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链茶访:bloXroute阿来教授:BDN如何利用0层网络技术从根源消除扩容瓶颈

链茶访是链茶馆开辟的区块链项目报道专栏,每周会对一个项目团队进行专访,链茶馆将挖掘不同项目的闪光点,讲述区块链开发者的创业故事,为各位区块链同侪提供最新的项目资讯与行业动向。

6月20日,Y-Talk下一代公链活动在北京奥体小剧场举行,bloXroute Labs(波思路实验室)项目作为主办方参与了分享,联合创始人兼首席架构师阿来教授作为嘉宾进行演讲。

 

链茶访:bloXroute阿来教授:BDN如何利用0层网络技术从根源消除扩容瓶颈

 

bloXroute是一个可以在不改变区块链协议或共识机制的情况下,解决区块链扩容问题的区块链技术服务项目。bloXroute项目没有针对Layer 2和Layer 1, 比如分片技术,而是针对Layer 0的传播效率问题,从而帮助所有包括联盟链在内的区块链增加吞吐能力。

 

链茶馆有幸在活动现场邀请到阿来教授进行专访,他是美国西北大学计算机系的网络中立性专家和全职教授,同时是一位和蔼可亲的长者。在用英文进行了简单的彼此介绍后,链茶馆发现阿来教授是一位平易近人的学者,穿着也非常简洁朴素,戴着黑色框架眼镜显得文质彬彬。

 

项目成立于芝加哥 70%团队成员是研发

 

链茶访:bloXroute阿来教授:BDN如何利用0层网络技术从根源消除扩容瓶颈

 

阿来教授介绍到,bloXroute项目的灵感来自于他的前博士生Uri Klarman的论文,目前Uri也是bloXroute的CEO。团队从2017年开始组建,公司在2018年1月份成立,同年也获得了第一轮融资,目前拥有25名成员。

 

大部分成员在芝加哥,少部分成员在以色列特拉维夫进行办公,团队中70%都是研发成员。项目选择做Layer 0扩容方案与阿来教授的背景是有关系的,阿来教授所研究的领域是计算机网络,最早接触区块链的时候,他发现区块链行业大部分的从业者都是做加密行业相关的人。

 

加密学科与计算机网络学科还是有区别的,区块链行业计算机网络学科人才相对较少。阿来教授意识到区块链行业在网络技术方面需要很大的提升,这是一个创业的机会。在团队看来,区块链扩容问题本质上是网络问题,可是区块链网络层的基础设施并没有得到充分关注。bloXroute利用全球云节点搭建了可验证中立性的开源区块链分发网络(BDN),其实是运用传统互联网思维去解决区块链难题,也正好是团队擅长的技术领域。

 

bloXroute的内部高速缓存技术与直通路由技术解决了什么问题

 

链茶访:bloXroute阿来教授:BDN如何利用0层网络技术从根源消除扩容瓶颈

 

阿来教授认为,内部高速缓存技术与直通路由技术是区块链Layer 0扩容解决方案的关键技术。信息传播时间和数据大小成正比,为了避免传播延时导致的分叉问题,区块链一般通过限制区块大小把延时控制在合理的范围。另外,在传统的对等网络里,每个区块链节点在发起下一轮广播前要对接收的完整信息进行验证然后再把同样的信息重复广播给其相邻节点,这个重复的过程实际上造成了很多效率浪费。再有,对等网络节点间的数据传输路径缺乏优化,进一步加重了信息传播的延时问题。

 

bloXroute将区块链节点信息同步的过程进行了简化,首先,压缩数据,BDN网关使用内部缓存技术把原来的交易变成了更短的4字节ID,把交易长度缩小100倍,同时在BDN网关内部生成和保存交易对照表,用来查询ID和交易的对应关系。第二步,当新区块生成时,里面的交易会根据对照表被替换成短ID,实现压缩区块的效果。第三步,当所有安装了BDN的区块链节点接收到新区块后,BDN网关会把短ID恢复成原来的交易从而完成“解压”。

 

对于直通路由技术的应用,阿来教授表示传统对等网络上的数据传输采用的是存储和转发的方式,以比特币为例,传统对等网络里每个区块链节点都是去信任的,因此必须重复同样的接收和验证动作后才把内容推给其他相邻节点,这样的方式虽然安全但非常低效。BDN中继节点都是bloXroute自营的,所以BDN内部的传输过程中节点间不需要验证的动作,节点只需要专注于内容分发,这为直通路由技术的运用创造了前提。

 

直通路由技术已被传统互联网行业广泛应用多年,其目的是提高数据传输的速率。在BDN里,当第一个数据包通过BDN网关抵达中继节点后,这个中继节点就立刻向外分发,而不必等到集齐所有数据包后才开始,也就是说当对等网络里的区块链节点还在等相邻节点完成上一轮数据接收的时候,所有使用BDN的区块链节点已经在同步接收出块节点发出的数据包。通过这个技术,可以最大限度地提升信息传输的效率。

 

bloXroute如何保证中继网络节点的中立性

 

链茶访:bloXroute阿来教授:BDN如何利用0层网络技术从根源消除扩容瓶颈

 

阿来教授表示,在bloXroute的BDN上有两种节点,一种是中继节点由团队负责运营,另一种是区块链节点,是区块链网络本身的组成部分。保证BDN中继节点的中立性是bloXroute项目的核心,解决中心化网络的高效性和去中心化网络的安全性之间的矛盾。

 

bloXroute在概念设计之初就把网络中立性作为重中之重。网络中立性在这里的含义是网络运营商不能对区块链节点进行干预以及窃取区块包含的交易内容。bloXroute通过硬技术手段为这个难题找到了解决方案。首先,bloXroute使用了区块加密技术,区块链节点在向BDN网关上传区块的时候,在进入BDN前网关对区块进行加密,这样该区块在BDN的传播过程中bloXroute是无法看到其中内容的,这样有效防止了bloXroute在信息传播中窃取信息。

 

当该区块到达所有同样使用了BDN的其他区块链节点后,接收节点会向发出节点发出信号,表示自己已经收到了区块。然后发出区块的节点才会向接收节点发送私钥,拿到私钥后接收节点的BDN网关方可解压区块,将区块中的信息恢复成原始交易数据。这个时候,由于区块已经离开了BDN,作为BDN的运营者,bloXroute自然也无从知晓解压后区块内包含的交易信息。

 

阿来教授举例倒,如果某个区块链节点担心bloXroute有能力对节点进行干预或进行操作歧视,它可以做什么呢?它可以使用相邻节点上传的方法,与其通过自己的BDN网关上传区块,该节点可以把区块交给同样安装了BDN网关的相邻节点去上传,从而达到隐藏出块节点地址的目的,这样一来确保bloXroute无法阻止任何区块节点对BDN的使用。

 

阿来教授进一步解释道,在传统对等网络里,区块链节点之间本身就有相互协作的义务,所以相邻节点上传的方式不会增加对方的负担。另外,相邻节点互助是双赢的事情,所有区块链节点都有需要帮助的时候,也愿意成为正义的节点。在BDN的世界里,当bloXroute网络受到严重攻击时,拥有良好使用记录的“正义节点”对BDN的使用将受到更小的影响。

 

另外,bloXroute也发明了一套帮助区块链节点主动监督BDN的方法,它叫做测试区块。由于所有进入到BDN的区块都被加密,BDN不仅无法窃取区块内的交易信息也无从识别该区块的真伪,基于这个特性,不限于区块链节点,任何人想要监视BDN的运行状态,他们可以在安装BDN网关后向BDN上传测试区块,通过区块的传播效率来判断BDN的状态以及自身是否遭到不公对待。

 

bloXroute的BDN分发网络的加入方式与诸多好处

 

链茶访:bloXroute阿来教授:BDN如何利用0层网络技术从根源消除扩容瓶颈

 

在bloXroute出现以前业内已有一些中继网络,比如Falcon、FIBRE,但他们基本都是单纯以解决网络加速问题为目的,并没有考虑中立性以及扩容的问题,所以从这个角度来说,BDN并不是一个简单的中继网络,而是“区块链的CDN网络”。BDN不仅仅是搭建了由中继节点构成的网络,bloXroute在分发网络背后运用了大量诸如内部高速缓存、直通路由、测试区块等技术,所以或许称之为智能区块链分发网络更加贴切。

 

阿来教授谈到,bloXroute与其他公链进行兼容的方式主要通过BDN网关,不同区块链项目需要不同的网关,计划今年三季度上线的V1版本将提供支持BTC、BCH和ETH的网关,同时还会提供供其它网关开发的API。对于基于这些公链的分叉链,新网关的开发工作会比较小,但对于共识和传输机制差异较大的区块链,网关开发工作可能要多一些,但不要求区块链对自身的协议进行任何修改。

 

对于希望接入BDN的其他区块链,除了需要提供共识协议、传输格式、开发语言等技术细节,还需要协助bloXroute的开发和测试工作。短期来说,接入BDN后,这些区块链首先能够在自身协议限制的范围内做大区块,通过提高TPS来吸引更多开发者和用户,同时,由于可以更快地接收和发布信息,区块链的节点可以提高自身的盈利能力。另外,除了在扩容问题上,对于区块链项目和矿池可以减少在网络优化上的成本投入,同时可以在保持甚至提高TPS的前提下允许区块链增加更多节点,实现去中心化。

 

免费开放给矿池的bloXroute分发网络 盈利模式是怎样的?

 

阿来教授表示,区块链节点是BDN的直接用户,例如矿池,团队认为节点是区块链发展的基础,所以希望以永久免费的方式鼓励节点长期使用BDN,帮助所有区块链以最低的成本突破扩容瓶颈。但bloXroute项目本身毕竟不是慈善机构,阿来教授开玩笑地说,只不过我们做的是长线投资。

 

bloXroute的长线投资逻辑是希望先用技术手段解决扩容问题,使主流的区块链应用成为可能,从而产生更多链上的事务需求,反过来对BDN产生实质性的需求。阿来教授认为只有当整个区块链生态繁荣了起来,区块链用户才会对扩容技术产生真正的需求,这其实也是个鸡生蛋和蛋生鸡的问题。

 

bloXroute的商业模式中,会设定一个收费门槛,比如100个TPS,在这个TPS值内所有区块可以免费使用BDN进行广播,但当出块节点要求的TPS超过设定门槛时,比如150个TPS,以BCH为例,bloXroute会针对超出部分的交易向交易发起方额外收取挖矿费10%的交易加速费。听起来用户的交易成本好像是增加了,但实际上却是降低了。挖矿费金额是由供需关系决定的,供不应求时挖矿费会提高,相反则会降低。TPS门槛的设定就是为了找到一个最佳平衡点,使得单笔交易费收入下降但交易费总收入增加。阿来教授认为区块链扩容归根结底要解决的是交易成本的问题,而bloXroute正在积极打造的理想生态是一个区块链用户、节点和bloXroute本身三赢的生态。

 

不可否认,建立这个理想的商业模式不仅需要建立在bloXroute成功打造生态的基础上,还有整个区块链行业的发展。因此项目初期的运营需要通过预售安全代币的方式来获取资金,代币持有人可按持有比例获得项目收入的实时分红。bloXroute在今年四月刚完成第二轮SAFT,领投机构为Pantera、Coinbase Venture和分布式资本。

 

bloXroute可把TPS在现有水平提升100-1000倍 正在寻求与全球优秀项目的合作

 

阿来教授表示,从bloXroute本身来说,我们衡量应用效果的方式不是看TPS的绝对值,而是TPS较原来提升的倍数。同时TPS的改善空间,也取决于合作方区块链自身的优化程度,比如BCH本身并没有做太多网络传输的优化工作,所以针对BCH的提升空间是非常大的,可能会达到1000倍。

 

而像已经可以做到高TPS的区块链项目,比如Conflux,在使用BDN后,依然有机会在现有基础上把TPS提高至少100倍。

 

阿来教授谈到,虽然bloXroute并不会自己去做公链和DApp等,但是很关心合作方对节点部署、应用场景和目标用户等方面的信息,从而找到更好的方法去帮助合作方达成目标,同时也确保我们自身发展的规划始终符合用户以及行业发展的需求。

 

阿来教授还表示,扩容不是单靠bloXroute一家能完全解决的问题,需要与Layer 1和Layer 2的扩容解决方联手,因此bloXroute也非常积极地与很多做分片和链下扩容的优秀项目进行技术交流与合作探讨。阿来教授表示不同Layer之间的扩容方案是环环相扣的,比如Layer 2虽然把交易的过程放到了链下,可是最终的交易结果仍然要回到链上,链下交易越多链上的压力就会越大,所以还是少不了Layer 1和0的解决方案。讲到合作,bloXroute的BDN因为是Layer 0的底层解决方案,所以与其他解决方案完全不冲突,并且从源头上解决扩容的问题。

 

区块链的生态繁荣需要解决扩容,而解决扩容离不开BDN,所以阿来教授这次前来中国,也是为了结识更多优秀的区块链项目并且和他们探讨如何一同共建繁荣生态。他认为bloXroute是一个全球化的项目,在合作方寻找中不会以地域作为甄别条件,还开玩笑说,只要是好项目,哪怕项目方在朝鲜,我们也很乐意去接触。

链茶馆密切关注区块链行业的发展,愿意为优秀的区块链创业项目发声,如果有开发者有宣传推广的需求,可以联系我们。

根据国家《关于防范代币发行融资风险的公告》,大家应警惕代币发行融资与交易的风险隐患。

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