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NEC开发了每秒交易可超10万笔的全球最快区块链技术

  • 来源: 互联网 2018-03-12/11:07 访问量:
  • NEC及NEC欧洲研究所开发了全球最快的(注1)区块链共识算法,可以在参与交易的节点数达到200个左右的大规模连接环境下,达到每秒处理10万笔以上交易的超高记录性能。作为一个支撑信用卡在世界范围内进行交易的系统,每秒处理性能必须达到几万笔以上, 这项技术促进了这种性能的实现,也加速了区块链在商务领域中的真正应用。

    区块链中,多个参与者将对数据进行记录和共享,可有效保证数据的真实性,防止数据被篡改,但与此同时在记录速度和参与节点数的扩张性方面也存在一定的问题。这个问题起因于区块链参与者之间达成共识时所使用的算法。此次,NEC新开发的软件不仅配备了在记录性能、参与节点数规模方面均超过传统产品的共识算法,而且还可以对不相关人员隐藏数据,它所达到的性能在快速性和安全性两个方面都堪称世界第一。除此之外,IoT设备也可以对数据进行快速参照。

    NEC积极致力于在全球范围内推进“社会解决方案事业”,此次开发的快速且安全的区块链技术,有助于大幅提升金融机构中身份确认业务的效率及智能电网中电力交易结算业务的效率。

    【背景】

    区块链是帮助参与者在网络上实现数据记录和共享的机制。它的特征是可以保证在不通过可信任组织和中央服务器的情况下也可以共享到未被篡改的数据。现在,除了被应用于处理包括比特币在内的虚拟货币之外,它还作为一种安全的信息共享手段而受到了广泛的关注,世界各地的证券交易、贸易交易、能源交易、供应链、公文管理等诸多领域中,都在如火如荼地进行验证实验。

    区块链在受到广泛关注的同时,也存在一定的问题。首先就是区块链共识算法引起的记录速度和参与节点数的界限性问题。尽管任何人都可以自由使用比特币的区块链,但每秒只能写入7笔是它的性能极限。即使是在以商业用途为对象的参与者限定型区块链中,当参与节点数超过几十个时,性能就会急剧恶化。其次就是数据的隐匿性问题。因为所有参与者都能看到记录,所以在记录个人信息和企业秘密方面就存在一定的障碍。

    此次NEC开发的这款软件,不管是记录性能还是参与节点数都远超传统产品的软件,扩展性有了大幅提升,并且从数据隐匿性的可靠程度来说也是前所未有的,它所达到的性能在快速性和安全性两个方面都堪称世界第一。同时,为了即将到来的IoT时代,还开发了IoT设备也可以对区块链数据进行快速参照及验证的方式。

    【新技术的特征】

    1.最大限度利用可信硬件实现快速处理

    在参与节点数达到200个左右的大规模环境下,达到了每秒可对10万笔以上交易进行记录的超高记录性能。这是通过最大程度利用搭载有近几年通用处理程序的可信硬件TEE(注2)的安全功能,来削减参与节点达成共识时所需的必要通信量及通信次数后实现的。

    2.保护交易信息的隐私

    NEC开发了无需向所有参与节点公开交易信息,可以限定交易信息的公开范围的机制。这样一来,就可以控制特定群体内的交易信息只向属于该群体的节点公开。

    3.IoT设备也将实现快速安全的数据参照

    因为IoT设备在对区块链数据进行参照时,各个参与节点有可能因故障或故意而回答出与记录有出入的信息,所以必须向多个参与节点进行询问验证,但这样就会给处理能力有限的IoT设备带来负担。因此,特别开发了IoT设备也可以对区块链数据进行快速参照及验证的方式,这样一来,即使是在参照时,也可以灵活应用各参与节点的TEE,在IoT设备中进行快速验证。

    本技术所达到的性能是支撑在世界范围内进行信用卡交易的系统所必须配备的,每秒超过几万笔,且可以对应因记录性能和节点数限制而放弃使用区块链技术的案例。同时,通过保证交易信息的安全和隐私,还可对涉及个人信息和企业秘密的交易进行处理。

    在积极推进目前进行的的金融机构中的验证实验(PoC)的同时,今后NEC还将推动区块链及上层的研究开发。

    NEC集团积极致力于在全球范围内推进“社会解决方案事业”,创造安全、安心、高效、公平的社会价值。本公司将先进的ICT技术与知识相融合,为实现更加光明、更加丰富多彩的高效社会尽一份力量。

    (注1)根据NEC调查,截至2017年12月1日数据。

    (注2)TEE(Trusted Execution Environment). 只允许特定程序可以对部分存储空间进行读写并将其作为一个区域保护起来的功能。即使有管理者权限也无法读写该区域,所以即使服务器和PC被攻击者劫持,也可保证该区域内所进行的处理是正确的。Intel SGX和ARM TrustZone等就是其中的代表性例子。


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