目前来讲,整个区块链行业面临着各种各样的问题,撇开数字货币市场乱象不提,单从区块链行业的角度来看也有很多的诟病。

首先是TPS(就是“系统每秒钟能够处理的业务数量”,通俗的定义,就是“系统的吞吐量”。TPS = 并发数/平均响应时间)无法达到作为一个应用级别的数值;目前,比特币处理交易的速度数值约为7笔/秒,以太坊约为15笔/秒,号称支持每秒百万级别的EOS目前实际数值才几千(截至到今年8月,可支持3992次/秒),远未达到理想数值。另一方面,很多人觉得TPS值越高,背后的公链越优质,其实这种想法是错的,TPS只是一个平均数值,并不具有绝对的权威性。就目前的行业水平来讲,TPS值在3000左右就可以满足应用级别的场景了。那些号称自己有百万级别的TPS数值的大多都是在纸上谈兵。

其次是目前整个行业公链上的DAPP(可以独立运行在个人设备上且又不依赖于任何中心服务器的应用)无法实现大面积的落地(区块链Dapp汇聚网站:https://www.dappworld.com);就目前形势来讲, 基础设施不完善、生态缺失、开发者不友好等等问题都限制着Dapp的发展。大的环境下,在区块链Dapp中版权流通交易方面的应用场景、娱乐和游戏方面的应用落地这两大板块有着较为明朗的发展前途,其他板块的Dapp大多数难以实现。

其三,token当道,但大多数的仅作为营销的手段,并未发挥它的真正价值。通证经济的意义在于:将权力或价值token化,增加流动性与透明度,降低参与门槛。然而,当前形势下,某些项目为了token而发coin已经严重违反了区块链的生态规律,劣币侵占市场和劣币驱逐良币在整个行业中屡见不鲜,这样一个畸形的状态下,根本没有价值可言。

其四,基于以太坊平台开发的Dapp居多,但无法做到大规模商用。虽然以太坊是一个具备图灵完备脚本的公共区块链平台,被称为“世界计算机”。开发者除了进行价值传递外,还能够在以太坊上创建任意的智能约。在以太坊上可以通过智能合约的方式,拓展了区块链商用渠道,比如众多区块链项目的代币发行,智能合约开发,以及去中心化 DAPP的开发,目前基于以太坊的 DAPP已经超过1000个了。然而,当前的以太坊网络存在扩展性不足、安全性差、开发难度高以及过度依赖手续费等问题。整个行业亟需要一个智能底层的区块链开发平台。

Galileo智能底层协议的出现并不是偶然。

在伽利略中,它基于区块链/分布式节点部署的链网体系,通过分布式众源数据交互协议、跨链交互/事务处理机制、分布式私钥控制机制(多维计算、门限密钥共享)、主动式安全保护机制、分布式存储、分布式社群、超级共识机制L-DPOS+ DBFT ( LSMT深度学习优化共识算法)、支持高并发性的模块化( BAAS )云平台、创新激励机制,建立分布式智能底层基础协议,构建规模化区块链分布式自由经济协同网络。

首先解决TPS不可绕过的问题就是网络,而依靠网络的解决方案主要是方向就是减少每次同步的数据大小和减少每次同步的节点数量。伽利略分布式节点部署的链网体系能够很好解决这一点,团队也在多次数据的测试中得出伽利略目前的TPS值能稳定在8000笔/秒。

当然,这都要归功于Galileo采用主链+子链的设计方案,它采用基于Network of Neuron的新一代共识机制——超级共识机制L—DPOS+DBFT(lstm深度学习优化共识算法)。LSTM网络(Long Short Term 网络):

LSTM网络
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LSTM,全称为长短期记忆网络(Long Short Term Memory networks),是一种特殊的RNN,能够学习到长期依赖关系。LSTM在设计上明确地避免了长期依赖的问题,循环神经网络都有着重复的神经网络模块形成链的形式。

在公有链主链中,我们采用PBFT共识算法(Practical Byzantine Fault Tolerance,实用拜占庭容错算法)维持基础交易的合法性。PBFT共识在保证灵活性和安全性的前提下提供了(N-1)/3的容错性,它使用加密技术防止欺骗攻击和重播攻击,以及检测被破坏的消息。每一个Message包含了抗量子公钥签名(RSA256算法)、消息验证编码(MAC)、无碰撞哈希函数生成的消息摘要(Mes- sage Digest)等。

在子链中可采用DPOS共识机制,对Galileo主链数据业务层面进行验证管理。DPOS通过投票选举中的超级节点完成交易确认,可大幅提高交易并发规模和确认速度,通过签名的可信任记账人证明,消除了交易等待验证的时间消耗,便于Galileo用户快速提交业务请求,同时降低了交易手续费成本。

为了提升交易确认的时间我们通过Dpos(股份授权证明机制),大幅缩小参与验证和记账节点的数量,可以达到秒级的共识验证。

DPOS+PBFT,DPOS是一种更为去中心化,也更节省资源的共识机制,PBFT则解决了DPOS的安全隐患,有效降低了分叉的风险,使系统更加安全。

 在主链中采用PBFT共识机制:共识效率高,可实现高频交易。

假设节点总数为3f+1,f为拜占庭错误节点:

当节点发现leader作恶时,通过算法选举其他的replica为leader。leader通过pre-prepare (第一个协议阶段)消息把它选择的 value广播给其replica节点,其他的replica节点如果接受则发送 prepare(第二个协议阶段),如果失败则不发送。一旦2f个节点接受prepare消息,则节点发送commit(第三个协议阶段)消息。
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当2f+1个节点接受commit消息后,代表该value值被确定 如下图表示了4个节点,0为leader,同时节点3为fault节点,该节点不响应和发出任何消息。最终节点状态达到commited时,表示该轮共识成功达成。 注:预准备阶段(pre-prepare): 主节点分配一个序列号n给收到的请求,然后向所有备份节点群发预准备消息,预准备消息的格式为<<PRE-PREPARE,v,n,d>,m>,这里v是视图编号,m是客户端发送的请求消息,d是请求消息m的摘要。 准备阶段(prepare):如果备份节点i接受了预准备消息<<PRE-PREPARE,v,n,d>,m>,则进入准备阶段。在准备阶段的同时,该节点向所有副本节点发送准备消息<PREPARE,v,n,d,i>,并且将预准备消息和准备消息写入自己的消息日志。如果看预准备消息不顺眼,就什么都不做。确认阶段(commit):当(m,v,n,i)条件为真的时候,副本i将<COMMIT,v,n,D(m),i>向其他副本节点广播,于是就进入了确认阶段。

 在子链中采用DPOS共识机制,在Galileo主链上共有21个节点维护网络的运转。

DPOS工作原理:

for round i

dlist_i = get N delegates sort by votes

dlist_i = shuffle(dlist_i)

loop

    slot = global_time_offset / block_interval

    pos = slot % N

    if delegates[pos] exists in this node

        generateBlock(keypair of delegates[pos])

    else

        skip

Galileo的主链共识机制为PBFT,子链采用了DPOS,但是其他主链可以通过 Galileo提供的分布式跨链交互机制,自由的定制其他共识机制,比如POW、POS、Paxos等。

在Dapp的开发中,为了方便开发者基于Galileo开发符合自己实际需求的智能合约。我们设计了一门新的智能合约开发语言:NAM。NAM是一个事件驱动的语言。事件分为两种类型:用户事件和系统事件。用户事件是指 DApp 客户端的调用。经过 DApp 的共识之后,DApp 客户端会发送一个事件到智能合约。系统事件是指区块完成打包、某个交易处理完成或者智能合约订阅的一些其他事件。另外NAM也支持面向对象的编程,开发者可以使用面向对象的思想来进行开发。另外,我们后期还会增加对主流编程语言如Java、nodejs、Python等的支持,方便开发者快速开发自己的DAPP。

1.NAM的特点

事件驱动。NAM是一个事件驱动的语言。它与一般语言(比如C/C++、Java、Golang 等)不同,NAM 没有 main 函数,所有的代码都是围绕事件去执行。

面向对象。NAM 支持面向对象的编程范式。它是一个天然支持模块化设计的语言。开发者可以把一些常用的结构体封装成一个对象,然后在对象里封装一些方法。在事件驱动的函数里可以对对象的属性和方法进行调用。

模块化设计。在NAM中,我们鼓励开发者把不同模块的代码放到不同的包中,方便上层调用。

2.NAM VM

我们为NAM语言设计了一个执行环境。这个环境就是NAM VM。 和以太坊的开发语言 Solidity 难以调试不同,NAM VM可以让开发者方便的在本地运行和调试 NAM。 另外NAM VM还会提供 API 来让开发者模拟事件。用户可以很容易的使用 Python、Java 或者 JavaScript 等语言编写测试用例,用来测试智能合约是否可以满足需求。

  1. 原生函数

在NAM的底层中,有许多基础库可以调用。这些基础库也会不断完善。以NAM支持的原生数据库操作函数为例,在 GALILEO 系统中, 智能合约封装在底层的磁盘操作之上,可以直接操作数据库。NAM 为开发者提供了三种方式的数据库操作:SQL、文档型(类似MongoDB)和KV型。开发者只需要导入响应的包即可完成响应的操作。这些方式可以极大的提高开发者的开发效率,降低开发难度。

最后,要说的便是Galileo的价值载体,Coin并非生态,Token的背后是一个项目,一个团队的精神与意志,它的价值来源扎根与此也壮大于此。Token作为Galileo的价值载体也非常能提现它的价值,从应用层面上来,不管是基于软区块链硬结合的FPGA物理加速引擎机制还是友好型兼具高效的智能合约机制、25+的跨连数据交互以及超级共识机制等都能体现出它的价值所在,Galileo token作为区块链有机生态的一部分,能够更好地发挥出它所承载的价值。

而下一步,Galileo所要做的是致力于打造未来全球化的区块链基础设施,开创分布式智能经济新生态!

10-07 17:13