FAB来袭:支持非中心化交易所的新一代公链

CN
7年前

一直以来,公链项目都在寻找“不可能三角”的完美解决方案,即高安全性、非中心化、优秀扩展性。但由于受到节点性能及共识机制等制约因素的影响,目前公有链都面临交易处理能力不足的瓶颈。


不过,面对困境,人们试图解决难题的探索和尝试始终没有停止。


发链(FAB:Fast Access Blockchain Network)就是这样一个旨在打造百万级tps并满足大规模商业应用,以突破区块链技术障碍并解决“不可能三角”问题的公有链,其是加拿大团队于2014年开始研发的项目,拥有KanBan、SCAR等一系列创新技术,基础区块链+KanBan–辅助链+SCAR–开放存储架构+Sharding技术支撑的矛盾错位架构,形成了完整的解决方案。


发端于哲学


 “不可能三角”的矛盾是区块链迈向实用面临的巨大障碍,现实经济活动中,许多应用场景下的交易量都超过这一规模,如交易所、物联网平台、电商平台、供应链、医疗等,单个平台的实际交易量往往每秒钟几十笔、几百笔,甚至数千笔,而公共区块链是同时面向众多应用场景的,实际要求的处理能力要高得多。


要解决这一矛盾,发链在技术上的改进和完善基于一套哲学理论。


该哲学理论规则有四,一、信任源于非信任:区块链系统值得信任,但参与节点互不信任;二、可扩展的不可扩展性:可信任的去中心化系统不可扩展,但局部节点可扩展; 三、无裁决权的中心化非中心化:扩展局部节点形成中心化,若将裁决权上交变成去中心化;四、可靠的不可靠性:非中心化的局部中心节点不可靠,但去中心化的裁决机制是可靠的。


要解除客观存在的矛盾,需要创新思维,该团队还提出了一个全新的解决方法:构造制约错位结构。 系统每一个环节制约与载体有机相连,但将系统各环节的制约与载体错位置放,就可以有效解决这一难题。 为此,确立如下设计思想 :


建立一条开放的公共区块链 - 基础区块链,它高度非中心化但难以扩展,必须以最小数据量、最小计算量、 最小网络带宽为目标,以实现最大的开放度、最高程度的去中心化、最强的可靠性,这样的系统不可扩展, 但应用要求系统必须扩展。


建立辅助链,从局部实现扩展 - 实际应用要求系统有强大处理能力,因而,必须使系统具有可扩展性,将扩展性错位投放到局部节点,成为可行之路,但这样的系统呈现中心化,变得不可信任。


建立开放存储系统使数据及裁决去中心化,局部节点的离链及中心化特征使其不可信任,必需解除其中心化机制,因而设立非中心化的开放存储架构,但存储架构无法构成完整的去中心化机制,因此设计SCAR机制与非中心化的基础区块链关联。


基于以上,发链创始人也是主要技术设计者Paul Liu 对金色财经称,“我们现在唯一要做的事,是把性能做到非常高,可以满足大规模的企业应用,这是我们的主要目标。另外我们会提供比较强的用户接口,包括支持交易所可以大规模交易。像非中心化交易所、电子商务公有链,我们都能支持。”


2018年3月28日,发链创世区块确立,此后发链(FAB)基础链生产网络正式上线投入运行。


冀支撑成千万淘宝


发链创始人Paul Liu对金色财经介绍,其目前上线运营了主链,整个系统方案是两层结构,即主链和辅助链,结构采用的是Sharding(分片)。”


“在安全上,我们要考虑的是共识机制。最近我们在共识机制上强化了安全措施。比如说51%攻击,如果谁投下巨大成本的设备进行51%的攻击,否则不会对我们的系统造成致命危险,这点上我们也采取了措施。”


事实上,发链的创新机制可圈可点。辅助链就是其中创新核心技术,Paul Liu说,目前我们已经签了七八个非中心化的应用层用户。我们是公有链,可以服务于任何行业,我们的系统设计就是为了企业服务的。辅助链可以处理很高的性能要求,类比一下,比如淘宝算一个辅助链的话,我们整个系统希望它能支撑成千上万个淘宝,这是我们的目标。我们目前的业务,有艺术、医疗、电子商务、交易所等等,已经开始受到不少企业用户的。我们项目的规划是比较宏大的。


据金色财经了解,系统设计方案,极限可以支撑1667万个辅助链。


Paul Liu向金色财经介绍,“比如淘宝,很多人买卖、交易很频繁,比如一个小时可能有1000万笔交易。但是经过我们的技术处理以后,到了主链就是一笔。当然一笔的话,有很多问题,比如数据太大。1000万笔,我们简化1000笔,到了主链上就很轻松了。至于1000万笔,怎么转化成1笔,我有很清晰的路线。到底怎么做,这是我们的拿手技术,就是如何把1000万笔变成1笔。”


事实上,能够支撑这一远大目标的就是辅助链的存在。具体来看,辅助链与侧链不同,也并非分叉,而是相对独立的存在。


“每个辅助链有个关键的能力叫SCAR,就是特别账户,这个特别账户是主链控制的。比如淘宝部署一个辅助链,它没有权利控制SCAR,这个SCAR相当于一个超级钱包。它没有权利转钱,这个控制权在主链,而主链是由共识机制、由矿工控制的,(除此之外)谁也没权利控制它。”Paul Liu解释。


再具体来看,“辅助链的来往交易都转化了,比如A给B付一笔钱,变成了A给SCAR付一笔钱,SCAR给B付一笔钱。所有的交易一转,不管多少笔交易,A和B之间做了无数笔交易,最后就转化成了两笔交易。所有的用户之间,整个系统的交易量,比如有100万用户,最多就是100万笔交易。就是1亿笔交易,最后也只有100万笔交易。而这100万笔交易,都变成跟SCAR有关了,不管它是付给SCAR,还是SCAR付给它。区块链上有个概念,单笔交易可以有多个输入、多个输出,实际上就变成了一个交易。所以这样就把1亿笔交易,变成1笔交易。”


某种意义上,辅助链类似于一种侧链,但是真正的侧链不受主链控制,而发链的辅助链受到主链的全程制约,这就是该团队为其取名“辅助链”的原因。 辅助链上是由主链授权,并受主链监督的过程,侧链则不受到主链的控制。


独创SCAR


要实现错位机制的完整性,仅有基础链、辅助链及存储机制不够,还需要其它技术手段。 为此,该团队提出了三项关键技术应用方案:KanBan、SCAR、Sharding分别与基础链、辅助链、存储系统相配合的技术方案。 其中Sharding系引用现有大数据中的技术,这里用作快速数据查询及共识决策; KanBan及SCAR是在本区块链系统中提出的创新设计。


为了使方案流线作业,易于实施,同时也为了使系统具有更广泛适应的标准性,FAB提出了三项创新技术协议,即跨链统一地址协议(CCUA–CrossChainUnifiedAddress);交易互换协议(TEP–TransactionExchangeProtocol);开放验证规则协议(OVP–OpenVerificationProtocol);


不得不说,发链具有多项创新特点,SCAR就是其中之一,Smart Contract Agent Route简称SCAR,叫智能合约代理路由。


需要看的是,没有谁有权利控制SCAR,唯一可以控制SCAR的只有主链。它给谁转钱,均由主链控制。它看似中心化,但其权利是由非中心化的主链控制。在某种意义上,SCAR可以理解为节点,只不过这个“节点”的权利是由主链操纵的。


除了SCAR,发链的另一突出创新点是Kan Ban,对于每个用户的在SCAR上的钱包来说,钱包余额叫状态,状态则由Kan Ban来控制。


Kan Ban在区块链真正的意义叫“通用状态层”,所谓的“通用状态层”,就是监督每一个地址的状态,它实时监督这些状态。除去辅助链这一比较核心的关键技术,发链最关键的技术就是这个通用状态层技术。


通俗解释,Kan Ban是控制钱包的,附着在主链上。每个钱包在辅助链上花钱多少,其他辅助链不知道。不管任何人的钱包,在任何一个SCAR上只要花了钱,这个状态都要投射到Kan Ban上,而Kan Ban也由主链控制它的全局。所以不管是辅助链的应用者、部署者,包括像淘宝,还是辅助链上的用户,比如买东西的人,Kan Ban实际上是受主链控制的。


而非中心化的主链,则是通过智能合约来控制,主链给它制定规则。


就其过程,Paul Liu说:“我们把软件研发好,每一个辅助链在部署的时候,它要向主链提交一个交易,这笔交易给它确定身份,然后给它分配一个地址也好,或者认为是账号也好,这个账号是没有私钥的,私钥在主链上,是由主链的智能合约控制的。辅助链上的所有人,比如A给B转钱的时候,变成A向SCAR转一笔钱,SCAR再给B转钱。这样转的时候,没有危险,因为SCAR是受主链控制的。就像淘宝安装了辅助链,它没有私钥,它干不了事。最后A到B、B到A,A转给SCAR,SCAR转给B,最后就把辅助链的交易给简化了。当然辅助链上的交易详情,辅助链还是要存下来。不仅辅助链要存,还要存到第三方公共存储系统上去。这样每个用户想查支付给谁的详情记录,记录还在,但是这些记录不会到主链上。”


也就是说,发链提高速度及循环验证的过程即是依靠辅助链、kanban、Scar、主链的共同作用及循环。辅助链上的交易要提交到Kan Ban,Kan Ban受主链控制。Kan Ban不做共识,它做共享账本的共识并监督辅助链上花钱的钱包,钱包的交易提交到Kan Ban,但Kan Ban并不存储交易数据,但是Kan Ban要把这些交易块的哈希值保存下来。SCAR来源于主链,从主链到SCAR,再到辅助链上交易,最后提交到Kan Ban,Kan Ban仍保留了哈希值,这样整个过程的任何数据都无法改动,因为Kan Ban也是主链控制的。所以辅助链从头到尾的整个过程,都交给了主链控制,但是它控制的内容很少,仅是一个数据,但这一个数据,在辅助链上是成千上万笔交易。发链因此提高了速度也确保了不可篡改性。


而数据存储,则发生在辅助链上。也就是说,具体的数据存在辅链,或者存储系统上。因为辅链肯定要发挥存储的功能,以保证防篡改的效果。另外,它还必须把这个数据存到第三方存储系统上,因为Kan Ban会验证的,如果不经存储,这个节点就无法运行。


对于辅助链是否可以离线工作的问题,Paul Liu解释,“可以离线工作,但要周期性地向主链提交。事实上它没有办法完全离线,因为它的交易要提交到Kan Ban上,Kan Ban则在主链上。”


形象化解释就是,主链是东家,Kan Ban是Kan Ban请来的监工,辅助链受到主链的控制和监督和制约,辅助链只能拼命干活,也无法篡改数据,这是整个系统的设计逻辑。


支持非中心化交易所


在Paul Liu看来,非中心化交易所一定会取代中心化交易所,中心化交易所一定会消亡。


Paul Liu把交易所视作非常关键的交易中心,而区块链本身的共识就是非中心化,如此重要关卡如果还是中心化形式是不符合区块链本质的。只是囿于技术难度,至今尚未有高体验的非中心化交易所问世。


对于非中心化交易所,Paul Liu成竹在胸:“我们信心十足,今年一定把它搞出来,顶多拖到明年。”


从行业上来讲,非中心化交易所也承担了支付的关键角色。“因为区块链的一个基本认知就是非中心化。交易所并不仅仅是交易所,它是未来连接应用的一个关键环节。它将来可以交易,但它同时提供支付服务。比如企业首付款,就像刷VISA的那些终端,它是提供这些服务。比如有的企业说,我只收比特币,有的企业说,我只收发币。后台需要自带换币功能,交易者只是一个双面而已。”


针对技术的高要求,Paul Liu说:“对技术的要求确实不低,但现在我们就要啃这个硬骨头。当然前提条件是发链能搞好,因为这是做一个非中心化交易所的基础。一个好用的交易所,当然是体验好的非中心化交易所。”


在发链的规划中,非中心化交易所的所有交易的有效性、合法性,都是通过矿工支持的,没有任何人有特权。最后交易费用全部分给持币人,完全是社区应用、社区自治,它体现了公开、公正、民主的原则。不受任何制约,没有风险,没有人“搞鬼”。 Paul Liu 坦言,“中心化交易所跟它没有办法比,它一定是必由趋势,现在只是受控于技术的制约。”


Paul Liu还表示,团队会针对于该交易所去单独融资,目标至少是1亿美元。


创始人离开银联20年


技术出身的Paul Liu还在中国时,是中国银联最早的一批开发者,随着后来银联从深圳迁去上海,Paul Liu也迁居加拿大。


地点变了,但爱好技术和新鲜事物的兴趣和意愿没有变。


据了解,Paul Liu 2013年开始进入币市,2014年着手研究区块链。


在当年还没有太多人认可区块链的时候,Paul Liu却是信心满满。“我从来都是走在技术的最前面,环境不认可新技术,但我也不觉得孤单。我最喜欢搞最新的技术。不管是什么,对新东西很敏感。”


加拿大的环境,也对其开发公链有不小的帮助。“这边整体的氛围和环境比较能够让人认真去深入研究具体的问题,我要在国内,可能不一定有时间和心思潜心研究,”


所以经历、兴趣、环境、坚持、乐观是这位创始人的显著特点。


除了对技术的热爱,对于过去暂时难以突破的高难度技术,他说,“我不会放弃,我知道一定能研究出结果来。如果技术短时间突破不了,需要的再研究一下,日后肯定是能解决的,我们有信心。这些具体的技术,我和很多技术大咖有过讨论,包括麻省理工的人,难的他们也没辙。我们认为一定能解决出来,最后我确实把它解决了,我也相信没问题。”


对于自身信誉度,他对记者称,“我们团队是真实的,项目按照白皮书推进。我们推出来好用的主链和辅助链之后,有很多实际应用落地,才能做实我们的可信度。等今年完了以后,明年真正的实用项目落地了,还得做实品牌和信任度。因为我们还要靠实践,光靠吹没用。关键还要靠我们真正拿出过硬的东西出来。”


对于谁是下一代公链,Paul Liu强调:“我们一而再、再而三说,我们要成为全球第一个真正满足企业级应用的公有区块链。”


该创始人的独立思维,不仅仅体现在发链这一个项目上。


“这么多年,在技术上积累了不少的经验我这么多年的经验,我以前还写了一个叫方舟区块链的项目,也申请了专利。那时候我从比特币上引出一个Aot这么一个分叉,然后想搞公有链。结果发现速度不行,而且费用贵得很。我每做一笔交易,发送包裹的话,要花十几美元,因为比特币的费用太贵了。我想,这肯定不行,要进行研究。所以它来源于这些年的实践经验和实际应用需求。我这个方案,绝对是独创,没有任何人见过。”他说。


技术人员愈发年轻化的现象,并没有令该团队感到担忧,“真正的底层核心说的话,一毕业就会,我是不相信的。这一定要多少年经验的积累。因为遇到的情况,他知道哪条路通,哪条路不通。其实Vitalik虽然年纪小,但是他是有经验的,这不同于国内的同龄人。”


FAB国内来袭


金色财经获悉,发链下一步的目标是拓展中国市场,发力布局生态 。


对于发链来说,挑战主要是“生态”,Paul Liu坦言:“因为技术开发我们还是很有信心的,目前没搞完,但也不算太大的压力。其实很多区块链项目,从ICO到后面的开发,完全是面目全非了,因为全国ICO的时候并没有具体的方案,可以说95%的项目都是这样。在后面搞的时候,跟前面不是一回事了。像我们的项目,从头到尾开发的过程,因为我们弄得很详细,我看其他没有哪个项目,可以像我们这样。我们从头到尾都是围绕设计方案的,因为在ICO之前,我们设计得很详细,目标很明确,所以我们没有任何变,技术开发对我们来讲不是挑战。”


在生态的范围上,发链认为生态的范围比用户还要广。“因为生态里面有些是区块链爱好者,有些是投资币的,真正的用户,是在上面做应用,跟它们的业务进行结合,这才能真正的用户。当然买币、炒币算不算用户呢?某种意义上也算。但对于我们来说,从企业角度来讲,他们不算用户。”创始人认为。


对于生态,Paul Liu认为,这是一个重点,而且非常重点。我们还要继续完善生态,一般人都认为我们技术非常好,其实目前为止,很少有项目像我们这样的。我们公开了所有路径图,我们甚至可能还要快一些,我们是唯一做到的。我们刚开始发币的时候,主链都上线了,一般都是过了半年、一年才上线的。社区是我们的早期弱点,但是现在慢慢开始走上正规了。我们要培养几个层次的社区,一个是开发社区,喜欢搞开发的,以后我们会搞开发者大会,也会在国内搞很多开发应用。培养一帮懂我们系统、也能编程的人。如果有企业想搞应用,它们可以去开发,这非常重要。


另外,发链和约克大学是战略合作关系,其也在哈佛、麻省理工学员、斯坦福等高校做过学术交流、项目展示。


关于未来规划,他称:“未来我们更重视开发者社区,因为这才是我们系统真正被应用接纳的重点。如果应用多了,其他社区也就更广泛了,这是肯定的。所以开发者社区,是我们未来的重点。”



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