利用可编程芯片革新区块链的基础设施

（文章来源：星球日报）

先对比一下现行系统和区块链的各自优势。现行系统中数据集中存储和处理，所以它容易受到网络安全攻击，但是它的性能非常好，这是它的优势。区块链系统中的数据分布式存储，并且加密，所以它的安全得到大幅度提升，但是正因为数据分布式存储处理，所以它的性能非常低下。

看一下区块链1.0比特币，2008年提出比特币点对点电子现金系统，这是代表比特币落地ATM机，从0到几千台，呈现指数级的发展，比特币被越来越多人所熟知，并且成为全球数字货币。

为什么有了比特币还要有以太坊呢？因为我们要做复杂操作系统的时候比特币无法满足，这是以太坊诞生的原因，就是提供分布式存储之外还提供了可编程交易，正是因为以太坊这样的系统存在，让编程交易成为可能，编程交易是几百万亿规模的数字经济体，这是非常有潜力的市场。

比特币、以太坊是业界的创新，但是因为系统和性能原因不能被广泛应用，这是非常可惜的事情。我们来看看区块链目前存在的几个问题：第一个问题就是它的TPS性能表现，包括以太坊等很多公链出现半个月以上的网络拥堵，就是一笔交易提交以后要半个月以后才能确认，这显然是不现实的。还有高昂的交易费用，拥堵的时候交易费用会很高。

再就是安全隐患，包括智能合约的不完善，导致单笔金额千万以上的损失。这些安全问题的存在，让一些关键行业应用，比如金融行业应用无法破解当前的难题。还有就是糟糕的用户体验。此外，工程师从传统技术架构到区块链技术架构转换代价是非常大的，有效的学习生产让人望而却步。这是区块链行业目前面临的几个重大的问题。那么我们怎么试图解决这些行业问题呢？

我们的硬件叫BOE，我们已经量产一年了，它包括三大核心模块。第一个是基于BOE的异构并行计算技术，提升节点性能。大家知道区块链性能影响有几个方面，第一是单机计算性能，第二是网络并发，第三是控制算法。

HPB分别在这三个方面做了硬件加速。区块链每一笔交易需要被签名，所以签名技术的效率直接导致了整个系统的性能，目前行业的做法是通过软件蹭明做签名，它的上限大概在2000笔每秒，我们通过可编辑芯片做硬件签名，达到1000笔每秒，再加上CPU的计算和签名缓存，这三个加起来能达到2.5万笔—3万笔的处理，这是因为这么一个高性能的签名技术使得我们整个性能达到5000笔每秒，什么概念？就是很多关键应用也有可能跑在这样的系统上面，所以这套技术为大规模商用奠定了很好的基础。整个区块链技术基本上是构建在机组上的。

第二是结合BOE，提供简单可靠的真随机数服务。在区块链领域已经出现过很多安全事件，单笔损失在几千万，所以随机数是非常好的解决方法。我们的思路是通过硬件的方式，拿到物理世界的一些数据，因为物理世界是不可拆除的维度。我们系统里面有硬件，通过硬件采集到电压、温度这些物理世界的数据，从而拿到真正不可拆除的随机数。

随机数主要包括三个方面：第一方面采集电压温度，然后取小数位好几位，拿到一个随机数。第二充分结合区块链共识过程的机制，把这个随机值，再加上上一个随机数，生成当前区块链的随机数，做第二次安全保证。第三，如果你想获得这个随机数，那你怎么做呢？你需要把上一个区块的值拿到去猜测，留给你的时间非常短，而且这些值是不可预测的，就算你拿到了也得是可以验证，一旦发现你做假，就会把你的数据抛弃掉。所以通过这三点彻底保证了硬件随机数。

随机数看起来是比较技术的话题，讲几个例子帮助大家理解。比如你的福利彩票，或者房产摇号，如果这些事情有非常可行的流程，我们愿意参与，一旦解决了真实质疑问题，包括金融，包括很多关键场景都有可能构建到区块链上来。第三就是结合BOE，提供可靠的上链数据隐私保护。

很多数据是开放、开源的，但是数据也需要隐私保护，所以我们提供了可信安全计算硬件智能虚拟机，还有一个安全的隐私智能合约。通过这两个工具让你的数据会在一个隔离的硬件环境运行，极大提升了安全性。还有就是数据的传输、输入、输出都是经过加密的，保证数据的安全性。从这几点来看，安全性的解决能让一些关键应用得以去尝试使用区块链。这就是BOE的三大核心模块。

最后，区块链公有链是要全球化的，我们主链已经上线一年，目前节点遍布全球，主要是在中国、欧美、日韩、东南亚等国家及地区，共150个节点，31个高性能节点。这些节点有的是由竞选产生的，我们也邀请一些有公信力的高校和研究机构加入进来，让整个系统更加可信。我们目前有很多合作伙伴，有国内的，也有国用的合作伙伴。
      （责任编辑：fqj）