微众银行区块链论文中稿国际顶会，突破区块链性能瓶颈

微眾銀行區塊鏈論文中稿國際頂會，突破區塊鏈性能瓶頸

來源：中關村在線　2022-09-08 17:10:02

(資料圖)

近日，超算領域國際頂級(ji)會刊SC23公布了論(lun)(lun)文(wen)(wen)入選名單，由微(wei)眾銀行(xing)區塊(kuai)鏈團隊發表的論(lun)(lun)文(wen)(wen)——《FISCO-BCOS：An Enterprise-grade Permissioned Blockchain System with High-performance（FISCO BCOS：高性(xing)能企業級(ji)聯(lian)盟鏈）》顯示被錄用，該論(lun)(lun)文(wen)(wen)也是此次會議(yi)唯一一篇區塊(kuai)鏈領域被錄用的論(lun)(lun)文(wen)(wen)。中(zhong)稿國際頂級(ji)會刊，標志著微(wei)眾銀行(xing)區塊(kuai)鏈團隊技術再次受到了學術界認可。

SC會(hui)(hui)(hui)議(yi)全稱為(wei)(wei)“高(gao)性能計算(suan)(suan)、網(wang)絡、存(cun)儲和分(fen)析國(guo)際(ji)會(hui)(hui)(hui)議(yi)” (The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis)，是高(gao)性能計算(suan)(suan)、體系結構領(ling)域(yu)頂(ding)級會(hui)(hui)(hui)議(yi)，由IEEE計算(suan)(suan)機學會(hui)(hui)(hui)、美(mei)國(guo)計算(suan)(suan)機協會(hui)(hui)(hui)（ACM）共同舉辦，為(wei)(wei)中國(guo)計算(suan)(suan)機學會(hui)(hui)(hui)（CCF）推薦A類會(hui)(hui)(hui)議(yi)（CCF收錄(lu)的國(guo)際(ji)會(hui)(hui)(hui)議(yi)中，A類為(wei)(wei)最頂(ding)級期刊）。SC致力(li)于探(tan)討全球(qiu)高(gao)性能技術、產(chan)品和發(fa)展趨(qu)勢(shi)，至(zhi)今已成功舉辦24屆，是該領(ling)域(yu)最大規模、最受歡迎的學術會(hui)(hui)(hui)議(yi)之一。會(hui)(hui)(hui)議(yi)論文發(fa)表(biao)難度高(gao)，錄(lu)用率約為(wei)(wei)25%，每年僅收錄(lu)約100篇左右。

近年(nian)來，區(qu)塊鏈已廣泛(fan)應用(yong)于金融、政務、司(si)法等眾多(duo)領域，豐(feng)富多(duo)樣(yang)的應用(yong)場景對區(qu)塊鏈性(xing)能(neng)(neng)提(ti)(ti)出了更高(gao)要求。此次微眾銀行的中稿(gao)論文針對上(shang)述性(xing)能(neng)(neng)需(xu)求提(ti)(ti)出了創新(xin)方案，解決了聯盟鏈在處理復雜(za)業務邏輯和巨量交易應用(yong)中的性(xing)能(neng)(neng)瓶頸問(wen)題(ti)。

在(zai)實驗測(ce)試中，由微眾銀行牽頭研(yan)發的國產開(kai)源聯盟鏈底層平(ping)(ping)臺FISCO BCOS性能(neng)的吞吐(tu)量分別(bie)達到了(le)兩個同類主流平(ping)(ping)臺的7.4倍和28.4倍，而延遲僅為其一(yi)半。

在研究中，微眾銀行區塊鏈團隊確定了限制系統性能的兩個關鍵因素，即區塊之間處理串行的依賴性，以及處理多個復雜合約時交易層面的并發性不足。為解決這些問題，團隊引入了兩個創新解法。首先是區塊流水線（BLP），它打破了塊處理的串行依賴性，并以流水線方式處理塊的整個生命周期。其次是確定性多合約（DMC），它提出了一種塊內調度算(suan)法，將交易分派到多個(ge)分片(pian)中，并利用(yong)一組執行(xing)器(qi)來同時處理每個(ge)分片(pian)中的(de)交易。通(tong)過這兩種創新(xin)解法，整體實現了交易的(de)并行(xing)執行(xing)，顯著提高了整體性能，滿足多個(ge)應用(yong)場景的(de)高性能要求。

簡單來說(shuo)，如將鏈上區塊的(de)處(chu)理(li)(li)(li)流(liu)(liu)程比作工廠生(sheng)(sheng)產，傳(chuan)統區塊生(sheng)(sheng)成(cheng)機制就(jiu)如同一(yi)個(ge)(ge)工人(ren)包辦所有制造工序：鏈上區塊生(sheng)(sheng)命周期中(zhong)的(de)打包、共識、執行(xing)、存儲等不同關鍵環節處(chu)理(li)(li)(li)對網(wang)絡、CPU、磁(ci)盤IO等資源(yuan)依賴不同，傳(chuan)統串(chuan)行(xing)生(sheng)(sheng)成(cheng)機制就(jiu)好比工人(ren)單獨生(sheng)(sheng)產，完成(cheng)一(yi)個(ge)(ge)產品(pin)后(hou)才能開(kai)始下一(yi)個(ge)(ge)，整體生(sheng)(sheng)產效(xiao)率(lv)很(hen)低。如果(guo)采用流(liu)(liu)水線作業(ye)，讓每個(ge)(ge)工人(ren)單獨負責一(yi)個(ge)(ge)步驟，減少工序切換開(kai)銷和閑(xian)置浪費，就(jiu)能提(ti)升(sheng)整體效(xiao)能。區塊流(liu)(liu)水線（BLP）就(jiu)是在(zai)區塊級進(jin)行(xing)了流(liu)(liu)水化作業(ye)，允許(xu)多個(ge)(ge)區塊在(zai)同一(yi)時刻處(chu)在(zai)不同環節被(bei)處(chu)理(li)(li)(li)，充分利用了各種(zhong)機器資源(yuan)，最大化提(ti)升(sheng)區塊處(chu)理(li)(li)(li)效(xiao)率(lv)。

然后，在(zai)流水線(xian)生產過程中，可能會(hui)碰到某環(huan)(huan)節(jie)(jie)“擁(yong)堵”的(de)(de)問題，比如某環(huan)(huan)節(jie)(jie)工作量(liang)大、所需(xu)時(shi)間(jian)長(chang)，流水線(xian)上下(xia)游都在(zai)等待，就(jiu)會(hui)降低效率。為(wei)解決此瓶頸，則需(xu)要在(zai)該環(huan)(huan)節(jie)(jie)引入多(duo)個工人(ren)并行(xing)工作。在(zai)區(qu)塊(kuai)鏈系統(tong)中，執行(xing)區(qu)塊(kuai)內的(de)(de)交易通(tong)常是(shi)流水線(xian)瓶頸，為(wei)此，FISCO BCOS提出業界首創的(de)(de)確定(ding)性(xing)多(duo)合(he)約并行(xing)算法DMC，通(tong)過智能調度(du)機制，將區(qu)塊(kuai)內的(de)(de)交易驗證(zheng)平行(xing)擴展到多(duo)個執行(xing)器，充分并行(xing)化執行(xing)，保(bao)證(zheng)流水線(xian)高效順暢。

FISCOBCOS v3.0正式版已結合(he)區(qu)(qu)(qu)塊流水線（BLP）和(he)(he)確定性(xing)多合(he)約（DMC）方案，可滿足(zu)更多產業(ye)對(dui)區(qu)(qu)(qu)塊鏈高性(xing)能(neng)、高交易量的(de)(de)需求。迄今，FISCO BCOS已支撐 300 余個產業(ye)數(shu)字化標桿應(ying)用，開源生態圈匯聚超(chao) 4000 家機構、超(chao) 90000 名(ming)個人(ren)成員，共同推動了(le)最(zui)大最(zui)活躍國(guo)產開源聯盟鏈生態圈的(de)(de)形成。2022-2023年，憑借(jie)領(ling)先的(de)(de)技術(shu)和(he)(he)活躍的(de)(de)開源社區(qu)(qu)(qu)建設，微眾區(qu)(qu)(qu)塊鏈蟬聯《福布斯》全球區(qu)(qu)(qu)塊鏈50強，獲得海內外廣泛認可。