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公有鏈,也稱公鏈,是指全世界任何人都可以隨時進入到系統(tǒng)中讀取數(shù)據(jù)、發(fā)送可確認交易、競爭記賬的區(qū)塊鏈。比特幣、以太坊是時下最流行的公有鏈。目前,區(qū)塊鏈,尤其是公有鏈的技術(shù)應(yīng)用已延伸到數(shù)字金融、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、供應(yīng)鏈管理等多個領(lǐng)域,世界各國競相布局發(fā)展。
技術(shù)上,公有鏈交易吞吐量和確認時間的矛盾,是其公認的性能瓶頸。
以全球最有代表性的兩個公有鏈系統(tǒng)為例。比特幣每秒最多能處理7筆交易,每筆交易(不算排隊等待上鏈的時間)上鏈以后還需要大約1小時才能確認;以太坊每秒能處理大約30~40筆交易,交易確認時間是10分鐘。而我們?nèi)粘S玫腣isa支付系統(tǒng),實際吞吐量是每秒處理1500~3000筆交易,確認時間大約10秒鐘。因此,比特幣和以太坊的實際使用體驗,無法廣泛賦能各行各業(yè)。
針對這樣的瓶頸,上海樹圖區(qū)塊鏈研究院科研團隊,打破了“區(qū)塊一定要串成一條鏈”的思維定式,創(chuàng)造性地提出了基于樹圖(Tree-Graph)結(jié)構(gòu)的高性能共識算法。
他們發(fā)現(xiàn),在一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,真正有意義的共識是對于交易順序的共識,區(qū)塊只是交易的載體,拘泥于鏈狀的結(jié)構(gòu)如同給區(qū)塊鏈套上了性能枷鎖。
因此,樹圖共識算法拋棄了簡單的鏈狀結(jié)構(gòu),先用圖的結(jié)構(gòu)組織區(qū)塊,再用算法把這些區(qū)塊排出一個所有共識節(jié)點都一致認可的先后順序,實現(xiàn)了一種“形散而神不散”的區(qū)塊鏈共識。這樣一來,區(qū)塊的組織結(jié)構(gòu)不需要是一條鏈,系統(tǒng)中不同的節(jié)點可以并發(fā)地產(chǎn)生區(qū)塊,從而更充分地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬和計算資源。對區(qū)塊進行全排序后,這些區(qū)塊在邏輯上的順序和普通的區(qū)塊鏈并無二致,不影響交易的執(zhí)行。
這個算法,成就了Conflux樹圖公有鏈系統(tǒng)1.0。自2020年10月29日上線以來,系統(tǒng)處理了來自上萬名用戶超過400萬筆交易(現(xiàn)在系統(tǒng)每天處理約4萬筆交易),期間從未發(fā)生交易擁堵。實測顯示,系統(tǒng)區(qū)塊大小600KB、出塊速度0.5秒、確認時間30秒以內(nèi)……目前,系統(tǒng)在線共識節(jié)點數(shù)量突破5000個,一躍成為在線共識節(jié)點數(shù)世界排名前三的公有鏈系統(tǒng)。
樹圖創(chuàng)始人龍凡教授指出,上海樹圖區(qū)塊鏈研究院擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。近期,虛擬數(shù)字貨幣劇烈波動,催生去中心化的公有鏈等技術(shù)快速發(fā)展,在此基礎(chǔ)上的去中心化金融應(yīng)用,體量也不斷放大。在這種背景下,性能領(lǐng)先的樹圖公有鏈系統(tǒng)對我國具有戰(zhàn)略儲備意義。這項技術(shù)的突破,也讓中國在國際公有鏈競爭中獲得優(yōu)勢,搶占制定公有鏈技術(shù)規(guī)則的一席之地。