中国区块链硬核论文首入国际顶会,性能翻千倍有望掀起新一代技术革命

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中国区块链硬核论文首次进入国际顶级会议,预计数千次表现将掀起新一代技术革命

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近年来,区块链技术蓬勃发展,极大地改变了整个在线数字世界的势头和雄心。

从2008年开始,“区块链之父”,Nakamoto发表了一篇论文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》。十多年来,世界上最聪明的学者和开发者一直致力于这一领域的研究。一个改善区块链系统性能的项目。

通过开发透明的规则和计算,区块链使用户能够自我认证,建立信任并确保任务的执行。然而,处于高速过程中的区块链技术长期面临着名的“不可能三角”技术瓶颈。也正是由于这个问题,区块链技术仍然无法在各个领域充分发挥其潜力。

区块链“不可能的三角形”也被称为“三维悖论”。这意味着无论用于确定新块生成方法的共识机制如何,区块链网络模型都不能考虑性能,安全性和分散性。这三个要求只能满足其中两个并牺牲另一个。三者中最大的是两个。

去年12月,顶级计算机网络会议NSDI宣布招聘王家平博士和王浩博士撰写的区块链研究论文。本文提出了一种称为异步共识组Monooxide的区块链扩展方案,可以使用48,000。在由全局节点组成的测试环境中,比比特币网络实现每比特1000倍的交易量和1000倍的状态存储容量有望打破长期困扰区块链性能的“不可能的三角形”的瓶颈。

贾平博士是微软总部雷德蒙德研究所的研究员,专注于分布式系统,计算机图形和视觉以及用于机器学习的GPU集群。在ACM SIGGRAPH/ToG上发表了数十项研究成果。顶级国际期刊,10项授权美国专利。他曾在沉向阳博士(现为微软全球执行副总裁)的指导下学习,获得博士学位。来自中国科学院计算技术研究所,他的博士论文获得了2009年度全国优秀博士论文奖。他是当年唯一的计算机科学专业获奖者。

王家平博士目前是创新研讨会的执行董事。他的投资方向是区块链和人工智能。他领导了比特币的第一轮机构投资,并成为他第一轮投资的三大投资者之一。

值得一提的是,论文作者王家平博士和王浩博士毕业于中国科学院计算技术研究所。中国科学院计算技术研究所也是本文的共同作者之一。未来,创新研讨会还将与中国科学院计算技术研究所开展更深入的技术和产业合作。

1.中国区块链技术论文首次入选国际顶级会议

这是区块链领域的第一篇文章,中国人被选为最佳国际会议。

NSDI是Networked Systems设计和实现的全称,是USENIX的旗舰会议之一,也是计算机网络系统领域的一个着名会议。

与同一领域的其他顶级学术会议相比,NSDI更侧重于网络系统的设计和实现,侧重于系统性能和可扩展性。着名的大数据系统Spark在2012年的NSDI会议上发布。

NSDI一直以强调文章质量而着称,并且采用了严格的双盲审查。每篇文章必须由两到八个审核人员进行两轮审核,然后通过计划委员会的讨论。通常,每届会议接受20多篇论文,录取率仅为25%左右。

NSDI的研究课题主要集中在计算机网络和分布式系统,区块链的核心技术属于该领域。然而,事实上,目前学术界这一领域的主流研究方向仍然集中在集中数据中心,超级计算中心的理论挑战和实际工程问题上,而且大多数是云计算行业和涉及的机器学习。大量的计算任务。领域。

这次由王家平博士和王浩博士联合出版的论文《Monoxide: Scale Out Blockchain with Asynchronized Consensus Zones》闯入NSDI 2019,这是国际主流学术界首次批准区块链扩展计划的相关研究。这是今年唯一被接受的。区块链相关论文也是中国区块链选择领域的第一篇文章,可谓“中国之光”。

第二,打破区块链是不可能的三角瓶颈,其重要性可与AI深度学习技术的突破相媲美

由“不可能的三角形”约束,早期的区块链网络通常是单链形式。为了平衡安全和权力下放,不得牺牲业绩。

如果处理区块链网络任务的过程类似于人们前往售票大厅购买门票的过程,那么单链区块链可以被视为整个售票大厅中的一个售票窗口。所有前来买票的人都必须在这个窗口外面排队,这样可以想象这个售票大厅的售票速度,单位时间售票的数量自然不理想。

一氧化碳模型的出现打破了这一瓶颈。在满足安全,高性能和分散化三角测量的前提下,没有引入额外的实体,也没有引入额外的机制。

那么这是如何实现的呢?

首先,用多个链替换单链,换句话说,在售票大厅添加一个窗口。

事实上,一些研究之前曾尝试过多链模型,但它们是孤立地工作而不能合作的。他们无法真正意识到“多链”的潜力。

可以理解的是,在售票大厅中添加了多个窗口,但是一个目的地仅对应于一个窗口。也就是说,来售票的人不能在“不匹配”窗口中成功购买票,但需要根据目的地将票购买到相应的窗口。这意味着同时,一些窗口将在窗口前排成一行,有些窗口可能在之前是空的。单位时间内在整个售票大厅售出的门票数量仍然有限,票务效率仍然大大提高。空间。

Monoxide网络是一个并发的多链系统,每个链被称为“共识组”,这是本质。

具体而言,共识组由多个同构,功能相同,完全相同且逻辑上隔离的独立共识系统组成,这些系统并行工作以共享整个网络的吞吐量和计算。整个网络状态的存储压力和维护工作。由于共识组是完全并行和异步的,因此无需锁定和同步。因此,即使一个共识组拥挤,也不会干扰其他共识组的吞吐量和出站。

这样,在上述票务场景中,每个到售票大厅买票的人都可以直接在任何一个窗口买票,而不同窗口的售票员将在后台扮演一个角色来制作单位。是时候卖了。最大化门票数量。

在性能方面,区块链的吞吐量和容量将显着增加,即每单位时间每个窗口售出的门票数量和每单位时间售票大厅中的人数将显着增加。

实验表明,Monoxide模型可以将现有的单链共识算法扩展1000多次,可以将吞吐量提高1000倍以上,并使整个网络的计算能力(CPU)提高2000多倍。内存空间增加了2000多倍。

从理论上讲,水平扩展的上限甚至可以达到100,000。这项研究成果无疑为区块链技术的发展带来了质的飞跃。

王家平透露,2019年8月,Monoxide将上网测试网络,供开发人员做技术评估。

第三,登陆的应用即将到来,并将能够制定金融支付,医疗卫生,智慧城市等实用场景。

区块链技术的应用和普及一直是一个问题。

由于该技术在提高效率和安全保护方面的巨大潜力,越来越多的行业开始认识到区块链的力量,并逐渐尝试着陆。

Monoxide异步共识组系统的引入使区块链技术在实际应用中更进了一步。

自互联网发展以来,任何真实的在线应用都需要进行大量的日常访问和操作,并记录大量用户的状态和信息。这导致了任何区块链技术的应用,这需要区块链技术本身能够承载这样的流量和用户量。这就是区块链技术本身的性能对应用程序的实际应用至关重要的原因。

Monoxide Asynchronous Consensus Group系统在不牺牲分散的情况下实现了性能提升。随着整个网络的水平扩展,每个节点的工作压力(带宽,计算,存储器,磁盘IO)不会显着增加。通过这种方式,确保具有共同中档价格的计算机可以轻松地作为网络的完整节点并通过普通的家庭宽带网络接入主网络具有重要意义,这是对该网络的重要贡献。区块链技术的进步。

例如,在过去,在金融支付领域,受货币兑换,手续和其他因素的影响,跨境支付通常需要高昂的时间成本并且难以有效地完成。借助具有开放和不可篡改属性的区块链技术,保证了双方的信用机制,大大提高了系统的运营效率,降低了业务成本,有效促进了跨境支付。商业领域。

同样,区块链技术在银行清算,供应链管理和商品防伪等领域也很有前途。它甚至有机会进行颠覆性的改革。

此外,在海量数据支持的人工智能领域,区块链技术的潜力也有很大的展示空间。

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