突破区块链核心技术
本文摘要:区块链作为数字年代的底层技术,具备去中心化、开放性、自主性、匿名性、可编程性和可追溯性六大特点。

区块链作为数字年代的底层技术,具备去中心化、开放性、自主性、匿名性、可编程性和可追溯性六大特点。正是这六大技术特点使得区块链具备革命性和颠覆性的技术特点。

其中,去中心化是指因为使用了分布式计费存储技术,没中心化的硬件或管理机构,任何节点的权利和义务是平等的,系统中的数据块由整个系统中具备维护功能的节点一同维护。这也意味着保证节点的安全对于区块链的安全尤为重要。

其中,BFT共识算法作为区块链的重要核心技术,是保证区块链安全靠谱运行、提升区块链扩展能力和运行性能的核心算法。BFT共识算法具备高性能、低资源消耗、易部署等特征,遭到业界喜爱,在中外区块链系统中得到广泛应用。

异步BFT算法可以容忍互联网通信失败,抵抗拜占庭式对手的恶意攻击。它是保证区块链在网络环境下稳健运行的理想共识技术。怎么样设计一个高效的异步BFT一致性算法一直是密码学和分布式计算范围的一个要紧问题。

20世纪80年代以来,包括多位图灵奖得主在内的很多国际著名学者对这一问题进行了探索。2021年提出的Honeybadger BFT是第一个近乎好用的异步共识算法,已应用于区块链平台。

目前,中国科学院软件研究所的张振峰团队和新泽西理工学院的唐强团队,在区块链核心技术的拜占庭容错(BFT)共识研究上获得了要紧突破——研究职员提出了世界上第一个完全好用的异步通用辨别算法“Dumbo-BFT算法”(简称“Dumbo-BFT算法”)。

该算法从独特的角度剖析了“蜜獾算法”,揭示了其性能缺点的根源是很多随机子模块调用致使的运行时间增加,并提出了一种新的可证明靠谱的广播原语。
“小飞翔算法”通过密码学的“证明”保证了事务广播的正确完成,并给出了一种基于门限数字签名技术的高效架构办法。通过革新的多值拜占庭一致性应用,将事务的一致性转化为“证明”的一致性,使“小飞翔算法”可以容忍1/3的恶意节点,并在性能上突破异步一致性算法设计的挑战。

张振峰说,联合团队完成的“小飞象算法”的创造性突破,不只解决了异步一致性算法设计的理论问题,而且大大提升了性能,全方位超越了现在业界使用的“蜜獾算法”,成为一种新的算法世界上第一个完全好用的异步一致性算法。可以说,区块链的颠覆对将来信息技术的进步意义重大,有望推进人类从信息网络年代走向价值网络年代。