-
中國(guó)學(xué)者首次在NSDI發(fā)表區(qū)塊鏈論文,打破區(qū)塊鏈“不可能三角”瓶頸
關(guān)鍵字: 區(qū)塊鏈如果火車站的售票大廳只有一個(gè)售票窗口,所有前來(lái)買票的人全部要在這個(gè)窗口外排隊(duì),那么這個(gè)售票大廳的賣票速度可想而知,在單位時(shí)間內(nèi)賣出的車票數(shù)量將非常有限。
此前的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)處理任務(wù)的進(jìn)程,就面臨這樣的尷尬。受到“不可能三角”的制約,早期的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)通常是單鏈形式,為了兼顧安全性與去中心化,不得不作出性能方面的犧牲,使得區(qū)塊鏈技術(shù)在處理任務(wù)時(shí),“只有一個(gè)窗口賣票”,性能亟待提升。
近日,中科院計(jì)算所博士、創(chuàng)新工場(chǎng)人工智能研究院副院長(zhǎng)王嘉平等人提出的高性能區(qū)塊鏈系統(tǒng)Monoxide模型,打破了這一瓶頸,在盡量不引入額外的實(shí)體和機(jī)制的前提下,可同時(shí)滿足安全、高性能和去中心化的三角特性,使區(qū)塊鏈橫向擴(kuò)展1000倍以上,從而使數(shù)據(jù)吞吐量提升1000倍以上。相關(guān)論文發(fā)表在不久前的2019年NSDI(網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn))國(guó)際會(huì)議上。
王嘉平 圖源:網(wǎng)絡(luò)
“不可能三角”
區(qū)塊鏈由“數(shù)據(jù)塊”和“鏈條”組成,是一種分布式記賬底層技術(shù)。一般認(rèn)為,區(qū)塊鏈具有去中心化、高安全性等核心優(yōu)點(diǎn),可以完美解決共享經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中的信息不對(duì)稱、交易成本高、陌生人信任等難題。
因此,區(qū)塊鏈被認(rèn)為是最具潛力的顛覆性技術(shù)之一。根據(jù)目前的研究,區(qū)塊鏈技術(shù)可以應(yīng)用在數(shù)字貨幣發(fā)行與交易、跨境支付與轉(zhuǎn)賬、智能合約、供應(yīng)鏈溯源等領(lǐng)域。
不過(guò),處于高速發(fā)展中的區(qū)塊鏈技術(shù)卻長(zhǎng)期面臨著一個(gè)著名的“不可能三角”技術(shù)瓶頸。區(qū)塊鏈“不可能三角”也稱“三元悖論”,指區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)模型無(wú)論采用哪種共識(shí)機(jī)制來(lái)決定新區(qū)塊的生成方式,都無(wú)法同時(shí)兼顧性能、安全、去中心化這三項(xiàng)要求,只能滿足其中兩項(xiàng)而犧牲另外一項(xiàng),最多三者取其二。
王嘉平告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》,受到“不可能三角”的制約,早期的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)通常是單鏈形式,為了兼顧安全性與去中心化,不得不作出性能方面的犧牲。
也正是因?yàn)檫@個(gè)瓶頸,區(qū)塊鏈技術(shù)至今仍然無(wú)法在各領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮出它的全部潛能。
“多個(gè)窗口賣不同的票”
而王嘉平等人提出的高性能區(qū)塊鏈系統(tǒng)Monoxide模型,則打破了這一瓶頸,可同時(shí)滿足安全、高性能和去中心化的需求。
“首先,是用多鏈取代單鏈?!?/strong>王嘉平說(shuō)。換言之,就是為售票大廳增設(shè)窗口。
事實(shí)上,此前也有一些研究嘗試在區(qū)塊鏈中采取多鏈模型。但此前研究者提出的多鏈,都是孤立工作、無(wú)法協(xié)同的,無(wú)法真正發(fā)揮“多鏈”的潛能。
這可以理解為,售票大廳增設(shè)了多個(gè)窗口,但是一個(gè)窗口只能賣一個(gè)目的地的票。這仍將導(dǎo)致前來(lái)買票的人在“不對(duì)應(yīng)”的窗口無(wú)法成功買票,而是需要根據(jù)目的地去對(duì)應(yīng)的窗口買票。
這意味著,同一時(shí)間內(nèi),有些窗口前會(huì)排起長(zhǎng)隊(duì),而有些窗口前可能空無(wú)一人。整個(gè)售票大廳在單位時(shí)間內(nèi)賣出的車票數(shù)量仍然有限,賣票效率仍有很大的提升空間。
其次,是讓多鏈系統(tǒng)協(xié)同發(fā)揮作用。
“Monoxide模型是一個(gè)并發(fā)的多鏈系統(tǒng),每一個(gè)鏈稱為‘共識(shí)組’。”王嘉平介紹。具體來(lái)講,共識(shí)組是由多個(gè)同質(zhì)的、功能上完全一致、地位上也完全平等,邏輯上盡量隔離的獨(dú)立共識(shí)系統(tǒng)的實(shí)例所構(gòu)成,它們并行工作,分?jǐn)側(cè)W(wǎng)的數(shù)據(jù)吞吐、計(jì)算、存儲(chǔ)的壓力,分?jǐn)側(cè)W(wǎng)狀態(tài)的維護(hù)工作。
由于共識(shí)組之間完全并行、異步,所以即便某一個(gè)共識(shí)組發(fā)生擁塞,也不會(huì)干擾其它共識(shí)組的數(shù)據(jù)吞吐和產(chǎn)出新數(shù)據(jù)塊。
如此一來(lái),“去往不同目的地的人,無(wú)論在哪個(gè)窗口都可以直接買票,不同窗口的售票員會(huì)在后臺(tái)協(xié)同發(fā)揮作用,使單位時(shí)間內(nèi)賣出的車票數(shù)量最大化?!?
反應(yīng)在計(jì)算性能上面,區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)吞吐量和容量將有大幅提升,即單位時(shí)間每個(gè)窗口賣出的票數(shù)與單位時(shí)間售票大廳容納的人數(shù)明顯增加。
為了驗(yàn)證Monoxide模型的可行性,王嘉平等人在由4.8萬(wàn)個(gè)全球節(jié)點(diǎn)組成的真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)證明,Monoxide模型可以將一個(gè)現(xiàn)有的單鏈共識(shí)算法,橫向擴(kuò)展1000倍以上,從而使數(shù)據(jù)吞吐量提升1000倍以上,同時(shí)也將全網(wǎng)計(jì)算能力(CPU)提升2000倍以上。
“理論上,橫向擴(kuò)展的倍數(shù)上限甚至能夠達(dá)到10萬(wàn)量級(jí)?!蓖跫纹秸f(shuō)。
推動(dòng)模型落地應(yīng)用
據(jù)了解,該論文的兩名作者王嘉平博士與汪浩博士,均畢業(yè)于中國(guó)科院計(jì)算所。
王嘉平曾先后就任微軟研究院研究員及主管研究員。多年連續(xù)在國(guó)際圖形學(xué)頂級(jí)會(huì)議ACM SIGGRAPH發(fā)表最新研究成果,擁有美國(guó)專利十余項(xiàng)。入職創(chuàng)新工場(chǎng)后,王嘉平涉足投資領(lǐng)域,投資方向?yàn)閰^(qū)塊鏈和人工智能,曾主導(dǎo)了對(duì)比特大陸的首輪機(jī)構(gòu)投資。
去年12月,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議NSDI宣布錄用由王嘉平及汪浩撰寫的區(qū)塊鏈研究論文。不久前,2019年NSDI會(huì)議正式發(fā)布了該論文。據(jù)悉,NSDI是USENIX組織開(kāi)辦的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的著名會(huì)議,雖然歷史很短,但由于其強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)、實(shí)用、跨學(xué)科的特點(diǎn),廣受計(jì)算機(jī)學(xué)者關(guān)注。
一直以來(lái),NSDI以重視文章質(zhì)量著稱,采用嚴(yán)格的雙盲評(píng)審,每篇文章都要經(jīng)過(guò)兩輪總計(jì)六到八個(gè)審稿人審閱,之后還需經(jīng)過(guò)程序委員會(huì)的討論篩選。通常,每屆會(huì)議錄用20多篇論文,錄取率僅在25%左右。
王嘉平等人的論文入選2019年NSDI國(guó)際會(huì)議,是該會(huì)議今年錄取的唯一一篇與區(qū)塊鏈相關(guān)的論文,也是中國(guó)在區(qū)塊鏈領(lǐng)域入選該會(huì)議的第一篇文章。
一直以來(lái),區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用與普及都備受關(guān)注。由于區(qū)塊鏈技術(shù)在效率提升、安全保護(hù)等方面存在巨大潛能,越來(lái)越多的行業(yè)開(kāi)始認(rèn)識(shí)到區(qū)塊鏈的力量并逐步嘗試落地。而Monoxide模型的提出,則讓區(qū)塊鏈技術(shù)向?qū)嶋H落地應(yīng)用又邁進(jìn)了一步。
王嘉平透露,2019年8月,Monoxide將上線測(cè)試網(wǎng)絡(luò),供開(kāi)發(fā)者做技術(shù)評(píng)估。這將賦能金融支付、醫(yī)療衛(wèi)生、智慧城市等實(shí)際場(chǎng)景。
據(jù)悉,創(chuàng)新工場(chǎng)也將與中科院計(jì)算所展開(kāi)更深入的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)合作,促進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)更好地落地應(yīng)用。
標(biāo)簽 區(qū)塊鏈- 原標(biāo)題:中國(guó)學(xué)者首次在NSDI發(fā)表區(qū)塊鏈論文 打破區(qū)塊鏈“不可能三角”瓶頸
- 責(zé)任編輯:徐蕾
- 最后更新: 2019-04-29 22:49:40
-
習(xí)近平會(huì)見(jiàn)葡萄牙等三國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人,分別簽署雙邊合作文件
2019-04-29 22:02 一帶一路 -
習(xí)近平和彭麗媛同外方領(lǐng)導(dǎo)人夫婦共同參觀園藝展
2019-04-29 21:42 北京世園會(huì) -
從北京世園會(huì)看中國(guó)綠色發(fā)展的“世界貢獻(xiàn)”
2019-04-29 21:33 北京世園會(huì) -
四川森林火案:村民熏蜂巢起火后又兩次縱火轉(zhuǎn)移視線
2019-04-29 21:21 依法治國(guó) -
“海上聯(lián)合-2019”軍演正式開(kāi)始,將演練10余個(gè)科目
2019-04-29 20:35 中國(guó)海軍 -
官方回應(yīng)“秦嶺支脈又隱現(xiàn)別墅群”
2019-04-29 20:18 綠水青山就是金山銀山 -
美方對(duì)判刑香港“占中”組織者“感到失望”,中方回應(yīng)
2019-04-29 20:06 香港 -
有人墜河!4名路人百米沖刺飛身跳江
2019-04-29 19:58 暖心聞 -
吳京黃渤“友情出演”公安部發(fā)布會(huì)
2019-04-29 19:35 中國(guó)電影 -
歡迎更多港企來(lái)滬投資興業(yè)!李強(qiáng)會(huì)見(jiàn)香港中華總商會(huì)代表團(tuán)一行
2019-04-29 19:30 上海觀察 -
深圳某??忌渭獗灰上岛馑呖家泼?,官方:資格合規(guī)
2019-04-29 19:11 高考 -
百萬(wàn)年形成的鐘乳石被游客敲斷帶走,景區(qū):無(wú)修復(fù)可能
2019-04-29 19:11 中國(guó)游客 -
習(xí)近平分別會(huì)見(jiàn)奧地利總理、柬埔寨首相、新加坡總理、瑞士聯(lián)邦主席
2019-04-29 18:52 中國(guó)外交 -
視頻|外灘燈光為祖國(guó)點(diǎn)亮 海關(guān)鐘樓“身披”巨型國(guó)旗
2019-04-29 18:31 “我和我的祖國(guó)”快閃·上海 -
西方領(lǐng)導(dǎo)人“集體缺席”一帶一路論壇?中方回應(yīng)
2019-04-29 18:07 一帶一路 -
內(nèi)蒙古一大學(xué)生因?yàn)檫@事要尋短見(jiàn) 滴滴車主挽救送回家
2019-04-29 18:06 -
首度披露!重慶公安局原局長(zhǎng)何挺下屬已被雙開(kāi)
2019-04-29 17:02 廉政風(fēng)暴 -
19歲大學(xué)生殺害滴滴司機(jī) 被診斷患抑郁癥
2019-04-29 16:47 依法治國(guó) -
為了抓他,民警聽(tīng)完《復(fù)聯(lián)4》首映…
2019-04-29 16:04 依法治國(guó) -
5部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見(jiàn)》
2019-04-29 15:41 綠水青山就是金山銀山
相關(guān)推薦 -
伊朗首都傳出巨大爆炸聲,以色列稱已發(fā)動(dòng)精確打擊 評(píng)論 45目睹這些場(chǎng)景,良心不會(huì)痛嗎 評(píng)論 195“金磚為什么火?因?yàn)闆](méi)走西方拉幫結(jié)派的老路” 評(píng)論 54IMF對(duì)華講公道話,美媒酸了 評(píng)論 73美國(guó)發(fā)布首份AI備忘錄,“得防中國(guó)戰(zhàn)略突襲” 評(píng)論 109最新聞 Hot
-
目睹這些場(chǎng)景,良心不會(huì)痛嗎
-
“金磚為什么火?因?yàn)闆](méi)走西方拉幫結(jié)派的老路”
-
“公用火力發(fā)電比例高于中國(guó),美領(lǐng)導(dǎo)地位?!?/a>
-
他倆定期“秘密對(duì)話”?克宮回應(yīng)
-
以色列襲擊黎巴嫩南部,致3名記者死亡
-
美衛(wèi)星解體恐殃及中國(guó),“很難評(píng)估有多糟糕”
-
怕特朗普攪局,歐盟擬加碼“長(zhǎng)期維持”對(duì)俄制裁
-
“伊朗已下令準(zhǔn)備開(kāi)戰(zhàn),考慮發(fā)射1000枚導(dǎo)彈回?fù)簟?/a>
-
英國(guó)國(guó)王承認(rèn)了,但也沒(méi)有提賠償
-
美國(guó)發(fā)布首份AI備忘錄,“得防中國(guó)戰(zhàn)略突襲”
-
“英國(guó)軍情五處完全在胡說(shuō)八道”
-
普京回應(yīng)“朝軍援俄”傳聞
-
被批“中國(guó)有支票美國(guó)有清單”,他又畫餅忽悠…
-
又嗆上了:野蠻人也好意思自詡捍衛(wèi)文明…
-
沒(méi)中國(guó)能成嗎?澳大利亞部長(zhǎng)這么說(shuō)
-
特朗普威脅襲擊莫斯科市中心?普京回應(yīng)
-