻交易。

缺點:當系統只剩下33%的節點運行時,系統會停止運行。

非拜占庭容錯的共識機制即不考慮有惡意節點的情況,人們考慮到1990 年由 Leslie Lamport 提出的 Paxos 共識算法,在工程角度實現了一種最大化保障分佈式系統一致性(存在極小的概率無法實現一致)的機制。

以拜占庭容錯的共識機制引出我們今天要說的主題。


和數軟件以區塊鏈技術中拜占庭容錯算法引出的場景


在經濟不怎麼景氣的今年,沒出現多少新風口,相比之下,區塊鏈是持續全年的熱點,雖然現在與年初的凌晨三點夜不眠的熱度已經不可同日而語,但不斷有區塊鏈產品問世、多個公鏈上線、多個領域聯盟鏈應用上線還是在表明,區塊鏈的熱度還是維持在較高的程度上。

區塊鏈技術常被人拿來與大數據、雲計算、人工智能一起並列,作為提升經濟效率的關鍵性技術,但與其他三大技術相比,區塊鏈盛名之下其實難以確定,到現在為止沒有在實體經濟領域的大規模商用,業界落地區塊鏈應用的案例雖然多,但都是試驗性測試的性質,想看看區塊鏈技術在應用中存在哪些問題,並探索去改善存在的問題。真正獲得大量使用的區塊鏈應用非常少。運行在鏈上的經濟業務相比於經濟總量而言,可以說微不足道。

究其原因,一方面是區塊鏈的技術能力距離大規模商用還有很遠的距離,交易承載能力不足,系統的穩定性也有很大缺憾,隱私保護還不能讓用戶放心,智能合約技術的實用性差,跨鏈、側鏈技術都還在早期,這使得區塊鏈技術還很不完備;另一方面,區塊鏈經濟的模式還沒有形成,導致商業邏輯還不明確。例如,通證經濟如何設計,既能實現對生態內主體的充分激勵,又能做到在應對監管方面合規。再比如,現在的區塊鏈應用相對於傳統應用模式,還沒有顯現出足夠的優勢,這樣區塊鏈應用的必要性又在哪裡,等等。

不過區塊鏈的應用落地也並非毫無根基,區塊鏈的信息實時同步、多節點存儲信息、數據加密等特性,對於需要構建信任的行業而言可謂擊中痛點,因此將區塊鏈應用於實際業務的探索一直不斷湧現。只不過應用還在探索期,大規模鋪開尚需時日。


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大規模應用有點遠,但大家都不想錯過區塊鏈

在供應鏈金融、資產證券化、跨境支付、信用管理、聯合貸款過程中的資金對賬、家族信託、各行業的積分管理、保險產品運營、票據管理、物聯網、醫療、交通、能源、版權管理、產品溯源、數字身份、遊戲、社交,等等領域的一個共同特點是,存在多方參與,彼此之間信息不透明,需要通過信息實時同步來消除或者減弱信息不對稱,從而達成共識;業務流程也比較長,使用傳統方式,信息同步很慢;由於以上原因,導致信用成本以及達成共識的成本很高,從而拉高了交易成本。採用了區塊鏈技術,可以將交易信息在全網廣播,可以防止交易篡改,可以在參與主體的範圍內促進共識的達成,因此多個領域在進行應用嘗試。

現在很多大公司都已經或多或少地有了區塊鏈的探索,從銀行,到BAT、華為、平安,到京東、網易這樣的互聯網巨頭,再到傳統行業裡的企業,都有嘗試,雖然距離核心業務跑在區塊鏈上還很遠,但第一步已經邁出。

大家應用區塊鏈的具體方式各不相同,從推廣應用的方式看,當下區塊鏈服務於實體經濟,可以分為兩種基本思路,即提供解決方案的思路,和做技術與應用平臺的思路。

技術範兒的公司更偏愛做區塊鏈技術與應用平臺

一種推廣區塊鏈應用的模式是打造技術與應用的平臺。平臺打造底層技術,提供開發環境與開發工具,開放接口,對區塊鏈底層協議進行封裝後,讓開發者能夠快速建立屬於自己的聯盟鏈或者私有鏈。在技術開放平臺的基礎上,有些平臺還提供用戶導入、應用環境、激勵機制等,方便具體應用運行起來。


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例如,和數軟件近期宣佈,基於自身的區塊鏈技術積累,依託於和數軟件區塊鏈研發團隊的技術支持,重量推出和數家佳保礦機二代、UTON(UTON二代)硬件錢包、UTON ATM兌換機等產品。

以UTON硬件錢包為例,UTON II是一款基於Ubuntu系統+HD密鑰生成技術打造最可靠的數字錢包。


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在底層系統方面,所採用的Ubuntu系統是一個由全球化的專業開發團隊(Canonical Ltd)打造的,以桌面應用為主的開源GNU/Linux操作系統,Ubuntu所有系統相關的任務均需使用Sudo指令是它的一大特色, 這種方式比傳統的以系統管理員賬號進行管理工作的方式更為安全,因此也奠定了UTON II的安全性。

在外觀上,擁有4.02寸OLED高清顯示屏,還有超舒適真皮後蓋,兼具防滑和抗摔功能,採用一體鋁合金+噴砂+陽極氧化工藝,時尚大氣,潮流設計,質量上乘。

在HD密鑰生成技術上,讓私鑰種子層層加密,物理隔絕永不觸網,徹底杜絕私鑰被網絡黑客竊取的風險。

採用冷熱端分離技術,冷端構建交易和簽名,熱端聯網廣播交易,為您的數字資產安全又加一層防護鎖。設置有多重密碼,包括種子密碼、支付密碼等全方位構築賬戶安全;以及多重簽名認證,讓多方共同管理資產,多一份放心。

硬件錢包存儲私鑰,若丟失或被盜只需要使用設備初始化期間提供的12個助記詞即可在UTON系列錢包恢復帳號,將再次安全地管理您的加密資產。


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目前可管理30種以上優質數字資產,後續,還將不斷迭代更新,系統語言支持中、美、日、韓四國語言。

除了區塊鏈技術硬件,和數軟件還搭建了Laikelib區塊鏈底層架構系統,從而搞活應用生態。這樣,在Laikelib中就形成了技術平臺結合應用平臺,區塊鏈開發者可以基於技術平臺開發自己的應用,還可以把應用放到平臺上,利用平臺的用戶流量與激勵機制,把應用真正做起來,搭建起自己的業務體系與小生態。

近日,國產武俠遊戲里程碑之作《逆水寒》與網易星球合作,協作開發區塊鏈技術,解決了在應對遊戲多維度服務器中並行交易與交叉交易的龐大計算體量的同時提升交易速度的難題。這是網易星球的區塊鏈技術賦能。此外,雙方合作共同研究未來的遊戲形態,探索未來遊戲行業的協作模式。

除了和數軟件,騰訊、百度也都推出了BaaS平臺,萬向區塊鏈也推出了萬雲BaaS,今年3月初,螞蟻金服區塊鏈團隊成員稱,將打造區塊鏈BaaS平臺,整個阿里內部包括螞蟻金服內部,已經有一些場景在排隊。由此可見,技術類公司似乎更偏愛做平臺的模式。

這種技術與應用開放平臺的模式,是一種提供基礎設施、簡化區塊鏈技術開發流程、降低開發難度,並提供應用環境,讓眾多開發者參與進來共同打造生態的模式。如果基礎設施做的足夠好,可以更快地把區塊鏈應用落地,提高區塊鏈應用推廣的效率,這種方式顯然比為客戶一家一家地做定製化解決方案要有效率,能更快地促進區塊鏈的落地,讓區塊鏈不再是空中樓閣。

不過區塊鏈的開放平臺要打造好,對技術、用戶運營能力都提出來很高要求,門檻不低,畢竟平臺不是誰都能搭建起來的。當然,平臺模式也存在一些固有問題,例如,如何在平臺方與開發者之間建立起大家都能接受的、可持續的利益分配機制,是個難題。大的平臺式電商就存在著商家獲取流量越來越貴、平臺靠廣告賺得盆滿缽滿的現象,核心就是沒做好平臺與商戶的利益分配,導致平臺生態存在發展隱憂。區塊鏈的技術與應用平臺也可能出現這樣的問題,平臺做大後怎麼支持不同的應用,怎麼獲取合理的利益,都還是需要繼續探索的問題。

不過問題都是用來被解決的,任何模式也都是在不斷解決問題的基礎上,一步步變得完善、穩固。尤其是平臺模式,都是在發展中不斷完善技術與規則,達到平臺各方的共贏。


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