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区块链底层技术详解事件跟踪

2021-07-08 21:20:18         9   0

2021年7月8日,今日区块链底层技术详解事件跟踪的话题受到了大量网友的关注,有网友和小编一样,都想要了解区块链底层技术详解事件跟踪的最新消息,下面区块链信息平台-区块链技术入门栏目小编就把大家关注的问题收集整理,希望能对你有所帮助!更多精彩内容小编将在第一时间更新!如果你也有内容补充,记得点击右边本类更新、本类推荐、本类排行。针对区块链的底层传输方式——P2P技术,迅雷链底层研发工程师友在沙龙中对“P2P网络的原理与应用”进行了详细的解读。

友介绍,P2P网络是去中心化系统的基础组件,应用在多个去中心化系统中,包括eMule、ethereum、迅雷链文件系统TCFS等。典型的区块链分为基础层、核心层和应用层,P2P网络正是位于区块链的基础层,为区块链服务。

同时他还举例说明:比特币是没有层次、无结构的去中心化网络。Bootstrap使用dns-seed和硬编码seed;有upnp,但没做打洞;交易泛播,也就是病毒式;节点不断向其他节点寻找更近的节点并记录。而值得一提的是,比特币为提高区块及交易的速度,使用了加速网络,并且不止一个。通过一定中心化的节点协助区块的。

相比之下,以太坊则不太一样,使用了结构化的去中心化网络,用Kademlia优化网络的拓扑结构。其交易以及区块的传递仍然是泛播,系统中每个节点都要存区块数据。同样只有upnp,没有做打洞。Kademlia做了一定的优化,节点加入时,find_node对象不是自己,而是随机目标ID。而因为使用了Uncle Block的策略,区块的浪费程度更低,以太坊没有加速网络。

而相对于比特币和以太坊没有做打洞,迅雷链TCFS在P2P网络中进行了不同的探索。TCFS是为区块链而生的高可用网络存储系统。可以有效避免其他基于区块链的文件系统,在存储文件后,文件的有效性要通过数据提供方时刻关注,去检查数据保存是否靠谱,以及网络过程中安全性是否足够的问题。保障迅雷链文件系统的安全性。

此外,迅雷链文件系统TCFS结合了打洞穿透和中转Relay结合的方案,普通的用户节点、边缘节点和骨干节点组成强大的Relay Network。连通性达到99%以上的同时,还达到了性能和成本的最佳平衡。

EKT是一个模块化的区块链底层框架,将构建一个基于多链架构的公有链生态系统,致力于成为支持大量应用落地的商用公链。能够为企业提供易用、灵活且高效的通用型基础技术,共同推动区块链应用场景落地。

比特币、以太坊分别作为区块链1.0与2.0时代的杀手级应用和平台得到快速的发展和普及,使区块链技术呈现出爆发式增长。从比特币到以太坊,区块链公链生态一直在进化。最开始中本聪只想设计一个可信记账的账簿,几年之后Vtalik创造性的将预言机与区块链结合,诞生了区块链2.0。

以太坊创始人VitalikButerin的初衷是做一个“全球分布式计算机器”——一个可以用来计算一切的分布式图灵完备机器,一个去中心化的应用平台,一个解决金融/财务纷争的预言机。然而以太坊没有scalability的架构,难以进行资源隔离。Vtalik和以太坊开发者们也意识到了这个问题,他们给出的解决方案是分片(Sharding)。Vitalik坚信,以太坊扩容的解决方案是分片技术。

以太坊接下来应用的Plasma技术,将整个网络的计算用更简单的方式完成,同时,让以太坊能够在现有的区块链上使用PoS算法。这些都是为了对抗现在其他新兴基础链不得不采取的举措。在基础链技术还不成熟的现在,技术创新、更新换代的脚步是不会停下的。竞争的激烈不言而喻,虽然目前绝大部分Dapp建立在以太坊之上,但是开发者们已经对以太坊产生了越来越多的抱怨。在改进现有底层链技术难题问题上,还是有许多创新技术和项目出现。

在区块链行业生态当中,一个能够满足商业需求、高效的区块链公共应用平台是必不可少,并占有极其重要的地位。

多链,即抛弃了“一链治所有”的传统方案,采用“一链一合约”的新方案重新设计了一个保障每个合约都能正常运行的公链。这一创新极大程度上简化了架构,降低了数据处理压力,确保一条链上流量激增不会影响到另一条链的效率,在链上进行的任何业务都不会收到其他业务干扰,有效实现了资源隔离。

想象一个用户数以亿计的类VISA的支付应用,每秒交易请求高达几万笔,每日交易笔数高达几亿笔,用户交易达到秒级响应体验。在现有区块链技术下,数据存储采用链式本地存储,导致无法平行扩展,共识机制采用同步式状态机模型导致无法高效处理交易,同时受限于网络中单节点的性能极限,因此单链架构无法满足应用的性能、容量、用户体验及其他要求。另外一些应用内部需要根据业务功能的需要对数据做平行切分,以达到数据隔离的业务要求和安全要求,由于当前区块链技术体系中的单链中的每个全节点都拥有全网所有数据,因此无法满足此类应用要求。

另外区块链的互操作性本身就是一些应用的基础需求。想象一个理财应用,用户可以用某项资产交换不同机构的理财产品,不同的资产就需要在多条链上做转移、交换。还有一些ORACLE应用同样需要多链间的跨链喂入交互,譬如汇率牌价、天气、股价、特定指标等等。

区块链的某些应用在单链上无法完整实现,需要在多链架构下的可扩展性、隔离性、高性能、互操作等特性的帮助下实现。因此,EKT进行了“多链多共识”架构的设计。

在 EKT 多链技术的生态中,实行的是“多链多共识”机制。EKT主链是其中最重要的组成部分。基于EKT提供的多链机制,其他项目可以基于EKT运行一条的主链。这条的主链可以根据需求灵活的配置代币的种类、数量以及共识算法,同时也可以方便的接入 EKT 多链技术的生态并共享 EKT 多链技术生态的资源。

EKT 多链技术生态是一个并行多主链的结构,设计了一套独特的多链架构,分为的Token链和DApp链。在这套多链架构中,除了 EKT 的主链外还支持多条并行的主链。每条主链中都会有一个主币。不同的主链可以采用不同的共识机制,默认的共识机制为 DBFT。 开发者可以通过主链提供的 Consensus 接口创建并完成自己节点的部署。

多链是平行EKT所在的链是记录所有链和token信息的。EKT 主链一套统一的用户系统。基于这套用户系统,无论是主链、多链还是 DApp 应用,都可以快速的利用主链已有的用户体系进行开发并获取用户。也极大的降低了用户在不同 DApp 间的切换成本。另外用户可以修改公私钥对以及使用的加密算法,这使得 EKT 的用户体系的安全度会一直跟随时代的发展。即使量子计算机普及,用户也可以相应的把算法更换为抗量子攻击的新算法。

如果一条基于 EKT代码运行的主链想要加入到 EKT 多链技术生态的话,他该如何操作呢?EKT 多链技术会提供一个统一的客户端。这个客户端可以看做是其他主链和 EKT 主链进行连接的入口。其他主链可以在这个客户端里提交自己的主链信息,包括部署节点、代币名称、代币数量以及共识算法等信息。在向 EKT 主链注册成功以后,这条主链就可以共享 EKT 通用积分生态的资源了。

每一条基于 EKT 代码运行的主链都需要有自己的代币,即所谓的“一链一主币”。主币可以充当该链上的交易手续费。另外由于 DApp 开发也可以基于主链,是主链的上层应用。主币的功能及消费都可以在 DApp 里进行定义。

提到在 EKT 多链技术生态里,每条主链都需要有一个主币。基于 EKT 提供的钱包,不同主链的代币可以同时存在于一个账户下,这就是为用户的跨链资产交换提供了基础。只有加入到 EKT 多链技术生态的主链才可以分享生态的用户资源并且把自己主链的代币在全网中流通。

不同主链上的代币进行交易时所消耗的手续费根据交易发生在的主链来决定。比如 A 链向 B 链转发了一笔资产,这笔交易是记录在 A 链上的,因此需要消耗 A 链的主币作为手续费。

1、内部跨链,因为多链共享用户系统,所以只是有了一个大钱包,而不是真正的跨链。由于所有的链共享了同一套用户系统,所以 EKT 天然支持资产的跨链转移。

2、跨公链,两条的公链如果想要进行跨链的资产交易,首先需要对用户达成共识,即在一个公链上的地址转移到另外一条公链时需要双方都对对方的公链先进行注册。然后进行跨公链转账。

2、为了兼容大多数公链,其他类别的跨链也会通过侧链方式实现,关于跨链协议的具体内容,详见跨链报文协议。

区块链可以看做是一本记录所有交易的分布式公开账簿,而区块链中每个节点都是对等的。这就带来一个问题:谁有权往这个账本录入数据?如果有好几个节点同时对区块链进行数据写入,最终以谁的为准?这就是一个在分布式网络中如何保持数据一致性的问题。共识就是在一个分布式的网络中,让各个参与网络的节点达成数据上的一致性。在区块链中,共识算法的作用还包括区块生产、区块验证以及系统的经济激励等功能。不同的共识算法适用于不同的应用场景,不同的应用场景对共识算法也有不同的需求。这就要求一个区块链应用开发平台能够提供不同的共识算法供开发者进行选择。

EKT 主链采用的共识算法是DBFT,这是一种兼顾效率和去中心化的解决方案。默认情况下,基于 EKT 生成的其他主链的共识机制也是 DBFT。但是不同的共识算法的适用场景也各有不同,而共识算法自身也在进化,每年都有许多新的共识算法被提出。因此如果能提供一种机制,能够 EKT 生态支持的共识算法根据技术的发展而不断扩展,这对基于 EKT 主链进行开发的开发者是一个非常大的优势。

在项目初期,EKT 除了默认提供的DBFT 共识算法以外,还会陆续支持工作量证明(POW)以及股权证明机制(POS)。 用户在基于 EKT 主链的代码部署自己的主链时,可以选择使用哪种共识算法。在部署完以后再去 EKT 的客户端中进行注册。共识算法一旦选定就会记入 EKT 主链,不可更改。

EKT 多链技术生态是一个开放的系统,任何开发者都可以向 EKT 主链提交自己实现的新的共识算法。如果用户想要使用的共识算法暂时不被 EKT 所支持,那用户也可以基于 EKT 开源的代码进行开发,引入自己想要使用的共识算法。我们鼓励并欢迎开发者向 EKT 项目提交自己实现的共识算法。

相比较目前大多区块链应用平台只能提供一种默认的共识机制,EKT 的‘一链一主币,多链多共识“ 的机制为后来的区块链项目开发提供了很大的便利,可以使用于任何区块链适用的应用场景。 EKT 提供了一套低层的区块链机制,其他的区块链项目可以很容易的基于 EKT 的主链代码部署一套自己的主链。在部署主链时可可以灵活的发行自己主链的代币以及选择共识算法。新部署的主链也可以加入到 EKT 多链技术的整个生态,共享 EKT 生态的用户资源,代币也可以和EKT 主币以及其他主链的代币进行交换和流通。

EKT 的多链多共识提供了底层的区块链技术支持,开发者可以基于这个支持进行业务层面的 DApp 开发,关于这部分内容我们会在后续的文章中详细阐述。

如图所示:bric的底层主要由四种服务构成,分别是:身份服务、策略服务、区块链服务、智能合约服务。在这些基础服务之上,通过一些API、SDK、CLI为上层业务应用提供一些可以编程的接口服务。

首先明确一点,bric和比特币与以太坊的最大的区别在于其身份识别能力,bric是权限区块链,而后两者是匿名的非权限区块链。明确这一点后,bric的身份识别主要表现在bric的账本中的各类事件个交易中,参与者和对象都具有明确的身份信息。这些信息主要包括参与者的组织、验证者、交易者,账本中的资产和智能合约,以及系统组件包括网络和服务器、运行环境等等这些信息。验证者在bric网络建立的时候就可以确定参加交易的权限级别。

由于bric中的许多功能需要以策略的方式进行驱动,所以需要一套侧罗服务来提供系统所需要的策略配置和管理功能。该服务最重要的功能在于访问控制和授权管理。bric的交易需要参与方具有相关的权限才能够进行参与。其他的功能还包括加入或者退出网络、身份的注册、验证、隐私、保密、共识策略等。

bric的区块链服务能够提供构建分布式账本的最基础的能力,可以实现数据传输、共识达成等功能。并且提供订阅/发布事件的管理框架。分布式账本内部的各种事件可以通知外部的监听的应用。bric的区块链服务主要包含4个组件:P2P协议组件、分布式账本组件、共识管理器组件、和账本存储组件

该组件主要提供的是区块链节点之间的双向的通信的能力。包括流式数据传输、流控制、多路复用等。P2P协议的通信机制采用了互联网现有的基础设施(防火墙、代理、服务器等),把数据封装为一个消息对象,采用点对点或者组播的方式在节点之间传输。

该组件主要管理着bric的区块链数据。区块链网络的每一个节点可以看作为一个状态机,分布式账本维持着区块链数据和各个状态机之间的相同状态。该组件的性能直接影响着区块链网络的吞吐量。所以在很多地方都需要较高的处理效率来提高网络的效率。

由于在业务场景中,需要在不同的共识算法中进行灵活切换,bric的模块化架构可以支持不同的场景切换不同的共识算法。通过统一的抽象接口,共识管理器接受各种交易数据,然后根据共识算法来决定如何组织或者进行交易,交易成功后,修改区块链账本的数据。

由于在区块链上存储大型文档效率很低下,所以一般大文档的存储都是放在链外存储中的。账本存储组件可以提供链外数据的持久化能力,每一个链外数据的哈希值可以保存在链上,从而可以保证数据的完整性。

该服务的实质是在验证节点上运行的分布式交易程序,用以自动执行特定的业务规则,最终更新账本信息的状态。智能合约又分为:公开合约、保密合约和控制合约几种。公开合约可以被任何调用;保密合约智能有验证调用;访问控制合约允许某些批准的调用。智能合约服务为合约代码提供了安全的运行环境和合约控制管理周期。

2017 年,比特币因行情疯长火热一时。2018 年伊始,其使用的底层技术区块链又迎来狂欢:从硅谷投资者到 BAT 都纷纷加入这场技术的斗艳中。

在国内,各大企业更是纷纷斥巨资抢夺区块链人才。在拉勾网,月薪最高的开到了 100K。但是,区块链人才缺口仍然巨大。

也因此,有人说 2018年,最值得关注和学习的技术就是区块链。但是,区块链技术的初学者往往会一头雾水,不知从何入手,原因有以下几点:

多数资料可能已经过时。目前币圈链圈经常自我调侃“圈内一天,人间一年”,可见这个行业变化之快。

区块链行业急速发展,经常会出现观点相互冲突,结论莫衷一是。初学者在入门学习已是一头雾水的情况下,更是苦恼不堪。

区块链在技术上的复杂性没有人工智能高,却与其他学科有极大的交叉,容易带来跨学科理解上的误区,读者经常容易管中窥豹。

为了让大家对区块链技术以及如何学习有深入了解,我们请来陈浩老师,在 6月 14日(周四)20:30,带大家 1小时详解区块链技术。

陈浩,国内区块链项目 Metaverse 元界 CTO,极客时间《深入浅出区块链》专栏作者,国内最早一批区块链开发者,主持研发了中国领先的公有链——Metaverse(元界),也主导实现过自己的数字资产交易所。

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