ACE:區塊鏈核心技術突破！中科院團隊提出首個完全實用異步共識算法DumboBFT_BOO

本文來源：中國新聞網，作者：孫自法

記者2月8日從中國科學院軟件研究所獲悉，該所張振峰團隊聯合美國新澤西理工學院唐強團隊，在區塊鏈核心技術的拜占庭容錯(BFT)共識研究中取得重要突破，在國際上提出首個完全實用的異步共識算法“小飛象拜占庭容錯(DumboBFT)算法”(簡稱“小飛象算法”)。

區塊鏈領域這一重大突破性成果的研究論文，近日在網絡安全旗艦會議——第27屆國際計算機與通信安全大會上發表并做大會報告，這也是在異步BFT共識算法設計領域，中國科學家首次有重要研究成果在國際頂級會議上發表。

國際竹藤中心研究員：應用區塊鏈等管理竹資時空分布信息及儲備適時信息:國際竹藤中心研究員費本華費本華建議，當前構建國家竹材儲備大數據管理與應用平臺。應用區塊鏈、云計算、動態規劃等理論與技術方法，管理竹資源蓄積量、成熟期、可采伐數量與規格等時空分布信息，以及竹材儲備政策制定、機制建設、保障措施等儲備適時信息，再疊加生產企業市場需求信息，建立國家層次的竹材儲備大數據庫，在區域水平上加以應用，實現成熟竹材及時采收、分級儲存、定向供給、物流運輸、生產加工的全產業鏈監測網絡。（科技日報）[2020/7/14]

成果主要完成人張振峰研究員8日通過網絡接受記者采訪介紹說，作為區塊鏈的關鍵核心技術，BFT共識算法是確保區塊鏈安全可靠運行、提升區塊鏈擴展能力和運行性能的核心算法。BFT共識算法具有運行性能高、資源消耗低、易于部署等特點，得到工業界的青睞，廣泛應用于中外區塊鏈系統中。異步BFT算法能夠容忍網絡通信故障、抵抗拜占庭敵手惡意攻擊，是保障區塊鏈在互聯網環境下健壯運行的理想共識技術。

聲音 | 中國聯通研究院院長：區塊鏈的真正意義是沒有中心，不是絕對的去中心:據人民政協網消息，12月28日，中國信息通信研究院與人民政協報文化傳媒聯合主辦了“區塊鏈技術應用與發展”主題座談會。全國政協委員、中國聯通研究院院長張云勇表示，區塊鏈等于區塊加鏈，但現在這個鏈已經不是以往的傳統鏈，已經發展成為非常復雜的多元結構。此外對于區塊鏈去中心化的說法也不夠準確，實際上區塊鏈的真正意義是沒有中心，不是絕對的去中心；同時，我們要明確區塊鏈不等于比特幣。[2019/12/28]

如何設計高效的異步BFT共識算法，還是密碼學和分布式計算領域的著名難題。自上世紀80年代起，包括多位圖靈獎得主在內的眾多國際著名學者先后對這一難題進行探索，2016年提出的“蜜獾算法”(HoneyBadgerBFT)是第一個接近實用的異步共識算法，已被應用于區塊鏈平臺。

聲音 | Beth Kindig：最好的區塊鏈應用程序不會與面部識別、社交媒體數據等數據相關聯:InterTrust產品宣傳負責人Beth Kindig稱，本地移動應用程序泄露數據的問題很普遍。整個應用生態系統都需要徹底改革。分布式應用程序是朝著正確的方向前進；然而如果有一方控制著交易或數據，那么許多不會真正去中心化。去中心化的目的是將交易和數據分發到沒有中央方擁有的地方。因此，在某些情況下，分布式應用程序將是錯誤的稱謂，因為應用程序開發者或發布者可能會保持控制。Facebook的Libra是在去中心化的情況下稱謂不恰當。在這種情況下，加密支付將通過Facebook集中，并且易于跟蹤。在許多方面，這將與加密貨幣的意識形態背道而馳，因為一個人進行的每一筆交易都將被跟蹤，因為協議和代幣的開發者將識別此人。風險在于，如果其他應用程序開發人員采用類似的模式，即使用區塊鏈記錄每一筆交易，同時也通過各種方式驗證身份。面部識別是永久性的，你可以改變社保號碼、電話號碼，甚至名字，但不能改變臉。將其與區塊鏈交易結合起來，可以很容易地想象到反烏托邦級別的監視。最好的區塊鏈應用程序將真正去中心化，不會與面部識別、社交媒體數據、銀行數據（如摩根大通幣）等數據相關聯。[2019/8/19]

張振峰指出，為設計完全實用的異步共識算法，中科院軟件所于2015年開展“小飛象算法”研究工作，該算法以獨到視角對“蜜獾算法”進行分析，揭示其性能受限的根源是大量隨機化子模塊調用導致的運行時間增加，提出全新的可證明可靠廣播原語，通過密碼學“證明”保證了交易廣播的正確完成，并給出基于門限數字簽名技術的高效構造方法，通過一種創新性的多值拜占庭共識應用，將對交易的共識轉換為對“證明”的共識，使“小飛象算法”在容忍1/3的惡意節點的同時，突破異步共識算法在性能上的設計挑戰。

他說，在遍布全球四大洲的100個共識節點的測試網絡中，“小飛象算法”的確認延遲時間為24秒、不到“蜜獾算法”的1/20，交易吞吐量為每秒近1.8萬筆、是“蜜獾算法”的9倍多。

此外，中科院軟件所特別研究助理、新澤西理工學院博士路遠等研究團隊成員還進一步提出“小飛象多值共識算法”(Dubmo-MVBA)，在消息數量、通信代價和運行時間等關鍵性能指標上均已達到漸進理論最優，圓滿回答了國際密碼界關于“如何提升異步共識算法的關鍵性能指標”這一提出20年的公開問題。

張振峰表示，聯合團隊完成“小飛象算法”的創造性突破，不僅解決了異步共識算法設計的理論難題，而且在性能上大幅提升并全面超越當前工業界采用的“蜜獾算法”，從而成為國際首個完全實用的異步共識算法。這項研究成果，可為中國區塊鏈基礎設施建設提供強安全、高性能、可擴展的新一代核心技術。(完)

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