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中国区块链硬核技术论文首次入选国际顶级会议,有望掀起堪比深度学习的技术革命

时间:2024-05-20 01:40:14 科技赋能

近年来,区块链技术蓬勃发展,势头强劲以及改变整个在线数字世界的雄心。

自从“区块链之父”中本聪发表论文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》以来的十几年里,世界上最聪明的开发人员和开发人员都致力于这一领域的研究,各种致力于提高区块链的研究项目纷纷涌现。

系统性能项目。

然而,突飞猛进的区块链技术却早已面临著名的“不可能三角”技术瓶颈。

正是因为这个问题,区块链的技术仍然无法在各个领域发挥出全部潜力。

区块链这里的“不可能三角”又被称为“三重悖论”,也就是说无论采用哪种共识机制来决定新区块的生成方式,区块链的网络模型都无法同时兼顾性能、安全和权力下放。

,只有其中两个可以通过牺牲另一个来满足,并且最多可以选择三个中的两个。

去年12月,计算机网络顶级学术会议NSDI宣布接受王嘉平博士和汪浩博士撰写的区块链研究论文。

论文提出了区块链的扩容方案,名为异步共识组Monoxy,可用于全球48000个节点组成的测试环境。

,实现比比特币网络两倍的每秒交易处理量和两倍的状态记忆容量,有望打破长期困扰区块链表现的“不可能三角”瓶颈。

博士王嘉平曾任微软总部雷蒙德研究所负责人。

他专注于分布式系统、计算机图形和视觉以及用于机器学习的 GPU 集群领域的研究。

数十项研究成果发表在ACM SIGGRAPH/ToG国际顶级期刊上,拥有十余项授权美国专利。

师从顺向阳·博士(现任微软全球执行副总裁),并获得中国科学院计算技术研究所博士学位。

他的博士论文获得了年度全国百强博士论文奖,也是当年唯一的计算机科学专业获奖者。

(创新工场执行董事王嘉平 | 创新工场)王嘉平博士现任创新工场执行董事。

他的投资方向是区块链和人工智能。

曾领投比特大陆首轮机构投资,并成为其首轮三大投资人之一。

值得一提的是,该论文的两位作者王嘉平·博士和汪浩·博士均毕业于中科院计算技术研究所,而中科院计算技术研究所也是该研究所的成员之一。

本文件的联合签署人。

未来,创新工场还将与中科院计算技术研究所开展更深入的技术和产业合作。

1.中国区块链技术论文首次入选国际顶级会议。

这是中国人第一篇入选区块链领域国际顶级会议的文章。

NSDI 代表网络系统设计和实现。

它是USENIX的旗舰会议之一,也是计算机网络系统领域享有盛誉的顶级会议。

与同领域其他顶级学术会议相比,NSDI更注重网络系统的设计和实现,注重系统性能和可扩展性。

著名的大数据系统Spark于2016年在NSDI会议上发布。

NSDI一向以高度重视文章质量而闻名,采用严格的双盲评审。

每篇文章必须经过两轮总共六到八个审稿人的评审,然后需要经过程序委员会的讨论和筛选。

通常每次会议录用的论文超过20篇,录用率只有25%左右。

NSDI重点研究的课题是计算机网络和分布式系统,区块链的核心技术属于该领域。

但事实上,目前学术界该领域的主流研究方向仍然集中在集中式数据中心和超级计算中心的理论挑战和实际工程问题上,这些问题大多对应于云计算行业和涉及大量计算任务的机器学习。

场地。

这次,王嘉平博士和汪浩博士联合发表的论文《Monoxide: Scale Out Blockchain with Asynchronized Consensus Zones》闯入了NSDI。

国际主流学术界首次认可区块链扩张计划的相关研究。

这是今年会议唯一接受的与区块链相关的论文。

这也是中国区块链领域的第一篇文章,可谓“中国之光”。

2、突破区块链不可能三角瓶颈,与深度学习技术的突破同等重要。

AI受到“不可能三角”的限制。

早期的区块链网络通常是单链的形式。

为了兼顾安全性和去中心化,性能一定不能提高。

方面的牺牲——如果把区块链网络处理任务的过程比作成年人去售票厅买票的过程,那么单链区块链可以看成是整个售票厅只有一张票窗口,所有来买票的人都必须在这个窗口外排队,所以这个售票大厅的售票速度可想而知,单位时间内售出的门票数量自然不理想。

Monoxy模型的出现打破了这个瓶颈。

在满足安全、高性能、去中心化三角特征的前提下,尽量不引入额外的实体或额外的机制。

那么,这是如何实现的呢?首先,将单链改为多链,即在售票大厅增加窗口。

事实上,之前也有一些研究尝试过多链模型,但都是孤立工作,无法协作,无法真正发挥“多链”的潜力。

可以理解为售票大厅增加了多个窗口,但一个目的地只对应一个窗口。

也就是说,前来售票的人无法在“错误”的窗口成功购票。

相反,他们需要根据目的地到相应的窗口购买门票。

这意味着同时,有些窗口前会排起长队,而有些窗口可能是空的。

整个售票大厅单位时间内售票数量依然有限,售票效率依然大幅提升。

空间。

Monoxy网络是一个并发的多链系统,每条链被称为“共识组”,这就是它的本质。

具体来说,共识组由同质、功能一致、地位平等、逻辑上尽可能隔离的多个独立共识系统实例组成。

它们并行工作,共享整个网络的吞吐量和计算量。

、存储压力,并分配整个网络状态的维护工作。

由于共识组完全并行、异步,无需锁定和同步,即使某个共识组拥塞,也不会干扰其他共识组的吞吐量和区块生产。

这样,在上述售票场景中,每个来到售票大厅购票的人,无论在哪个窗口都可以直接购票。

不同窗口的售票员会在后台协同工作,进行单位时间的售票工作。

最大限度地增加出票数量。

体现在业绩上,区块链的吞吐量和容量将大幅提升,即单位时间每个窗口售出的门票数量和单位时间售票大厅容纳的人数将大幅增加。

实验证明,Monicide模型可以对现有单链共识算法进行100%以上的横向扩展,从而使吞吐量提升100%以上。

它还使整个网络的计算能力(CPU)提高了100%以上,并增加了状态表达的内存空间。

不止次数。

理论上,横向扩展倍数的上限甚至可以达到十万数量级。

这一研究成果无疑将为区块链技术的发展带来质的飞跃。

(王嘉平透露,2020 年 8 月 Monoxy 将上线测试网,供开发者进行技术评测 | 创新工场) 3、应用落地指日可待,赋能金融支付、医疗、医疗等实际场景。

和智慧城市。

一直以来,区块链的技术应用和普及都备受关注。

由于这项技术在效率提升和安全防护方面有着巨大的潜力,越来越多的行业开始认识到区块链的力量,并逐步尝试实施。

Monoxy异步共识组系统的提出,让区块链的技术离实际应用又近了一步。

互联网发展以来,任何真正的在线应用都需要承载大量的日常访问和操作,记录大量用户的状态和信息。

因此,区块链技术的任何实现都需要区块链的技术本身能够承载这样的流量和用户量。

这就是为什么区块链技术本身的性能对于应用的实际实施至关重要。

Monoxy 异步共识组系统在完全不牺牲去中心化的情况下实现了性能提升。

每个全节点的工作压力(带宽、计算、内存、磁盘IO)并不会随着整个网络水平扩展的增加而明显增加。

这样就保证了一台普通中档价位的电脑可以轻松作为网络的全节点,通过普通家庭宽带网络接入主网,为推动区块链技术的落地做出了重要贡献。

具有十分重要的意义。

例如,过去在金融支付领域,跨境支付往往由于货币兑换、手续等因素,需要较高的时间成本且难以高效完成。

借助区块链开放、不可篡改的技术,交易双方的信用机制将得到保障,大大提高系统的运行效率,降低业务成本,有效促进跨界的发展。

商业领域的边境支付。

同样,区块链的技术在银行清算、供应链管理、商品防伪和溯源等领域也具有巨大潜力,甚至可能带来颠覆性改革。

此外,在海量数据支持的人工智能领域,区块链的技术也具有巨大潜力。

数据安全是人工智能行业的热点话题和痛点之一。

区块链的技术凭借其去中心化、匿名化等特点,不仅可以保证现场数据共享的安全性和隐私性,还可以避免出现数据孤岛的情况。

发生。

区块链的技术与人工智能技术的有机结合,可以为智慧城市、医疗健康、食品安全等领域提供更多可能性。