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RChain:一篇文章看透百度XuperChain系統架構_UPE

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本期「百度超級鏈學院」邀請來資深研發工程師,為各位開發者帶來超硬核解讀,揭秘百度XuperChain系統架構到底是怎樣的!

背景百度XuperChain在2019年5月底正式宣布開源。在開源后很快獲得了開發者、區塊鏈媒體的廣泛關注。XuperChain是百度自主研發的區塊鏈系統,在開源到Github后仍然在活躍地升級代碼,先后發布了V3.1、V3.2兩個版本。其中有10%的代碼是由外部開發者貢獻的。

當前,國內外的區塊鏈系統多如過江之卿。對于區塊鏈開發者而言,如何選擇一個區塊鏈系統持續地深耕是一個難題。在項目選型過程中有很多問題要考慮,例如,功能是否完備,性能是否滿足業務壓力,開發過程中遇到問題能否獲得有效的支持?百度超級鏈目前已經通過工信部電子一所的標準測試,在功能、安全、性能三方面都遠超過同類產品。超級鏈也建立了活躍的開發者微信群,越來越多的開發者正在學習超級鏈,用超級鏈落地自己的項目。本文將闡述百度超級鏈的架構體系,對其獨特的關鍵技術進行簡要的分析,讀者將大體了解到超級鏈為什么能實現高性能,架構上如何做到的可插拔等等。后續我們還會推出系列文章,對各個知識點進行抽絲剝繭的講解。

Cardano巨鯨在過去一周里出售或重新分配了大約10.2億枚ADA:金色財經報道,分析師Ali發布的數據顯示,Cardano巨鯨在過去一周里出售或重新分配了大約10.2億枚ADA,價值約2.65億美元。[2023/9/8 13:26:23]

系統架構一般而言,區塊鏈系統都是有三大件:分布式賬本、合約引擎、共識處理器。

分布式賬本解決的是數據的存儲問題,例如數據怎么持久化到存儲介質,數據怎么組織,數據的校驗、更新、查詢等。合約引擎解決的是計算問題,能夠將數據和合約字節碼從賬本加載到虛擬機,進行運算之后,將產生的數據變更再寫入到賬本。共識處理器解決的是一致性問題,因為區塊鏈是個P2P的網絡集群,傳輸有延遲、不穩定、節點作惡等因素。最終需要通過共識處理器保障:集群中的所有節點的存儲的數據是一致的,計算結果也是一致的。

Voyager標記地址向Coinbase轉移了價值約760萬的加密貨幣:金色財經報道,據PeckShield監測數據顯示,Voyager標記的地址在過去16小時內向Coinbase轉移了價值約760萬的加密貨幣,包括2500枚ETH和2500億枚SHIB。[2023/2/20 12:17:46]

圖1.簡化的超級鏈架構示意圖

在超級鏈的架構設計中,這三大件都具備可插拔能力。在合約引擎中,通過抽象的虛擬機接口設計,使得可以集成各種豐富的虛擬機,例如:XVM、Wavm、SolidityVM等等。在分布式賬本中,我們設計了高并發的事務管理模型XuperModel,并且通過抽象的Key-Value接口設計,使得可以能集成各種底層存儲引擎,例如:Leveldb、Baddger、Rocksdb,只要實現了Put、Get、Iterator等接口,就可以將第三方的存儲引擎集成進來。在共識處理器中,通過抽象的Consensus接口設計,使得可以集成各種豐富的共識算法。超級鏈已經開源的主要是TDPos和Pow兩種共識算法。開發者完全可以根據自己的需要開發自己的共識算法集成進來。

亞特蘭大聯儲GDPNow模型下調對美國2022年第四季度GDP預期:1月6日消息,GDPNow模型對美國2022年第四季度實際GDP增長率(經季節性調整的年率)的預測為3.8%,低于1月3日的3.9%。在供應管理協會、美國經濟分析局和美國人口普查局最近發布數據后,第四季度實際個人消費支出增長和第四季度實際私人國內投資總額增長的預測分別從3.6%和6.1%下調到3.2%和5.8%。而實際凈出口變化對第四季度實際GDP增長貢獻的預測從0.17個百分點上升至0.35個百分點。[2023/1/6 10:24:14]

圖2.百度超級鏈架構圖

高性能關鍵技術

持有超過100枚以上ETH的地址數量創20個月新高:金色財經報道,據Glssnode數據顯示,持有超過100枚以上ETH的地址數量剛剛達到47,131個,創20個月新高。[2022/11/20 22:08:36]

超級鏈的性能優化主要是從兩個方面著手,一個是立體網絡、一個是鏈內并行。立體網絡,簡單來說是通過一條Root鏈派生出N個平行鏈,這N個平行鏈是按照業務來劃分,使得交易充分地并行。某些必要情況下要通過Root鏈的哈希錨定實現跨鏈。另外,還有可回歸側鏈技術,動態地fork生成側鏈,完成一段時間的計算運行后,釋放側鏈。立體網絡技術暫時沒有開源。鏈內并行,指的是單鏈情況下的性能優化技術。提高單鏈的性能主要從兩個方面:加快出塊速度和穩定性、交易驗證充分并行。一方面,超級鏈采用了TDPOS共識,優化了出塊時間片調度機制,能夠穩定快速出塊。另一方面,超級鏈采用獨有的XuperModel模型,使得交易的驗證充分地并行化。這種模型是從經典的UTXO模型發展而來的,將智能合約的執行分為兩個不同的階段:預執行階段和提交階段,并通過類似于MVCC的機制避免整體加鎖,不同于一般的讀寫集機制,超級鏈中交易的讀集引用不需要綁定區塊高度,未確認交易的輸出也可被引用,進一步提升了性能測試的整體吞吐。此外,在工程實現方面也做了大量的優化。比如底層KV存儲支持多盤存儲避免IO瓶頸,通過內存Cache降低訪盤開銷,通過線程避讓機制保障準時出塊等等。

社區建設

超級鏈的代碼開源在https://github.com/xuperchain,目前每周的開發進展都會同步給社區。我們也歡迎大家提交代碼,在Github上給出了Issue和PullRequest的發起模板。到目前為止,外部開發者提交的Commit數量占到了10%。我們的社區建設目標是逐步提升這個比例,使超級鏈真正成為一個開放共建的生態。為了方便大家反饋問題、及時地解答疑惑,我們也建立了微信群,群中有值班的工程師會7*24小時為開發者服務。

后續計劃

后續,超級鏈會進一步提升性能、易用性,努力提高在區塊鏈開發者中的影響力。另外,大家也知道XuperChain只是超級鏈“Xuper”家族產品中的一員,我們后續還會開源超級鏈在邊緣計算、大數據、多方安全計算等方面的集成化解決方案,敬請關注。

Tags:UPE區塊鏈RChainRCHCHUPE價格區塊鏈運用的技術中不包括哪一項interstellarchainpolarchain

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