5 月 26 日,中国人自主研发的新一代商用级基础公链 BUMO 主网正式上线。成为区块链行业热议的焦点。

我们密切关注这一动态,对其联合创始人郭强进行了视频采访,并做了项目介绍。本期,我们从 BUMO 技术白皮书切入,对这一明星项目进行深度探索。

BUMO 是国内领先的区块链技术团队布比潜心研发的商用级基础公链,从 2017 年 1 月项目启动、和 NEO 同台竞技,到今年年中主网上线,BUMO 可谓厚积薄发。

虽然在官方的宣传口径上,BUMO 与布比刻意的保持了一定的距离,但从二者的研发团队、投资机构,社区重合度等层面,都可以看出 BUMO 与布比是一脉相承的。

作为国内最早专攻区块链技术研发的科技公司之一,布比早在 2015 年就上线了区块链应用产品,并于次年获得 Pre-A 轮 3000 万融资,风头一时无两。

作为布比人才储备和技术成果积累的成果,BUMO 绝对值得期待。 公链是区块链的底层协议,是区块链世界的「操作系统」。商业级公链,则是能够真正落地、在各种场景应用的公共区块链。

当前,区块链商用领域普遍存在如下问题:

业务处理能力有限。高频并发业务处理能力是以比特币以太坊为代表的传统区块链平台的最大瓶颈。目前,这类平台每秒钟能处理的交易量仅为几笔或几十笔,远远不能满足现实中商业经济的需求,也成为区块链技术商用化的主要障碍之一。 能耗巨大。传统的区块链平台,矿工需要通过竞争来解决加密碰撞。这种机制导致了极高的能源消耗,也造成了算力中心化。 应用门槛高。当前,基于区块链开发应用时,工程量大,专业技术要求高,难以满足商业应用快速开发、落地的需求。实践中,这类平台难以聚合用户,流量不尽人意,推广成本居高不下。 难以打破数据孤岛。不同的区块链应用平台各自为政,相互孤立,价值体系和经济流通相对封闭,数字资产流动性匮乏。这不仅限制了流量渠道,增加了获客成本,同时使得区块链应用和数字资产处于封闭的商业环境,各类应用彼此之间形成价值孤岛,严重限制了数字资产的价值流通和增值空间。

针对上述痛点,BUMO 提出了如下解决方案。

1、新的 BCP-NG 共识算法

在综合了 DPoS 和 BFT 算法优势的基础上,BUMO 提出一种新的共识算法: BCP (BUMO Consensus Protocol),从而实现了较高的交易吞吐量,具备了可扩展性和安全性。

在 BCP 中,所有节点都可以通过竞选成为候选人节点,候选人节点通过异步拜占庭容错机制达成共识。BCP 共识算法设置的针对 Nothing-at-Stake 和 Long-Range-Attack 的防护机制,通过罚没记账人节点托管的保证金和保证金赎回前冷冻两种方式,有效的遏制了恶意记账人节点联合作恶攻击系统。

首个主网上线的商用级公链,BUMO 将成为下一个「千倍币」

在此基础上,BCP-NG (BUMO Consensus Protocol – Next Generation)架构进行了深度自我优化。在此框架下,每个节点都会被分配权重优先级,优先级由节点账户中的权益来衡量,从而形成了一种基于节点权重的记账人节点选取机制。

该算法具有如下特点:

算法运行基于前 K 个区块信息,算法自动,且完全随机; 高优先级的用户会有更高的概率被选中,其提议区块也会被优先发送; 记账人节点在接收到提议区块后,会进行共识验证。共识验证迭代执行,且需要经过多轮运算。算法的轮次数量和最终的共识条件可根据算法规则灵活设置。

和其他算法对比,BCP-NG 算法框架具备如下优势:

相比于 PoW,可有效的提高交易吞吐量并避免分叉; 相比于 BFT,不需要固定的服务器组,同时能够抵抗女巫攻击; 相比于 PoS,能避免恶意领导者单独形成分支,降低了影响概率; 相比于 Ripple/Stellar 共识算法,无需用户配置复杂的信任策略。

2、新的开发者体验

作为合作机构超 60 家、数字资产区块链网络日均交易频次接近百万量级的布比团队发布的公链,BUMO 拥有千万级用户的社区运营基础,并积累了深厚的经验。

此外,为了解决开发者界面不友好的业界痛点,使 Dapp 真正落地,BUMO 在底层机制上与主流操作平台及语言深度融合,具有天然的友好基因。

BuContract (BUMO Contract)是 BUMO 平台的智能合约。特点如下:

开发者可以自定义操作规则,供上层应用调用。底层账本可供智能合约访问链上数据。从而降低了智能合约的开发门槛,真正将区块链智能合约技术开放给了普通开发者; 支持流行的开发语言 JavaScript; 根据行业分类,提供适配的合约模板。开发者只需简单修改参数即可迅速、安全的实现需求; 提供合约在线编辑及调试工具,帮助开发者高效的编写和调试合约; 为保障数据链接畅通,实行押金制度。如果外部数据服务商作恶,可以由社区投票扣除其押金。

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BuVM (BUMO VirtualMachine) 是智能合约的执行环境。它基于开源的 Google Chrome V8 引擎,为应用层提供智能控制逻辑,并与上层高级语言解析转换相结合,可灵活支持虚拟机的基础应用。

BuVM 有如下优点:

用户学习成本低,JS 是 Web 最流行的语言; 执行效率高,不同于传统的基于栈的解释器,V8 已经不是通常意义上的解释器,它采用延时编译及 JIT 技术,直接将脚本语言翻译成目标机器的二进制语言,执行效率接近本地程序; WebAssembly 技术支持 C/C++、Python 等开发语言,能覆盖主流开发者。

3、新的互联链跨链架构

BUMO 提出了一种支持异构区块链跨链操作的交易架构——互联链(InterChain),在实现智能合约和 Dapp 跨链功能的基础上,提供了良好的隐私保护机制。

互联链承载着互联链节点、数据收发节点和验证节点三类主体。任意一对平行链都能以互联链为介质完成跨链操作。具备跨链功能的区块链,彼此之间可以读取对方的数据记录,调用对方的智能合约,并能实现数字资产的跨链转移。

高效的跨链结构打破了不同区块链之间的数据孤岛格局,使得跨行业、跨领域的价值流通成为现实。

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同时,BUMO 打造了基于 zkSNARK 算法的跨链交易隐私保护机制。 zkSNARK 零知识证明算法是相对成熟的隐私保护技术之一,匿名性更好,无需信任中心节点,也不需要网络中其他用户的参与。用户通过与匿名货币交互即可实现交易行为,从而有效地保护了用户隐私。

互联链作为转发和验证跨链匿名交易的载体,需要能够验证交易主体和交易行为的有效性。

跨链交易分为跨链透明交易、跨链匿名交易两种类型。

跨链透明交易提供交易内容及相关的 Merkle 分支证据。链上的验证节点可以按照事先约定的规则验证交易的有效性。

通过零知识证明算法,在高效执行跨链匿名交易的同时,保护了交易主体的隐私。验证节点只能通过获取平行区块链网络启动时生成的公共参数来验证匿名交易的有效性。

小结

相比于 EOS 坎坷的上线历程,BUMO 成功上线,表明了其在商用级公链领域的安全性、稳定性方面都受到业界广泛认可,也证明了中国技术团队正式开始引领区块链发展潮流。

布比的发展愿景「以多中心化信任为核心,致力于打造新一代价值流通网络,让数字资产自由流动成为可能」在 BUMO 公链项目上得到了很好的体现。作为基础公链,在满足高性能并发交易的基础上,其技术框架降低了开发者门槛,为更多 DApp 落地商用打开了通途。