1. 整體架構(gòu)

采用模塊插件化的設計，模塊可插拔，適應多種場景。

• 應用層
  EVM虛擬機， WASM虛擬機，GO語言原生合約以及JVM虛擬機（研發(fā)完成，測試中）
• 共識層
  支持POS，DPOS以及POS33的公鏈共識、Tendermint及pbft聯(lián)盟鏈共識、Raft私鏈共識、平行鏈共識等。
• 數(shù)據(jù)層
  數(shù)據(jù)存儲方式支持可擴展，目前支持MPT、MAVL、KVDB、MVCCKVDB多種方式，其中我們自研的MVCCKVDB能避免了狀態(tài)樹膨脹而導致性能下降的問題，支持LevelDB、ES等多種后端存儲。
• 加密算法
  兼容國際標準以及國密標準（SM2,SM3,SM4，SECP256K1,ED25519）
• 交易緩存池
  交易排隊機制可配置（時間，價格）
  

2. 主鏈+平行鏈架構(gòu)

• 平行鏈依附于主鏈，共享主鏈共識網(wǎng)絡，通過grpc接口同主鏈節(jié)點相連，理論上一條主鏈下可以掛無數(shù)的平行鏈。
• 在主鏈上，交易只做共識和存儲，只運行一些基礎核心的合約，所以主鏈的穩(wěn)定性會比較強，進而保證整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡的穩(wěn)定。
• 實際的交易都在平行鏈上執(zhí)行，平行鏈各自執(zhí)行自己的交易，互不干擾。
• 多條平行鏈共存，實現(xiàn)了交易的并行執(zhí)地。

3. 關(guān)鍵特性

3.1 性能提升

為提升系統(tǒng)整體性能，chain33從以下幾方面來進行了優(yōu)化

• 共識流程的優(yōu)化（聯(lián)盟鏈）
  chain33聯(lián)盟鏈引入了聚合簽名的技術(shù)來降低共識過程中的消息通信，通過leader去收集簽名，于聚合后發(fā)送給其他節(jié)點，通過聚合簽名就可以驗證是否 2/3的節(jié)點已經(jīng)簽名，這樣就能保證在區(qū)塊鏈節(jié)點增加的情況下，交易數(shù)不會大量增加，提升共識的效率。

• 交易并行執(zhí)行

• 存儲分片

  主要基于kad網(wǎng)絡，分片算法可以保證數(shù)據(jù)相對均勻的分布在區(qū)塊鏈的各個節(jié)點上，每個節(jié)點僅需要保存一部分數(shù)據(jù)，非常適合海量數(shù)據(jù)存儲的場景，且可以隨時增加機器實現(xiàn)動態(tài)擴容。數(shù)據(jù)打包之后進行分布式存儲，減少了數(shù)據(jù)的數(shù)量，避免數(shù)據(jù)過于碎片化增加網(wǎng)絡負載。

3.2 隱私保護（聯(lián)盟鏈）

考慮到聯(lián)盟鏈的高安全性需求，通過以下方：

• 節(jié)點準入機制
  節(jié)點加入或退出共識網(wǎng)絡，都需要經(jīng)過區(qū)塊鏈上的管理合約進行授權(quán)，沒有經(jīng)過授權(quán)的節(jié)點無法加入共識網(wǎng)絡。

• 數(shù)據(jù)傳輸保護
  節(jié)點與節(jié)點之間TLS加密，節(jié)點與應用之間的TLS加密方式實現(xiàn)傳輸過程中的隱私保護。

• 數(shù)據(jù)訪問保護
  通過權(quán)限管理智能合約來界定數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限，只有被賦予相應權(quán)限才可以訪問相關(guān)數(shù)據(jù)。

• 可分享型隱私保護
  數(shù)據(jù)加密上鏈存儲，結(jié)合代理重加密及秘鑰分片技術(shù)實現(xiàn)隱私數(shù)據(jù)的動態(tài)授權(quán)。秘鑰可以通過shamir門限秘鑰分享算法（ (k,n)門限密鑰共享算法，算法把密鑰拆分成n個密鑰分片，只有收集大于等于k個分片才能將原始的密鑰重構(gòu)，k就是門限值(k < n) ），分成多片存放于多個安全節(jié)點上,同時還支持超時配置。

3.3 區(qū)塊鏈交互易用性

chain33引入命令行工具、區(qū)塊鏈瀏覽器、多語言SDK等來提升系統(tǒng)的易用性

• 區(qū)塊鏈瀏覽器
• JAVA-SDK
• GOLANG-SDK
• PYTHON-SDK
• PHP-SDK

4.chain33技術(shù)特點總結(jié)

• 國產(chǎn)開源
• 國密算法
  在區(qū)塊鏈多語言版本的SDK中，既支持國際標準，也支持國密標準。支持SM2，SM3,SM4。
• 支持國產(chǎn)芯片
  支持部署運行在國產(chǎn)芯片服務器上。
• 模塊化設計
  項目吸納了Linux 內(nèi)核設計的模塊化思想，開發(fā)了多個功能模塊，集合組成了模塊插件倉。
• 共識機制可插拔
  Chain33兼容多種共識機制，包括 RAFT、PBFT、POS、DPOS 等主流共識，也包括 SPOS、POS33 等自主研發(fā)共識機制，插拔不同的共識算法，可快速搭建私鏈、聯(lián)盟鏈、公鏈、平行鏈。
• 平行鏈架構(gòu)
  平行鏈技術(shù)已經(jīng)成為分片的主流的解決方案之一。在 Chain33中，主鏈不僅僅提供管理所有的平行鏈的功能，還提供了平行鏈消息存儲的功能，通過主鏈數(shù)據(jù)的分片，以及高性能的共識算法，兼顧了鏈本身的安全性以及系統(tǒng)的可擴展性。
• 高效存儲
  支持業(yè)務層快速調(diào)用區(qū)塊鏈系統(tǒng)數(shù)據(jù)，如存證系統(tǒng)：底層建設的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，可以以ES數(shù)據(jù)庫進行方便檢索、個性化檢索等。
• 跨鏈交易
  在采用側(cè)鏈中繼技術(shù)和比特幣交換資產(chǎn)設計上，基于哈希鎖定，使得參與雙方都受到合理保護，資產(chǎn)轉(zhuǎn)移更有保障。在與以太坊或其他區(qū)塊鏈資產(chǎn)互操作上，采用合約橋加公證人機制，保障各方資產(chǎn)轉(zhuǎn)移在可信基礎上安全流轉(zhuǎn)。
• 隱私保護
  采用代理重加密加秘鑰分片的方案，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可分享型存儲，保障數(shù)據(jù)隱私。
• 簡單易用
  系統(tǒng)安裝簡便， 同時提供BAAS服務可以實現(xiàn)可視化安裝，以及提供智能合約IDE工具，幫助開發(fā)者節(jié)約成本。

參考

【1】. chain 33產(chǎn)品文檔

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的区块链BaaS云服务（15）复杂美chain33的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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