突破区块链核心技术,区块链走向远方

突破区块链核心技术,区块链走向远方

突破区块链核心技术,区块链走向远方
區塊鏈作為數字時代的底層技術,具有去中心化、開放性、自治性、匿名性、可編程和可追溯的六大特征,正是這六大技術特征使得區塊鏈具備瞭革命性顛覆性技術的特質。其中,去中心化是指,由於使用分佈式核算和存儲技術,不存在中心化的硬件或管理機構,任意節點的權利和義務都是均等的,系統中的數據塊由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護。這也意味著,保障節點的安全對於區塊鏈的安全至關重要。其中,BFT共識算法作為區塊鏈的關鍵核心技術,是確保區塊鏈安全可靠運行、提升區塊鏈擴展能力和運行性能的核心算法。BFT共識算法具有運行性能高、資源消耗低、易於部署等特點,得到工業界的青睞,廣泛應用於中外區塊鏈系統中。異步BFT算法能夠容忍網絡通信故障、抵抗拜占庭敵手惡意攻擊,是保障區塊鏈在互聯網環境下健壯運行的理想共識技術。而如何設計高效的異步BFT共識算法,還是密碼學和分佈式計算領域的著名難題。自上世紀80年代起,包括多位圖靈獎得主在內的眾多國際著名學者先後對這一難題進行探索,2016年提出的“蜜獾算法”(HoneyBadgerBFT)是第一個接近實用的異步共識算法,已被應用於區塊鏈平臺。現在,中國科學院軟件研究所張振峰團隊聯合美國新澤西理工學院唐強團隊稱,在區塊鏈核心技術的拜占庭容錯(BFT)共識研究中取得重要突破——研究人員在國際上提出首個完全實用的異步共識算法“小飛象拜占庭容錯(DumboBFT)算法”(簡稱“小飛象算法”)。該算法以獨到視角對“蜜獾算法”進行分析,揭示其性能受限的根源是大量隨機化子模塊調用導致的運行時間增加,提出全新的可證明可靠廣播原語。“小飛象算法”通過密碼學“證明”保證瞭交易廣播的正確完成,並給出基於門限數字簽名技術的高效構造方法,通過一種創新性的多值拜占庭共識應用,將對交易的共識轉換為對“證明”的共識,使“小飛象算法”在容忍1/3的惡意節點的同時,突破異步共識算法在性能上的設計挑戰。張振峰表示,聯合團隊完成“小飛象算法”的創造性突破,不僅解決瞭異步共識算法設計的理論難題,而且在性能上大幅提升並全面超越當前工業界采用的“蜜獾算法”,從而成為國際首個完全實用的異步共識算法。可以說,區塊鏈的顛覆性對未來信息化發展意義重大,有望推動人類從信息互聯網時代步入價值互聯網時代。文/陳根