杭州2021年9月29日 /美通社/ -- 區塊鏈作為數字經濟的可信基礎設施，為實現數據可信、資產可信、合作可信發揮了至關重要的作用。隨著區塊鏈技術被寫入“十四五”規劃，國家明確了以聯盟鏈為重點發展區塊鏈服務平臺的目標。更多場景的深度探索和應用，對區塊鏈這項新興技術提出了更高維度的要求與挑戰。
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對于聯盟鏈的需求以及未來發展趨勢趣鏈科技將它們分為以下幾類：
因此，區塊鏈作為未來的可信基礎設施與下一代價值互聯網的基石，需要面臨更大的挑戰，趣鏈區塊鏈平臺也需要做更多的技術升級與迭代來滿足未來“新基建”提出的重大需求。
一、全新的區塊鏈網絡架構：多層級異構區塊鏈并行網絡模型
趣鏈科技全新的區塊鏈網絡架構：多層級異構區塊鏈并行網絡模型
區塊鏈作為一個龐大的可信數據基礎設施，需要支持大規模組網模型。趣鏈科技認為，整個區塊鏈網絡需要同時支持“橫向”與“縱向”的擴展。
在此網絡模型與架構下，能夠實現多級異構（同構）子鏈的擴展與管理，實現多鏈之間的互聯互通，更加合適去做業務的拓展以及隔離，更加符合“基礎設施”的相關需求。另外，針對每條平臺節點，可以做到按照節點種類進行劃分，實現多類型區塊鏈節點的分層組網模型，形成一個大規模可治理的區塊鏈網絡。因此從這兩個維度來看，趣鏈科技能夠實現“橫向與縱向”的擴展方式，形成一個新的多鏈異構并行的架構。
這樣做的最大的好處是，在“新基建”的擴展方案中，可以靈活的實現“新鏈”的接入與管理，并且不同業務鏈之間完全有可能實現鏈與鏈之間的可信互通，實現多鏈模型下的監管與治理；同時，針對業務擴展過程中的“新伙伴”加入，也能夠依據節點類型提供相應的準入模型，實現更細粒度的權限管理與控制，有利于做業務的大規模擴展。
所以，趣鏈科技認為未來發展過程中一定是多元化的技術并存，區塊鏈要發揮價值，也必須實現不同業務場景的互動，更重要的是需要有更多的合作伙伴加入才能夠實現“價值互聯網”的構建。區塊鏈也不會只是單單的一條鏈，而是一個基礎網絡的載體，能夠具備更強的可擴展性與兼容性。
二、專用的區塊鏈存儲引擎：新一代高效混合存儲模型
與公鏈不同的是，聯盟鏈的業務開展速度、業務數據量、業務復雜程度相對更加復雜。比如之前趣鏈科技做的公積金的相關業務，目前的累積數據已經達到了200億條，這個其實對于區塊鏈本身的壓力也是相當之大，傳統單一化的區塊鏈存儲模型，利用通用的單機RocksDB、LevelDB之類的也無法滿足這一數據庫模型，但如果直接采用像TiKV、Aerospike等分布式數據庫，雖然能解決數據量存儲的問題，但是在讀寫十分頻繁的情況下會擴大交易延遲，由此也會大大的降低區塊鏈的執行性能。
經過分析，趣鏈科技認為區塊鏈本身存在較為獨特的存儲模型，可以為其設計更為專用的存儲架構來適應存儲需求。所以，從2019年開始，趣鏈科技就已經開始對趣鏈區塊鏈平臺的存儲架構進行了迭代升級。
趣鏈科技專用的區塊鏈存儲引擎：新一代高效混合存儲模型
迭代升級的基本思路還是參照傳統數據庫的優化思路“分庫分表”的模型進行展開，按照本身的數據特征進行分庫倉儲，但更為重要的是，在分庫存儲之后也需要針對其數據特征進行數據庫的設計與研發，從數據庫層面就應該能夠適配其本身的存儲模式，打造區塊鏈專用的存儲引擎。
趣鏈科技在趣鏈區塊鏈平臺的混合存儲模型中，單獨設計了幾個重要的組件與引擎：
三、一鍵鏈改功能：易用的區塊鏈執行引擎
眾所周知，區塊鏈作為一個基礎軟件，跟業務最耦合就是智能合約，而讓使用者能夠直觀感受到區塊鏈是否易用的也是智能合約部分，所以，作為智能合約的載體虛擬機就顯得尤為重要。
趣鏈科技始終認為，一個好的虛擬機不僅僅是擁有很好的性能、可擴展，更為重要的是它的易用性，它需要對業務開發者和使用者更加友好。經過總結分析，所謂的易用性主要有幾個方面：
1.編程語言的通用性，對于開發而言，不需要額外的學習一種新的語言，并且這種語言要有很好的生態；2.數據存儲結構的多樣性，能夠按照業務邏輯提供更為多樣的數據結構，使其更貼近業務；3.對于業務系統框架對接的便利性，希望能夠實現快速的業務系統的對接，降低業務系統開發的成本。
因此，在趣鏈區塊鏈平臺的之前版本中，很早就已經推出過趣鏈科技自研的基于Go實現的Java虛擬機，性能較EVM也得到了較大的提升，另外利用Java語言本身的開發生態，為開發者提供便利，對于存儲的數據結構方案，也提供了Map，List以及Table等多種類型的數據存儲架構。
趣鏈科技一鍵鏈改功能：易用的區塊鏈執行引擎
基于此，近期趣鏈科技也將對虛擬機做進一步升級，主要會聚焦在對于已有業務系統的對接成本降低方面。基于已有K/V的狀態數據庫存儲模型，借鑒Google的《F1：A Distributed SQL Database That Scales》的思路，在區塊鏈上實現高效的SQL解析和執行，趣鏈會在區塊鏈上實現SQL的編譯處理以及將SQL轉化到鍵值對存儲引擎的技術組件，在保證原有的Merkle Tree計算情況下，提供了對業務更加易用的調用模式。但是需要注意的是，并不是所有的需求都適合于區塊鏈，例如基于非索引的查詢在目前的區塊鏈系統中就顯得很不合理，這也需要存儲引擎的配合。
更進一步，對于業務系統而言，單單的支持SQL執行以及表數據存儲結構是遠遠不夠的，需要能夠支持更便捷的業務系統對接，例如如何在傳統的SSH、SSM等 JavaWeb框架中快速對接區塊鏈，一般在Mybatis或者Hibernate中實現對于SQL語言的封裝和執行，然后再通過JDBC實現數據庫的訪問和調用，而趣鏈科技也需要實現類似的區塊鏈JDBC接口幫助開發者實現快速的數據存取，實現更加友好的業務調用模式。
因此，趣鏈區塊鏈平臺能夠在一定程度上實現對于業務系統的“一鍵鏈改”，大幅度降低區塊鏈的開發的門檻和使用成本。
四、天然的隱私保護與并行計算模型
近年來，隱私保護也是區塊鏈領域最熱的話題之一，不少的區塊鏈平臺也推出了自己獨有的隱私方案，不論是基于密碼學算法的，還是基于TEE的，各類的方案都是比較完善的。在趣鏈區塊鏈平臺的舊版本里，趣鏈科技也推出過不同類型的隱私保護方案，基于TEE的，基于分區共識的等等，但此類方案，在使用層面還是開發層面還是有比較大的限制。趣鏈科技認為，造成這種情況的根本原因是，現有的區塊鏈的共識-執行-存儲的計算架構，不適合去做隱私保護，所有的共識節點都需要冗余的計算存儲，也是造成隱私保護難的原因之一。
所以，只有做到執行、驗證、存儲分離，才可能做到更好的隱私保護，實現數據“可用可驗不可見”，而在做到了執行驗證存儲分離之后，也更容易做到區塊鏈的并行計算。如下圖所示，平臺在未來會實現，區塊鏈的計算與驗證分離，充分發揮基于TEE或ZKP的可驗證計算能力，實現鏈下計算，鏈上驗證，在架構層面做到鏈上鏈下的高效協同。
趣鏈科技隱私保護與并行計算模型
同時，更為重要的是，借助趣鏈區塊鏈平臺的分片架構，能夠實現鏈上驗證的并行處理，實現共識節點的橫向擴展，更適合未來區塊鏈的對于高性能的要求。趣鏈科技認為，在此種計算模型下，區塊鏈能夠同時兼顧可擴展性、隱私性與高性能。新一代趣鏈區塊鏈平臺也將能實現復雜業務情況下性能的進一步提升。
五、全鏈路的軟硬一體化方案
軟硬一體化方向，是趣鏈科技從Hyperchain面世以來始終貫徹的理念，趣鏈科技認為應當充分的發揮硬件的高安全與極速計算的能力，結合區塊鏈軟件本身的特性打造區塊鏈的專用硬件，實現安全性、隱私性、性能的進一步突破。主要的方向趣鏈科技認為有三個：
去年，趣鏈科技發布了與中科曙光合作的區塊鏈一體機，實現了多個專用設備的聯動，助力驗簽、網絡、存儲等多個維度的加速。此外，依賴于硬件本身的可信執行服務，能夠實現細粒度的隱私保護策略，保證數據在執行、存儲、傳輸過程中的全方位加密。
趣鏈科技全鏈路的軟硬一體化方案
最后，趣鏈科技認為區塊鏈軟硬一體化不應只局限于在服務器端，更需要考慮的是全鏈路數據可信，這也是趣鏈科技一直在做的事情。未來，趣鏈科技將會秉持更加開放的生態觀，持續開放趣鏈區塊鏈全功能試用版本供更多開發者開發區塊鏈應用，構建出一個更具活力的區塊鏈生態。
