MultiVAC发布黄皮书 计算、存储、传输全维分片实现区块链完全扩展

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  新加坡2019年2月26日电 /美通社/ -- 近期,公链项目MultiVAC发布了分片技术方案中文版《MultiVAC全分片黄皮书:计算、存储、传输全维度分片实现区块链完全扩展性》。该方案的英文原版早在2018年9月就已发布,本次发布了其中文修订版。

  扩展性是当前区块链技术的主要瓶颈,主流公链的吞吐量远远无法满足商业应用需求,如比特币仅能支持每秒4-5笔交易,以太坊是每秒10笔。分片作为在传统数据库领域的经典扩容方案,在并行化执行方面表现优异。但目前的区块链分片技术仍不成熟,如分片项目zilliqa和Elastico等都仅对矿工进行分片,未解决存储和传输瓶颈,无法实现整个系统的完全扩容。

  该黄皮书具体描述了MultiVAC的全分片架构设计和实现方案,主要包括:通过一个精妙的基于Merkle Root的分布式存储和传输创新机制,使用极其精简的数据就能对大数据集进行高效和安全地校验、增量修改和跨片通讯,大幅度降低了账本规模和网络传输量,减轻了矿工的存储负担和传输负载,从而实现了存储、传输、计算的分片;在分片机制上用PoS 机制抵御 Sybil 攻击,使用可验证随机函数 (VRF)将区块链网络划分为若干“分片”并将矿工动态分配给分片,内部通过拜占庭共识族处理交易;网络还可根据负载变化进行分裂增长。

  

  MultiVAC分片架构区块产生流程图

  MultiVAC的设计方案不同于现存几乎所有的分片方案,这个全维度分片方案,既使得区块链分片的并行化处理成为现实,实现了网络性能的线性增长和无限拓展,又降低了矿工参与门槛,维护了区块链去中心化的原始价值主张。在2018年10月份进行的实验室测试中,MultiVAC 在由 64 个分片、12800 个节点组成的网络中达到了 30784 TPS,单分片处理能力超过 500 TPS;随着节点数量和分片的增加,全网性能表现出优异的线性增长。

  

  MultiVAC分片实验室数据30784TPS

  MultiVAC CTO 应翔解释到:

  “公链扩容的瓶颈,不仅仅在于计算,更在于存储和传输。假设有一个TPS可达到VISA水平(平均2000)的区块链系统,每个矿工都存储一份全账本,那么每年这个账本将增加23T(1T=1024G)的数据,并且随时间线性增加。如果不对存储和传输进行重新设计,这样的负载无论对于整个区块链网络还是单个矿工节点,都是无法承受的。”

  “而在MultiVAC中,矿工仅需要保存不到1G的数据,通过极其精简的片内和跨片通讯,就能够顺畅地参与共识和挖矿。大量数据均由存储节点保存,但数据存储仅作为系统底层基础设施服务被调用,如中国电信和美国AT&T一样,存储节点无法擅自对数据进行任何操作,关于数据的所有产生、修改、删除等行为均由矿工共识达成。”

  “这样设计的好处有两个,一是降低了矿工门槛,普通计算设备也能够成为矿工,避免矿机化的控制风险;二是将出块权力牢牢保留在普通用户手中,不存在超级节点的中心化风险;这两点都在提高容量和保证安全性的基础上,维护了区块链去中心化的核心价值。”

  MultiVAC将于近期发布代号为“凤凰”的首个测试网络。MultiVAC是专为大规模DApps设计的下一代高性能弹性区块链平台,目前已获得包括IDG、Hashed、NGC在内的国际顶级机构的战略投资,累计融资额超过1500万美金。