Conflux: 下一代世界級公鏈將誕生在中國 | 小雨智媒

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伍鳴博士,Conflux 的CTO及創始團隊成員之一。前微軟亞洲研究院(MSRA)系統研究組的高級研究員。他設計的大規模分佈式機器學習系統應用於微軟的多款產品。伍鳴博士畢業於中國科技大學, 近年來在多個系統領域的頂級會議(如 SOSP、OSDI、NSDI、ATC、EuroSys、SoCC、VLDB 等)中發表多篇論文。

Conflux是一個高性能的公鏈項目,我們去打造一個高性能的公鏈系統。所謂高性能,我們能夠獲得上千TPS吞吐率,大概在3千-6千左右。並且我們的系統能夠在半分鐘之內確認一筆交易,而Conflux取得這樣的性能不會犧牲任何去中心化和安全性。


Part.1 Conflux是從何時誕生的

Conflux最早源於17年底龍凡,姚老師,和幾個姚班的天才少年做的一個區塊鏈的研究項目。

龍凡從美國MIT的博士畢業後回到清華,做了一個關於區塊鏈講座,當時很多清華姚班的同學,還有清華的一些教授包括像姚期智教授和徐葳教授都在這個分享上面參與了討論,他們當時一致認為區塊鏈領域特別是在公有鏈領域,有很大的提升空間。他們當時進行了激烈的討論,並且最終確定下來用樹圖(Tree-graph)的這種方式來提高公有鏈的吞吐量——這個最重要的核心瓶頸。

他們18年召集了一批人開始做基礎的理論研究,在基礎理論研究成型之後,他們在亞馬遜雲上進行了超過2萬個節點的部署,而且會把這2萬個節點分佈在全世界超過20個大型城市,對點與點之間的帶寬進行限制模擬,進行內部網測試。內部網主要是基於比特幣的核心代碼修改的,但是結合了Conflux的樹圖算法,當時出現的TPS達到3000到6000的水平,後來就把這個實驗結果也一併放到了論文裡面,發表在康奈爾大學的Archive上。

當時很多關注區塊鏈行業的投資人和愛好者看到了這篇論文,所以他們發來郵件,希望通過資助這個項目,把它發展成一個真正的區塊鏈。所以龍凡就找了姚老師還有一起參與研究和實驗的這些姚班校友和同學討論項目,想要把項目從學術領域的研究變成現實世界中被大家所能使用的區塊鏈協議。

這個想法得到了很多龍凡的校友、同學,以及姚老師和徐葳老師的支持,後來龍凡找到我,邀請我加入Conflux,那時我還在微軟亞洲研究院,當時我們組裡有幾個同事在從事區塊鏈相關的研究,通過跟他們的討論,我對區塊鏈產生了興趣。然後就開始自己學習相關的知識。進入區塊鏈前,我主要從事分佈式系統和機器學習平臺相關的研究和開發。開發機器學習平臺,也俗稱“擦煉丹爐”的。區塊鏈本身就是分佈式系統,跟我原來的方向非常匹配,所以我學的也比較快。當時覺得有一身系統的本領,卻去給搞AI的同學擦煉丹爐,有點浪費。不如來做區塊鏈,真正屬於系統的核心業務,加入了Conflux團隊。

18年8份Conflux基金會正式完成了融資。到現在Conflux已經有一個50人的規模,我們已經在四月初測試網上線,代碼也已經開源,主網計劃在明年Q1上線,也就是3月份時上線,各種應用的開發也會接踵而至,這是我們目前的狀況。

在未來我們希望Conflux會成為一個能夠超越以太坊、在國際上具有影響力的公有鏈項目。


Part.2 Conflux怎樣做到千倍提升?

Conflux 是目前已知的 基於POW的公鏈裡面性能最高的,甚至比很多基於PBFT做(Libra)、相對去中心化較弱的公鏈(EOS),性能都要高。和那些基於PBFT和POS做的公鏈,最大不同是 Conflux 是基於POW的,是無需准入的,保證了去中心化和安全性。簡單來說,延續了 POW下 的無需准入的參與規則,去中心化程度和安全性,又實現了領先世界的吞吐量性能。

從中本聰共識機制的工作原理出發來看,簡單地在共識機制中增大區塊容量以及提高出塊率的方式並不可取,這兩種方式均會使區塊在網絡上傳播的延時相對變長,從而在賬本中產生很多分叉,不僅浪費計算和網絡的資源,也危害了安全性。


Conflux利用區塊鏈中交易少衝突的特點,樂觀的處理併發塊,且將區塊通過父邊和引用邊組織成有向無環圖(DAG),同時創新的將Ghost規則和Epoch的概念相結合,從而使參與協議的機器節點能夠在一致的賬本結構中決定一致的交易全序。Ghost規則保證的了主鏈的選擇無法被逆轉,DAG和Epoch幫助確定一致的交易全序。通過這樣的技術,Conflux能夠在防治雙花攻擊的同時將分叉上的區塊變為有效從而提升有效區塊的比例,進而能夠將公鏈系統的吞吐率提升到每秒上千次交易,且能夠在分鐘級別的延時內確認交易。在Conflux中,系統的吞吐率瓶頸已不再是共識機制本身,而在於網絡帶寬以及每個節點局部的計算處理能力。

目前測試網的數據,Conflux 技術團隊在不同的參數下做了很多次實驗,以上的兩個值是在不同的實驗環境測得的結果:6000 TPS 的環境是每個節點 40 Mbps 帶寬,3000 TPS 對應的是每個節點 20 Mbps 帶寬

另外,實驗測的都是穩定的交易吞吐量,其實應該是平均 TPS,用峰值不是特別準確。

我們認為 40 Mbps 帶寬在實際環境下可能很多節點無法達到,所以系統參數選擇主要參考了 3000 TPS 的設置。真實網絡中預估可以達到2000 TPS以上。前兩個月實際測試了重放了以太坊歷史交易,結果如下:

1392 TPS (Historical Ethereum transactions with contracts and dependency)

3480 TPS (14% Ethereum transactions + 86% Random transactions)

其中1392 TPS 是因為以太坊交易中依賴性比較強,無法充分利用 Conflux 的併發性。


Part.3 社區參與建設Conflux的方式

再說一下我們通過什麼樣的方式讓社區一起參與建設Conflux。

Conflux已經上線Conflux Bounty Program,在Bounty Program當中會包含一系列各種各樣的任務,不管是幫Conflux在開源代碼的開發中,在某哥小組件做了改進,還是幫Conflux社區做了推廣,為Conflux做一套表情包,甚至轉發Conflux的文章,亦或者學習區塊鏈的基礎知識並能正確回答的課後問題,都能拿到社區賬本中的獎勵。

社區賬本是一個分佈式賬本(DLT), 類似ERC-20的智能合約,但是開發在Conflux測試網上,每當社區朋友完成任務後都可獲得“fans token”,並能提取到測試網中的去中心化錢包裡,在Conflux主網上線後可以通過智能合約兌換成主網Coin。如果想在主網上線之前拿到激勵,參加Bounty Program是唯一的路徑和手段。

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這就是Conflux bounty網站,中文叫賞金任務。

目前賞金任務屬於不刪檔公測階段,註冊賞金任務是需要邀請碼的,這裡給感興趣的朋友奉上我私藏的邀請碼,歡迎大家註冊、體驗。

Conflux賞金任務邀請碼:rYNhht0Y_S

https://bounty.conflux-chain.org/

有一點值得特別提到, Conflux的中文社區是一個非常有活力的團體。未來我們希望實現社區自治,即不需要官方人員去管理社群、組織活動,而是由社區自發形成良性發展的循環。 我們希望社群成員在社區中能長期獲得價值,這個價值不僅包括經濟上的FC,也包括學習到的知識,以及心理上的認同感、榮譽感、被需要感。 希望每一個社群成員都能在社區建設中實現個人價值,同時也獲得個人提升。

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賞金任務的分類目前如上,不管是技術人員還是普通用戶,都有能做的任務,都有能為Conflux社區建設出力的機會

比如,只要認真閱讀Conflux公眾號的科普文章,回答問題就能獲得獎勵的答題類任務。這種任務就是為了鼓勵大家學習區塊鏈相關知識。我們認為作為一個有學術背景的公鏈項目,Conflux有責任和義務來扛起區塊鏈科普教育的任務。

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總的來說,如果你為Conflux的社區或者生態做了貢獻,那麼你就會被這個賬本記錄,拿到屬於你的那一份激勵,也希望通過這樣的形式吸引更多的人參與Conflux的建設。


Part.4 Conflux的應用場景

我們認為在Conflux最關注的應用場景,一個是跨境的支付,跨境的匯款。另一個是如何去支持更加高效的去中心化交易所。還有關注一個場景,如何支持toC端存證應用,讓用戶可以在互聯網數據中享受到具有信用價值的數據。我們相信有了Conflux這樣高性能的公鏈後,這些場景的落地都是有可能實現的。


另外,我們最近在上海市政府的支持下落地了上海樹圖區塊鏈研究中心,以此不斷推動區塊鏈技術進步,使我國的區塊鏈技術能夠在世界上保持領先的地位。


問答環節

Q:Conflux 是 Libra白皮書中唯一提到的中國公鏈,但是 Libra 團隊對 Conflux 的描述彷彿並不準確,請問您覺得國外對中國公鏈的認知是不是存在偏差?

A:Libra 團隊對於其他中國的公鏈項目認知如何我不太清楚,不過他們對於Conflux 的認知顯然還不夠深刻,不夠與時俱進。

在Libra 的共識部分的白皮書《State Machine Replication in the Libra Blockchain》中提到Conflux,按照他們的經驗,雖然使用圖結構可以更好地支持併發區塊,但是維護和驗證圖上的信息是非常有難度的,所以Libra 選擇了一種基於BFT 的共識算法。即每次只有一個leader 出塊,於是只需要維護和驗證一條鏈上的信息,相應的難度也大大降低了。

這裡他們對於基於圖結構的共識協議的併發性能的理解是對的,對於其實現難度的認識也是基本上正確的。唯一有偏差的地方在於他們不清楚 Conflux 已經解決了那些被他們認為是非常有挑戰性的那些問題。

Q:怎樣的里程碑算是到達第三代區塊鏈?


A:首先不管三七二十一,我們得先做區塊鏈,我們不能做一個30年前就存在的東西。這也是為什麼我一直不覺得EOS、TRON這樣的系統是區塊鏈,它可以稱為一個分佈式系統,因為上面有一個記賬單位,大家如果願意把它叫數字貨幣,也可以叫數字貨幣,但這真的不是區塊鏈。我覺得區塊鏈的核心是每個人都能參與共識的機制,你想要加入就可以加入,而DPOS系統其實是沒有做到這一點的。當然他們做的好的地方,我們肯定是需要學習。

從區塊鏈3.0來講,在這個原則的基礎上,我們把性能真正的提高,也就是說在不犧牲去中心化、也不犧牲安全性的情況下,把TPS真正的提高。其實很多人會提到不可能三角這個問題,我們不能夠既滿足完美的去中心化,又滿足安全性,同時能夠把性能做得很好,因為每個機器的處理速度是有限的,所以我們必須得用分片或者其他技術來實現。

我對不可能三角的反饋是,我承認不可能三角這樣東西的存在,但是一臺機器,比如說我們常見的筆記本的處理能力肯定不是每秒幾十個交易,它的處理能力一定是千這個量級。所以當現在的去中心化的區塊鏈,只能夠處理幾十個交易每秒的時候,那一定是有提升空間的,在這個基礎上沒有必要去談不可能三角;我們先把它做到千這個量級,再來談不可能三角更好。

Q:Conflux 會實現智能合約嗎?Conflux會使用EVM嗎還是用自主開發的虛擬機?智能合約的遷移簡單嗎?


A:從目前 Conflux 開源的代碼庫來看,Conflux的虛擬機fork了以太坊的EVM,所以對於開發人員來說,遷移成本是非常低的。

同時,Conflux提供了更低的手續費,更快的TPS, 更短的交易時間,同時不犧牲去中心化和安全性。很多在以太坊上只能做POC的東西,最終可以在Conflux大規模實現和推廣。

Conflux對智能合約會做輕改進,比如允許開發者代為用戶付費gas,將資產token和其它數據做分割,降低用戶使用門檻,同時提高資產的安全性。

順便說一下,歡迎開發者來Conflux上開發dapp!

本文旨在傳遞行業信息,不構成任何投資建議。文章僅代表作者觀點,不代表小雨智媒官方立場。

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