区块链七难,IDA七解

行业报道IDA2018-08-30 14:09:14  阅读 -评论 0  阅读原文

区块链领域,目前公认的一个"不可能三角"是在去中心化(Decentralization)、安全性(Security)和扩展性(Scalability)。根据区块链的不可能三角理论,很明显目前以太坊架构是以牺牲扩展性来换取去中心和安全性的。以太坊上平均每秒大约能做15笔交易,所以至今为止,除了ICO数字资产发行这种应用外,以太坊还没有出现上规模的应用。2017年出现的一个区块链养猫游戏"CryptoKitties"就曾造成了以太坊网络的拥堵。

目前区块链落地应用少,却不只是因为区块链性能上的问题。当前,区块链平台主要存在七个痛点。


交易性能限制:

比特币的理论设计限制了其每秒只能完成7笔交易,通常每秒只能完成1~2笔;以太坊大约每秒处理10~20笔交易。另外,PoW这种最终一致性共识算法,使得如比特币的交易需要获得6个以上的确认才能在很大概率上保证交易的最终确定性,因此交易确认的时间也长。

IDA底层技术MATRIX的分布式网络样机已经达到TPS 50000次/秒,而VISA级 TPS是25000次,市面上交易并发处理量大概是1000次/秒。只有当数字货币处理速度达到VISA级,才具备有可能与传统货币抗衡的基础。

扩展性限制:

在需要立即交易确定性的场景,例如联盟链或私有链的场景中,一般节点数会受限。例如使用基于Paxos或BFT(拜占庭容错)等基于状态机复制(SMR)共识算法的区块链平台,参与共识的节点数一般不能超过两位数。基于区块链的高冗余存储机制,区块链存储对区块链的扩展性和性能都有一定的影响。

IDA框架设计有多层次的节点系统,根据不同的节点应用选择有不同的存储策略:

记账节点:IDA的核心角色,受资产持有人的委托负责参与共识机制、制造区块。

全节点:负责保存完整数据,但不参与共识,侦听并转播交易。普通用户直接通过接口或客户端访问,不保存数据。多层次节点系统的好处在于,IDA并不希望所有节点都参与记账、存储完整数据、转播交易,因为并不是所有节点都有共同的述求,都希望保存完整数据,IDA设计让整个系统有清晰的角色分工,专业的节点做专业的事情,既节约能源又提高了整个系统的效率。

易用性:

目前智能合约的开发、部署和调用都需要由专业区块链编程人员进行,区块链在易用性和对应性的支持上还存在较大障碍。

一个区块链公司要同时get商业技能和技术技能十分困难,但已经有公司露出微澜,像IDA这样集合了商业、技术技能的公司正在起步。

IDA底层技术合作MATRIX的语义识别作为其最基本的一项技术特性,在未来,智能合约不再只为少数懂得计算机编程语言的人服务,而是每一个用户,只要输入自己的交易目的和交易条件,IDA采用的技术就会通过人工智能自动生成对应的智能合约,通过高度自动化让智能合约真正意义上可以为每一个人服务,提高了易用性和对应性。

兼容性和互操作性:

目前大部分的区块链平台都是独立系统,不支持区块链上的资产在不同链之间的流转,不同链上的应用也没有办法做到跨链的集成和整合。

但IDA能支持跨链平台的操作,IDA平台将采用多链结构从而支持更多的区块链条,其中一条作为控制区块链,其余的不同公链则按照控制区块链的指示进行链接组合,成为IDA平台上的一般资产链。虽然每条资产链采用的共识机制与算法、各项区块链参数都可能存在相当的差异,但在控制链的控制下,实现不同自查年之间的数据交互和资产交易。

数据存储:

区块链上数据存储容量有限制,特别是每个全节点需要存储的数据量越来越大,急需更低成本和高效的分布式存储方案。

对于全节点,IDA的策略是不让所有节点都参与记账、存储完整数据、转播交易,因为不是所有节点都希望保存完整数据,这就是多层次节点系统的优点。在不参与共识的基础下,会对数据进行完整保存,侦听并转播交易。普通用户可以直接通过接口或客户端访问,不保存数据。

让专业的节点做专业的事情,能做到节约能源和提高系统工作效率。

智能合约形式化证明:

由于区块链上的智能合约一经部署就不能修改,安全性至关重要,一旦有未被检测出的漏洞和缺陷,就会给黑客大肆作恶的机会。

IDA对此也做了充足准备,在其关键的MRT市场中就有很好地措施:对于直接调用智能合约基础模型库的部分,AI按照MRT定义执行;对于脚本部分,则通过解释器进行安全审查后再执行。所有执行行为均需要通过AI辨识,确认行为规则,防止恶意攻击。这种执行方式的好处在于用户无需关注合约的安全性,从而简化资产数字化及交易过程。

共识机制数学证明:

很多区块链平台使用的共识算法并没有给出严格的数学证明,证明其在假设的网络通信环境内,能够在少数故障节点存在的情况下,依然能够在有限的时间内达成共识,并保证共识结果的正确性。特别是在公有链情况下,很多共识算法,特别是基于权益的PoS共识,缺少严格的数学证明。

IDA的共识算法可以很好的保持区块一致性,由于资产方及数据资产交易平台在系统里扮演的是弱中心的角色,具有一定的背书和信任作用,因此基本不会发生超过1/3 以上的记账节点勾结作恶,即使发生这种情况,也可以利用密码学证据进行事后举证追责。这种方式的优点是:

1. 专业化的记账人;

2. 可以容忍任何类型的错误;

3. 记账由多人协同完成,每一个区块都有最终性,不会分叉;

4. 算法的可靠性有严格的数学证明。

以上是区块链平台的行业需求,驱动着区块链向实用性、稳定性和安全性方向发展。针对以上难题,IDA的诞生提供了诸多的解决方案,在未来的发展方向上,IDA也已经在区块链中间层、区块扩容与存储等领域中发力。

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