随着中共中央政治局在今年十月就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习,区块链技术又掀起了全球风暴。新加坡国立大学计算机学院、数据库系统实验室以及人工智能创新及育成中心一直致力于区块链前沿技术的研究与开发,以及在新加坡和苏州两地的产业化。FabricSharp和BlockBench就是其中两个项目。

FabricSharp

Fabric是Hyperledger项目下的其中一个子项目,它可以理解为是一个管理私有网络中所有交易的系统,具有高度模块化和可配置的架构,也是第一个支持在通用编程语言 (Java, Go和Node.js)编写智能合约的区块链平台。

在Hyperledger Fabric1.4版本的基础上,新加坡国立大学的研发团队开发出了FabricSharp项目。与普通版本相比,它支持高细粒度的安全数据溯源、数据分片,并且支持利用可信硬件(例如英特尔SGX)加速的共识协议。FabricSharp使用了针对区块链数据特征进行深度优化的分布式账本存储引擎ForkBase,大大提高了区块链数据存储与在线分析的效率。

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同时,该团队在Fabric 1.4.2版本的基础上提出了高细粒度、安全、高效的针对区块链系统的数据溯源,并将此溯源系统命名为LineageChain,它具有高效溯源查询处理和较低存储开销的特点,FabricSharp也集成了LineageChain的这一优势。该团队也因此溯源系统的提出而斩获2019年VLDB最佳论文奖。

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BlockBench

BlockBench是第一个分析私有区块链的评价框架,可以用于评估区块链作为另一个分布式数据处理平台的可行性,帮助应用程序开发人员评估区块链的能力,以满足应用设计的需要,同时也可以帮助他们识别并改进性能瓶颈。

BlockBench作为一个公平的比较不同平台的方法, 通过评估系统在吞吐量、延迟、可扩展性以及容错能力等方面的表现,衡量该系统整体以及其组件的性能。

目前,最成熟的能够支持智能合约功能的三个区块链平台是Hyperledger Fabric、Ethereum(以太坊)以及Parity。新加坡国立大学的研发团队利用BlockBench对这三个平台进行了综合评估。得到的结果是:

1. 在基准测试中,Hyplerledger的表现始终优于以太坊和Parity;

2.  以太坊和Parity对于节点失效问题更有弹性,但是易受安全攻击;

3.  Hyperledger和以太坊的主要瓶颈是共识协议,但对于Parity而言,它的瓶颈是由交易签名引起的;

4. 以太坊和Parity在内存和磁盘使用方面会产生大量开销,他们的执行引擎的效率也比Hyperledger低;

5.  Hyperledger的数据模型是平坦、非结构化的,但是它的灵活性允许针对区块链数据的分析查询进行自定义优化。

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新加坡国立大学的研究成果,将成为进一步开发区块链技术的基础。新加坡国立大学计算机学院、数据库系统实验室的科研团队以及人工智能创新及育成中心,将继续致力于对区块链技术的开发以及在银行、金融、医疗健康等行业和领域的合作与探索,推动产业化落地。

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