区块链技术现状、理念和特点

区块链的技术现状其实主要是随着其交易量和应用的增加,会出现网络拥堵的问题,而现有的区块链底层仍停留在初级发展阶段,存在不少技术瓶颈,dapp落地也会很困难,TPS成为瓶颈问题。
现存的技术瓶颈有:git

1. TPS性能
首先就是TPS性能问题。TPS(Transactions Per Second)是每秒交易量的意思,是主链的核心性能。github

TPS也能够成为每秒吞吐量,处理的吞吐量越高,每一个区块会变得更大,因此区块链可能会臃肿?算法

历代区块链的tps资料:segmentfault

  • 第一代区块链主要是指比特币,每秒7次,确实好少。
  • 第二代区块链主链的TPS,以太坊,每秒50次。

2. 系统安全
都说区块链很安全,分布式记帐,全部节点都保持一致,可是理论上,仍是存在修改记帐记录的问题的,即黑客利用安全漏洞,发起51%的攻击,夺取记帐权,推翻以前的交易。安全

这个比较深奥了,我的以为实现这一的攻击很难。假如更改这个规则,任何人不容许更改,就跟某些块性能特别好,它出的块每次都又快又准确,其实也算是有种变相的记帐权了吧, 就跟HPB 的高性能节点同样,有出块的权利,出块不就是记帐吗。因此记帐权仍是在部分节点手里,哪一个节点广播的快,它就有了那个交易的记帐权,还有了第一个记帐的奖励。服务器

3. 共识机制
区块链里的任何转帐都须要网络中全部节点达成共识!因此共识机制不一样会致使达成共识的速度不一样,相应的你出块的速度也不一样。网络

目前通用的有 PoW(工做量证实,比特币用的最多),还有POS(权益证实)算法,还有DPOS等。并发

4. 费用高昂
区块链如今的受众其实仍是有限的啊,先不说受众,就说dapp开发吧,开发者测试dapp都会产生gas费用,(本地链不会产生真实费用,因此快去搭个本地链吧),就算dapp开发完成后开发者选择承担了运行时候的gas费,那dapp的使用条件也有限。
因此!综上所述!
HPB就是为了:app

  • 提升TPS(采起软硬结合呀,主要用BOE硬件来提速)。
  • 费用(建个本身的高性能区块链平台,分布式应用来知足真实商业需求)。
  • 安全(理论上的不安全是永远存在的,不能由于黑客破解的几率小就说他破解不了)。
  • 共识机制(这个HPB有本身的共识算法的!就是内外层选举投票机制)。

设计理念

HPB最大的特点就是开发了本身的BOE加速引擎(用BOE硬件和软件交互,就是一直宣传的软硬件结合),经过将某些算法从节点上移到底层上,也就是用板子计算一些算法,这样节点的TPS天然会提高。分布式

BOE板子上有散热片,功能模式开关(用来回复出厂设置和硬件升级),还有不少元器件,高达50多种。

这个板子是加速的核心,我感受挺厉害的,毕竟首先是种创新,而且是切切实实突破了。

BOE

BOE技术是HPB创新性设计的,英文全称是Blockchain Offload Engine,中文可翻译为区块链卸载引擎,或区块链负载卸载引擎。

来一段专业的术语解释:BOE是一个异构处理系统,包括BOE硬件、BOE固件,以及与之匹配的体系软件,该异构处理系统经过结合CPU串行能力和FPGA/ASIC芯片的并行处理能力,实现高性能和高并发计算加速。

贴两张BOE的版图,这张版图里我知道的颇有限而且随着需求BOE也会有新的改版,PCI-E卡槽,用来将板卡安在服务器的PCI-E卡槽里的。

图一
图二

BOE里的算法

ECDSA加速

ECDSA ,椭圆曲线数字签名算法,是目前行业中应用最为成熟和普遍的数字签名算法,BOE加速引擎内嵌ECDSA模块,将大幅提升签名验证速度。

硬件随机数生成器

BOE加速引擎采用了区块数据分片广播处理技术,每一个区块分片中都含有完整区块头部,便于将新产生的区块尽快广播到全部节点。

网络性能

HPB网络中,可以成为高贡献值节点的条件之一是能为系统提供网络带宽。BOE技术基于硬件实现了节点链接的流量统计,共识算法可以经过BOE技术计算出某个节点提供的网络带宽数据。

并发

BOE加速引擎可实现大并发链接,并同时维持支持超过10,000条TCP会话,可并行处理10,000条会话,这将大大下降分布式网络层级数。专用并行处理硬件将接管由传统软件串行处理功能,例如交易数据广播、未验证Block全网广播、交易确认广播等。

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