微眾銀行區塊鏈論文中稿國際頂會，突破區塊鏈性能瓶頸

2023-09-08 17:13:42來源：中關村在線

(資料圖)

近日，超算領域國際頂級會刊SC23公布了論文入選名單，由微眾銀行區塊鏈團隊發表的論文——《FISCO-BCOS：An Enterprise-grade Permissioned Blockchain System with High-performance（FISCO BCOS：高性能企業級聯盟鏈）》顯示被錄用，該論文也是此次會議唯一一篇區塊鏈領域被錄用的論文。中稿國際頂級會刊，標志著微眾銀行區塊鏈團隊技術再次受到了學術界認可。

SC會議全稱為“高性能計算、網絡、存儲和分析國際會議” (The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis)，是高性能計算、體系結構領域頂級會議，由IEEE計算機學會、美國計算機協會（ACM）共同舉辦，為中國計算機學會（CCF）推薦A類會議（CCF收錄的國際會議中，A類為最頂級期刊）。SC致力于探討全球高性能技術、產品和發展趨勢，至今已成功舉辦24屆，是該領域最大規模、最受歡迎的學術會議之一。會議論文發表難度高，錄用率約為25%，每年僅收錄約100篇左右。

近年來，區塊鏈已廣泛應用于金融、政務、司法等眾多領域，豐富多樣的應用場景對區塊鏈性能提出了更高要求。此次微眾銀行的中稿論文針對上述性能需求提出了創新方案，解決了聯盟鏈在處理復雜業務邏輯和巨量交易應用中的性能瓶頸問題。

在實驗測試中，由微眾銀行牽頭研發的國產開源聯盟鏈底層平臺FISCO BCOS性能的吞吐量分別達到了兩個同類主流平臺的7.4倍和28.4倍，而延遲僅為其一半。

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法，將交易分派到多個分片中，并利用一組執行器來同時處理每個分片中的交易。通過這兩種創新解法，整體實現了交易的并行執行，顯著提高了整體性能，滿足多個應用場景的高性能要求。

簡單來說，如將鏈上區塊的處理流程比作工廠生產，傳統區塊生成機制就如同一個工人包辦所有制造工序：鏈上區塊生命周期中的打包、共識、執行、存儲等不同關鍵環節處理對網絡、CPU、磁盤IO等資源依賴不同，傳統串行生成機制就好比工人單獨生產，完成一個產品后才能開始下一個，整體生產效率很低。如果采用流水線作業，讓每個工人單獨負責一個步驟，減少工序切換開銷和閑置浪費，就能提升整體效能。區塊流水線（BLP）就是在區塊級進行了流水化作業，允許多個區塊在同一時刻處在不同環節被處理，充分利用了各種機器資源，最大化提升區塊處理效率。

然后，在流水線生產過程中，可能會碰到某環節“擁堵”的問題，比如某環節工作量大、所需時間長，流水線上下游都在等待，就會降低效率。為解決此瓶頸，則需要在該環節引入多個工人并行工作。在區塊鏈系統中，執行區塊內的交易通常是流水線瓶頸，為此，FISCO BCOS提出業界首創的確定性多合約并行算法DMC，通過智能調度機制，將區塊內的交易驗證平行擴展到多個執行器，充分并行化執行，保證流水線高效順暢。

FISCOBCOS v3.0正式版已結合區塊流水線（BLP）和確定性多合約（DMC）方案，可滿足更多產業對區塊鏈高性能、高交易量的需求。迄今，FISCO BCOS已支撐 300 余個產業數字化標桿應用，開源生態圈匯聚超 4000 家機構、超 90000 名個人成員，共同推動了最大最活躍國產開源聯盟鏈生態圈的形成。2022-2023年，憑借領先的技術和活躍的開源社區建設，微眾區塊鏈蟬聯《福布斯》全球區塊鏈50強，獲得海內外廣泛認可。

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