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  • 1 # 解析區塊鏈

    2009 年以來,技術社群裡面出現了很多區塊鏈專案,包括致力於成為通用智慧合約平臺和去中心化應用平臺的以太坊專案。但是區塊鏈的發展不論是從技術角度,還是行業應用角度都面臨著諸多挑戰。包括:

    1、效能低下:早期區塊鏈技術交易吞吐量小,效能低下導致今天的區塊鏈應用無法與傳統的非區塊鏈應用競爭,效能問題一直困擾著諸多使用者。2、同步資料慢:使用者需要同步區塊鏈中的所有資料,由於資料量龐大,所以同步效率低。3、非消費者友好:幾乎所有區塊鏈應用都需要使用者在自己的計算機端執行一個“節點”或至少安裝一個“輕節點”才能使用,此舉會導致區塊鏈應用現今難以在普通大眾普及。4、費用昂貴:費用高昂也是阻礙主流大眾接受採用區塊鏈技術的一大主因,同時還限制了開發者建立免費應用的靈活性。5、平臺“鎖定”風險:應用的設計和程式碼,被開發初期選擇的區塊鏈平臺“鎖定”,導致難以靈活更換。面對諸多技術難題,Laikelib 應運而生。Laikelib 是一個為商業應用的區塊鏈 3.0 底層架構,易於訪問和使用。透過Laikelib,開發人員可以自定義區塊鏈側鏈、智慧合約、雲端儲存,透過在系統中構建、釋出、分發應用程式獲利。在 LaikeLib 團隊技術構想中,LaikeLib 結合現有優質區塊鏈技術底層技術精髓,構建更高效、安全、可擴充套件的信用價值鏈生態體系。DApp 是由智慧合約和客戶端程式碼構成的。LaikeLib 致力於打造多元化,能適配不同行業應用場景的應用服務。使普通使用者可以更快速簡單地接入Laikelib並構建應用。Laikelib 設計創新Laikelib 依託區塊鏈技術優勢,使使用者同步資料更為迅捷,為使用者節約大量的時間成本。Laikelib 無需同步其他側鏈資料,為使用者避免了不必要的容量浪費。使用者只需同步自身相關的業務資料,便可以自如掌控所有交易資訊,創造更加巨大的社會價值。Laikelib 擁有比第三方交易更加便捷、弱中心化、透明化(更加值得信賴)的顯著優勢。1、自主研發:針對傳統區塊鏈效能低下這一痛點,Laikelib 做了突破性的改進和創新。可處理大量的併發使用者,具備了同其他非區塊鏈競爭的實力。全程自主研發,大大提高了效能,給使用者更快捷的體驗。可靠反饋的速度也大大提高,足以服務數以千萬計的日活躍使用者。2、同步資料快:針對大容量同步資料效率低下的問題,Laikelib 實現了強大的技術突破,適應了區塊鏈的發展趨勢。加快了資料(塊產出)處理速度,為使用者節約了很多成本,Laikelib 同步資料快的特性為使用者大大提高了服務效率。3、Laikelib 區塊鏈 3.0:區塊鏈技術的發展迅速且穩定,經過 1.0 的初級階段到2.0 的智慧合約功能(虛擬實現互通,去信用化承諾,高效快捷),再到當下以 Laikelib為代表的區塊鏈 3.0 的技術落地。“區塊鏈+”將成為現實,我們正在進入區塊鏈 3.0 時代。Laikelib 的成功,意味著區塊鏈技術“跨鏈”時代的到來。4、弱中心化:Laikelib 的優勢還在於,傳統意義上的區塊鏈技術是去中心化,在設計上將所有的節點都平等對待,信任成本低,但是交易效率也較低。但在實際中,很多業務場景已經有了一定的信任基礎。Laikelib“弱中心化”的採用,一定程度上避免了海量資料的低效率處理。在原有的信任基礎之上,區塊鏈技術朝著聯盟鏈方向去發展,並構成了一個弱中心化的信任模式,這是原有公有鏈模式上的一個突破。而且,這符合了當下國家監管部門要求。5、多元化的發展:Laikelib 致力於將“區塊鏈+”將成為現實,區塊鏈的應用領域從單一擴充套件到醫療、保險、遊戲、域名等多個領域,構建能快速適配多終端的裝置應用。多行業業務通用模型雜湊在 Laikelib 側鏈上,Laikelib 致力於打造適配多元化、多行業業務模型的中心社群。Laikelib 最終目標是將區塊鏈的技術應用到生活的方方面面,造就更美好的未來。6、開放分享:Laikelib 公連結入簡單,易於操作。避免了大量不必要的繁瑣工作,簡化了接入流程,輕鬆搭建屬於各領域的應用場景。與行業夥伴共享,共同推動可信網際網路的發展,打造區塊鏈的共贏生態。Laikelib 技術設計1.系統簡介Laikelib 團隊結合現有優質區塊鏈技術底層精髓,構建更高效,安全,可擴充套件的信用價值鏈應用生態體系。Laikelib 歡迎每一個參與者。透過與每一位參與者互動,可以幫助我們不斷審查,最佳化,升級,完善系統。每一位促進系統改進的參與者可以獲得相應獎勵。DApp 是由智慧合約和客戶端程式碼構成的。Laikelib 致力構建多元化,適配不同行業,多元化業務場景的去中心化應用服務。

    開發者可以快速加入區塊鏈應用開發,將安全、快捷的應用帶給使用者;人人都可以快速瞭解區塊鏈,安心使用區塊鏈產品。

    2.Laikelib 整體架構

    Laikelib 區塊鏈底層由 Laikelib 團隊自主研發,秉承“開放共享,共同創新”的理念,讓開發者可以快速加入進來,一同成長。Laikelib 底層已實現基於區塊鏈技術的賬戶與許可權管理、智慧合約、共識機制、運營監控、容錯修復等模組。關於 Laikelib 業務模型開發,開發者只需要實現對應介面即可完成模型庫封裝,透過上層 API 介面輕鬆接入應用。開發者也可以新增已實現完整的業務模型庫到Laikelib 庫,我們稽核完成後,將適當發放獎勵。我們也將開放更多業務模型庫與大家一起探討、一同改進。透過業務邏輯多元化實現,使各個行業快速融入進來。開發者也可以訪問我們開放模型庫,搜尋相應行業匹配的業務模型,遵循我們的描述的接入方式,匯入模型直接使用,不需考慮底層搭建的複雜性。我們也將開放與新增更多業務模型庫與大家一起探討,促進各行業區塊鏈應用落地。

    3.Laikelib 的主鏈與側鏈Laikelib 整體由主鏈與側鏈構成。通俗來說, 主鏈是每個區塊鏈專案進行主體業務記錄與擴充套件的使用的記錄鏈。主鏈與側鏈兩者透過雙向掛鉤,實現信用資料從主鏈轉移到側鏈。Laikelib 側鏈支援相對特性業務模型,也具有主鏈相似的記賬與共識機制。它有自己按需定製的賬本、共識機制、指令碼和合約支援、相對特性的業務模型、主鏈相似的獨立的信用記錄機制等,我們也提供側鏈與主鏈信用價值互動轉換方式。

    側鏈與主鏈可以雙向掛鉤進行互動,但 Laikelib 的側鏈業務與主鏈業務相互不影響, 業務與信用記錄採用不同協議記錄方式。

    一條主鏈衍生多條側鏈。主鏈是代表信用價值資訊,側鏈記錄各種業務資料,也可以記錄與主鏈條相似信用記錄。Laikelib 提供公共 API 讓側鏈與主鏈進行雙向掛鉤進行信用資訊交換,各個的信用記錄會記錄在各自的鏈上,也可以將信用記錄透過介面轉換到主鏈上來。Laikelib 主鏈與側鏈特性比較:

    4.超立方體網路(Hypercube)Laikelib 網路構成是基於超立方體網路(Hypercube)設計思想構建而成,從而達到真正意義上分散式、去中心化區塊網路節點同步。超立方體網路,適合 Laikelib 實現高可用,規則化擴張性網路節點雜湊廣佈。傳統的點對點連線技術只實現對等網路通訊,但是在高速擴張與均分的網路雜湊中,要達到高速節點通訊與網路安全、平滑擴張,就必須監控與引入智慧擴容調解節點機制,調整最佳化節點間連線。團隊已投入大量精力最佳化 Laikelib 事件監控排程引擎,如:節點高速廣播、最優連線演算法、事件排程通訊等。監控與適當協調節點間通訊連線機制,保證節點間的通訊通暢、快速。場景舉例:一個新的節點上線後,廣播到各個節點。當前節點透過廣播返回的資訊,計算協調後連線最優節點,精準廣播到網路;每隔一段時間,透過與鄰近節點通訊,適當調整、最佳化網路連線。

    5.共識機制:POP 權利證明5.1.常見共識機制介紹在交易發生時,所有節點都認同的某種約定。比如比特幣礦工將從網路上收到的交易打包成一個塊,不斷計算該塊的 Hash 值,使得它滿足一定的規則,然後廣播出去,其他節點收到該塊後驗證它,成功新增到區塊鏈。目前市場上比較出名的共識機制有 PoW,PoS,DPoS。工作量證明(Proof Of Work,PoW)透過計算來猜測一個數值(nonce),使得拼湊上交易資料後內容的 Hash 值滿足新規定的上限。權益證明(Proof of Stake,PoS),過程是透過“保證金”(信用、名聲等具備價值屬性的物品即可)競爭一個合法的塊成為新的區塊,收益為抵押的信用證明利息與服務費。提供證明的“保證金”(如信用記錄)越多,則獲得記賬權的機率越大。合法記賬者這可以獲得此次收益。股份授權證明(DPoS),是一種新的保障加密貨幣網路安全的演算法,由 bitshares提出。它在嘗試解決傳統工作量證明機制(POW)和 NXT 所採用的股份證明機制(PoS)的問題的同時,還能透過實施科技式的民主,來抵消中心化帶來的負面影響。5.2. POP 權利證明(Proof of Power )權利證明(Proof of Power, PoP),透過以過去獲取權利記錄的量為參考,歷史記錄量越多獲取記賬的權利越大。在過去 1000 個記錄塊中,信用記錄次數越多者,將擁有更大機率獲得下一個塊記錄資訊的權利。在一定時間內,誰先推算出滿足目標值的 Hash,誰就可以先得到記賬的權利,並且此時會影響到獲取下一個塊獲得記錄權利的難度。在未來一定時間內,如果沒有下一個塊被計算出來,而此時擁有更大權利的節點推算出同樣高度的塊,則認為權利大的節點的塊是最長鏈。但這種機制,並不是一直是權利大的節點,持續獲取記錄權利:其他節點(權利較小的)想要獲取記錄資料的權利就只需要提升算力,透過算力的提升,推算速度增加,獲取當前塊記錄權利難度減小;權利大的節點,不一定能在其他已提升算力的節點之前獲取到記錄的權利。6.賬號與校驗方式Laikelib 每個賬戶在每條鏈上的地址都是唯一的,每一種業務鏈獲取地址簽名方式不同。

    賬號透過嚴格密碼學加解密,透過簽名校驗與確定所有權。不同業務,簽名、校驗方式不同。

    7.併發排程隨著使用者與業務量的不斷增長,可能在某個時間段請求指令達到處理量的峰值,服務來不及同時處理,則會發生堵塞的現象。如:在同一時間大量智慧合約註冊指令從客戶端傳送過來,服務端無法及時吞吐全部,導致最後請求堆積過多。由於高併發業務場景頻發,Laikelib 在已建立高速網路節點通訊下,基於事件監控模組透過判斷處理單元是否達到當前處理瓶頸,從而合理判斷與中轉處理指令。如未達到瓶頸,則將指令壓入當前業務處理單元業務處理佇列。處理場景:一個智慧合約註冊指令送達,但當前節點單元處理峰值為 5000 次/min,監控模組發現單元處於瓶頸,則適當向鄰近節點通訊收集節點處理量,轉發到當前業務請求到相對較少業務單元處理節點內。

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