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    破解传统共识算法的四方难题,数研所联合清华大学公布区块链大圣协议

    边万莉 来源:21世纪经济报道 2023-10-24 08:42:05 数研所 区块链 区块链
    边万莉     来源:21世纪经济报道     2023-10-24 08:42:05

    核心提示数研所和清华大学王小云院士团队共同创新攻关,在可证明安全条件下创新出区块链f+1投票理论,研发出具有国际领先水平的大圣协议。

    去年中国人民银行数字货币研究所(下称“数研所”)联合清华大学公开发布了可解决共识算法四方难题的区块链大圣(DASHING)协议。经过一年多的发展,大圣协议已在多边央行数字货币桥项目、央行贸易金融区块链平台等金融基础设施上落地应用,取得良好效果。

    据了解,大圣协议是联盟链中一种全新的可变门限链状共识协议,兼顾安全性和效率,填补了符合金融场景“三高一低”的共识协议空白。在落地应用中,大圣协议既能作为单独模块乐高式替换现有联盟链中 共识算法,又能助力构建多方协同安全高效的新型金融基础设施。

    “下一步相信大圣协议的生态很快就会建立起来。”中国科学院院士、清华大学高等研究院“杨振宁讲座”教授王小云指出,“大圣协议完全基于自主设计、自主研发,不存在技术‘卡脖子’的问题。”在近日举办的2023中国(北京)数字金融论坛“数字金融技术开源论坛暨区块链共识协议(大圣协议)应用研讨会”上,来自政、产、学、研、用的各界人士共同呼吁为更好地服务金融科技发展,大圣协议应推广使用,进一步赋能数字产业应用。

    破解四方难题,大圣协议具备五个技术创新亮点

    “十四五”规划提出,推动共识算法等区块链技术创新,以联盟链为重点发展区块链服务平台和金融科技等领域应用方案。一直以来,传统共识算法无法解决金融科技场景下高安全、高延展、高吞吐和低延迟同时满足的四方难题,共识算法创新成为推动联盟链在金融科技应用的关键。

    针对这一技术难点,数研所和清华大学王小云院士团队共同创新攻关,在可证明安全条件下创新出区块链f+1投票理论,研发出具有国际领先水平的大圣协议。

    王小云介绍,大圣协议是联盟链中一种全新的可变门限链状共识协议,兼顾安全性和效率,填补了符合金融场景“三高一低”的共识协议空白。对比现有国际主流区块链共识算法性能,大圣协议在4节点测试中提升30%以上,在复杂网络环境的91节点测试中提升10倍以上。在落地应用中,大圣协议既能作为单独模块乐高式替换现有联盟链中 共识算法,又能助力构建多方协同安全高效的新型金融基础设施。

    中国人民银行数字货币研究所副所长狄刚指出,大圣协议具备五个技术创新亮点:一是支持复杂网络动态的自适应;二是协议的可证明安全;三是解耦提案和区块共识,实现高性能;四是优化共识流程,实现高延展、低延迟;五是实现事件驱动的可变模式编程。

    “我们对比了半同步以及异步的几种共识协议的特性,大圣协议同时做到了满足严格证明安全性、强延展性、高吞吐量和低延迟性这四种特性。”狄刚指出。

    蚂蚁集团技术战略发展部副总经理彭晋指出,蚂蚁集团对包括大圣协议在内的多种共识协议进行比较研究后发现,一些国际主流共识协议更偏向于在信任度比较强、网络复杂度比较低的环境里应用,而大圣协议在不引入额外信任假设的情况下能够适应更复杂的网络环境,具有更好的普适性。

    工商银行首席信息官吕仲涛指出,以共识算法为代表的区块链核心技术,是支撑未来区块链创新应用的重点突破方向。自主研发出大圣协议意义重大,有利于解决金融场景区块链应用的关键技术难题,推动金融业区块链规模化应用。

    “区块链和隐私计算技术有望带来数字身份产业的巨大变革,但目前区块链技术要达到国家基础设施级别的服务保障和支撑能力,在性能、可扩展性和安全性方面还有待进一步提高,亟需创新。”公安部第一研究所身份管理事业部主任郭小波指出,无疑大圣协议在这方面迈出了自主创新的重要一步。

    落地数字货币桥项目、央行贸易平台等金融基础设施

    技术条件已经具备,关键是下一步的落地。

    狄刚介绍,过去一年大圣协议相关技术成果已在多边央行数字货币桥项目、央行贸易金融区块链平台等金融基础设施上落地应用,取得良好效果,并向瑞典央行、法国央行、国际货币基金组织等二十余家多边央行数字货币桥观察员进行了成果展示。多边央行数字货币桥项目由数研所会同香 港金管局、泰国央行、阿联酋央行联合发起,在国际清算银行(香 港)创新中心的支持和协调下共同探索央行数字货币在跨境支付中的应用。

    2022年9月,全球首次完成了基于四个国家或地区央行数字货币的真实交易试点,实现了货币桥与贸易金融区块链平台、香 港贸易联动平台的业务联动,完成了订单融资业务和货币桥跨境支付能力的共同验证。

    此外,大圣协议还在贸易金融区块链平台得到了充分应用。针对传统贸易金融痛点,由数研所牵头,联合多家高校、研究机构共同围绕金融服务实体经济的总要求,建设了央行贸易金融区块链平台。该平台被列为国家重点研发计划重大专项,旨在建设下一代贸易金融生态3.0,实现由“系统”到“平台”再到“生态”的跨越式发展。目前该重大专项已通过项目验收。

    大圣协议已得到业界和国际的广泛认可。记者获悉,此前,大圣协议研究及实践项目从400多个金融业科技成果中脱颖而出,获得2021年度金融科技发展奖一等奖。

    业内多方呼吁推动大圣协议推广使用

    为更好服务金融科技发展,业内呼吁,自主开发的大圣协议应推广使用,进一步赋能数字产业应用。

    北京微芯区块链与边缘计算研究院副院长任常锐指出,区块链共识技术的发展呈现出技术融合的趋势,即竞争型共识算法与合作型共识算法越来越多的融合,目标是能够为各种不同需求的应用提供广频谱、自适应的支持。同时,区块链技术正在逐渐演化为下一代价值互联网的基础设施,这更要求作为底层基础性技术的区块链能够做到代码开源、生态开放。

    数字化转型最开始从机构的数字化开始,未来一定会往产业协作的方向发展。大规模的协作才是真正促进生产力发展的重要因素。区块链作为产业链接,信任构建和价值共享是非常重要的基础设施。”彭晋说,“后续我们希望能够结合不同行业去实现共识算法的共创,包括把自主可控的算法应用到系统里。”

    吕仲涛建议,加强银行业区块链生态建设,整合打造行业级区块链应用平台。建议有关行业主管部门以业务需求为导向,统筹整合现有多个银行领域区块链应用产品,并加强与海关、物流、税务等关联领域区块链应用的互联互通,打造业务流程全闭环的行业级银行区块链应用平台,形成银行业标准化的区块链应用范式,持续做大银行区块链生态网络规模。

    他同时建议,随着大规模行业级区块链的深入应用,以解决实际问题为导向,推动大圣协议的推广使用。从目前的多边央行数字货币桥应用不断拓展到数字人民币智能合约、行业级区块链应用等场景,充分发挥大圣协议在大规模区块链网络节点场景下的高性能、低延迟、强安全等技术特点,更好地促进科研成果转化。

    北京市地方金融监督管理局王颖副局长表示,北京市十分重视数字金融发展,大圣协议的应用将有效解决金融科技创新面临的场景拓展和安全应用难题,为区块链技术和数字金融发展带来新的路径选择。

    展望未来,吕仲涛建议大家齐心协力,进一步优化做强银行业区块链底层技术平台,吸收大圣协议等核心技术成果,提升行业级的技术能力,统一技术标准,这样更有利于促进与其他行业区块链应用的互联互通,助力整个国家的区块链生态建设和规模化应用。

    责任编辑:王超

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