商用级的区块链技术开发在2018年迎来又一波风口,不仅是各大科技巨头的积极参与、包括央行在内的一片传统企业都深入其中,其交易性能便成为重点。虽然一般说来,区块链不适用于高频交易的场景,但由于要处理商用交易需求,业界目前十分关心如何提高区块链技术开发的系统交易吞吐量,同时降低交易的确认延迟。
目前,公开的比T币区块链只能支持平均每秒约 7 笔的吞吐量,一般认为对于大额交易来说,安全的交易确认时间为一个小时左右。以太坊区块链的吞吐量略高一些,但也就40笔/秒的速度,交易性能被认为是较大的瓶颈。
区块链技术开发系统跟传统分布式系统不同,其处理性能很难通过单纯增加节点数来进行横向扩展。实际上,传统区块链系统的性能,在很大程度上取决于单个节点的处理能力,小额交易只要确认被广播到网络中并带有合适的交易服务费用,即有较大概率被最终打包。高性能、安全、稳定性、硬件辅助加解密能力,都将是考察节点性能的核心要素。
这种场景下,为了提高处理性能,武汉先达区块链技术开发公司着重提升单个节点的性能(如采用高配置的硬件),同时采用FBA模式设计优化的策略和算法,提高性能和安全性;另外一方面试图将大量高频的交易放到链外来,只用区块链记录最终交易信息,如比T币社区提出的闪电网络等设计。类似地,侧链(side chain)、影子链(shadow chain)等思路在当前阶段也有一定的借鉴意义。类似设计可以提升数千个数量级的交易性能。
此外,在FBA模式的场景下,武汉先达区块链技术开发的系统还参与多方存在一定的信任前提和利益约束,可以采取设计的优化,换来性能的提升。以超级账本 Fabric 项目为例,在普通虚拟机配置下,单客户端每秒可以达到3000次(Transactions per second,tps)的交易吞吐量;在后期完整工程优化和硬件加速情况下可以达到每秒数十万次的交易处理峰值,这才能匹配商业级区块链交易性能。
据公开的数据表明,武汉先达采用FBA架构的区块链交易处理均值为 3000 tps,交易处理速度是比T币的428倍、是以太坊的75倍。客观地说,目前开源区块链系统已经可以满足不少应用场景的性能需求,这样的架构模式也为商业级区块链技术开发应用打下了良好的基础。