FISCO BCOS 2.0 发布:新增群组架构克服吞吐瓶颈

阅读数:3806 2019 年 3 月 20 日

今日,FISCO BCOS 开源社区正式对外发布 FISCO BCOS 的 2.0 版,该版本在可扩展性、性能、易用性、隐私隔离等方面均取得突破性进展,其新增的群组架构方案,可以让企业间像拉微信群一样快速组链,大大降低维护难度和管理成本。

据悉,FISCO BCOS 是金融区块链合作联盟(深圳)(简称金链盟)成立开源工作组,由腾讯、华为、微众银行、博彦科技、深证通、神州数码、四方精创、亦笔科技、越秀金科九家成员机构牵头,为金融行业定制、开源的区块链底层技术平台。1.0 版本于 2017 年发布。

FISCO BCOS 2.0 的新特性

FISCO BCOS 2.0 新增了很多特性,统称为“一体两翼多引擎”,其能产生多大的燃动力助推联盟链应用落地,欢迎各位用实践来检验:

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群组架构

FISCO BCOS 2.0 新增了群组架构,用于克服系统吞吐能力的瓶颈。

有别于传统区块链平台整个网络维护一个账本,所有节点参与到这个账本的共识和存储的做法,群组架构允许网络中存在多个不同的账本,每个账本是一个独立的小组,节点可以选择加入某些小组,参与到该组账本的共识和存储。该架构的特点是:

  • 各群组独立执行共识流程,由群组内参与者决定如何进行共识,一个群组内的共识不受其他群组影响,各群组拥有独立的账本,维护自己的交易事务和数据,使得各群组之间解除耦合独立运作,可以达成更好的隐私隔离;
  • 机构的节点只需部署一次,通过群组设置即可参与到不同的多方协作业务中,或将一个业务按用户、时间等维度分到各群组,群组架构可快速地平行扩展,在扩大了业务规模同时,极大简化了运维复杂度,降低管理成本。

支持分布式存储

FISCO BCOS 2.0 新增了对分布式数据存储的支持,节点可将数据存储在远端分布式系统中,克服了本地化数据存储的诸多限制。该方案有以下优点:

  • 支持多种存储引擎,选用高可用的分布式存储系统,可以支持数据简便快速地扩容;
  • 将计算和数据隔离,节点故障不会导致数据异常;
  • 数据在远端存储,数据可以在更安全的隔离区存储,这在很多场景中非常有意义;
  • 分布式存储不仅支持 Key-Value 形式,还支持 SQL 方式,使得业务开发更为简便;
  • 世界状态的存储从原来的 MPT 存储结构转为分布式存储,避免了世界状态急剧膨胀导致性能下降的问题;
  • 优化了数据存储的结构,更节约存储空间。

并行计算模型

过去将交易打包成一个区块,在一个区块中交易顺序串行执行的做法,在 FISCO BCOS 2.0 中,会通过一套并行交易处理模型实现自定义交易互斥变量。 区块执行过程中,系统将会根据交易互斥变量自动构建交易依赖关系图——DAG,基于 DAG 并行执行交易,最好情况下性能可提升数倍(取决于 CPU 核数)。

预编译合约

FISCO BCOS 2.0 提供预编译合约框架,支持采用 C++ 编写合约,其优势是合约调用响应更快,运行速度更高,消耗资源更少,更易于并行计算,极大提升整个系统的效率。FISCO BCOS 内置了多个系统级的合约,提供准入控制、权限管理、系统配置、CRUD 式的数据存取等功能,这些功能天然集成在底层平台里,无需手动部署。

FISCO BCOS 提供标准化接口和示例,帮助用户进行二次开发,便于用户编写高性能的业务合约,并方便地部署到 FISCO BCOS 里运行。预编译合约框架兼容 EVM 引擎,形成了“双引擎”架构,熟悉 EVM 引擎的用户可以选择将 Solidity 合约和预编译合约结合,在满足业务逻辑的同时获得巨大的效率提升。

CRUD 合约

FISCO BCOS 2.0 新增符合 CRUD 接口的合约接口规范,简化了将主流的面向 SQL 设计的商业应用迁移到区块链上的成本。其好处显而易见:

  • 与传统业务开发模式类似,降低了合约开发学习成本;
  • 合约只需关心核心逻辑,存储与计算分离,方便合约升级;
  • CRUD 底层逻辑基于预编译合约实现,数据存储采用分布式存储,效率更高。

控制台

FISCO BCOS 2.0 新增控制台,作为 FISCO BCOS 2.0 的交互式客户端工具。控制台安装简单便捷,简单配置后即可和链节点进行通信,拥有丰富的命令和良好的交互体验,用户可以通过控制台查询区块链状态、读取和修改配置、管理区块链节点、部署并调用合约。控制台给用户管理、开发、运维区块链带来了巨大的便利,降低了操作繁琐性和使用门槛。

虚拟机

FISCO BCOS 2.0 引入了最新的以太坊虚拟机版本,支持 Solidity 0.5 版本。同时,引入了 EVMC 扩展框架,支持扩展不同虚拟机引擎。底层内部集成支持 interpreter 虚拟机,未来可扩展支持 WASM/JIT 等虚拟机。

其他特性

除上述所列之外,FISCO BCOS 2.0 持续在网络传输模型、计算存储流程等方面进行优化,对性能提升提供巨大帮助。在架构方面,从存储、网络、计算三个角度,围绕高可用性和高易用性进行持续升级,并基于模块化、分层、可插拔等设计原则,持续对核心模块进行重塑升级,保证系统健壮性。

FISCO BCOS 的下一步

FISCO BCOS 未来将持续优化系统架构,提升平台性能,增强用户体验:

  • 架构方面,将会实现群组架构实现动态管理,实现跨群组通信协议,分离网络、存储、计算服务,实现微服务化的可扩展架构;
  • 性能方面,将持续进行并行化、流水线化的升级处理,重点解决存储、签名验签等方面的瓶颈,引入硬件加速等方式进行提速;
  • 用户体验方面,将实现简便的群组管理、数据管理、密钥管理等功能,提供平台化的区块链管理方案;
  • 安全和隐私保护方面,将会提供增强型虚拟机、MPC 套件等功能,以支持各种复杂的商业落地场景。

链接

代码 github 仓库:https://github.com/FISCO-BCOS/FISCO-BCOS
文档链接:https://fisco-bcos-documentation.readthedocs.io/zh_CN/release-2.0/
贡献方式:https://github.com/FISCO-BCOS/FISCO-BCOS/blob/master/docs/CONTRIBUTING_CN.m

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