太空猫公链第四弹—— 四层系统架构

分层多链结构,是公链为实现无限扩展所采用的技术结构。随着链数量的增加,公链的性能也随之增加。
但,值得注意的是,当链的数量逐步增加时,每条链之间、整个公链系统如何达成共识,是公链需要解决的问题。因为,共识问题如果未能系统化解决,公链也未必能够实现真正意义上的无限扩容。
而太空猫公链,采用四层系统架构,解决了系统内的共识问题,能够方便系统将来进一步升级和扩展。
那么,四层系统架构具体是如何解决系统内的共识问题的呢?
今日,猫仔便与大家进一步解读太空猫公链9大技术优势 ——四层系统架构。
什么是四层系统架构?
四层系统架构由集成层、处理层、数据层和网络层组成,前三者解决的是共识问题,后者则解决的是节点之间如何通信的问题。
集成层(Combine Layer)
「集成层」是四层系统架构的第一层,采用“master共识算法”,主要解决全系统总体共识
「集成层」负责划分请求和节点,并将不同的请求分配给特定的委员会进行处理。
所有请求先是发送到任务层。在任务层,这些请求被分割,并分配给不同的委员会(不同的链上),进行并行处理。由于并非所有请求都可以并行处理,因此这些请求需要根据其类型进行划分。
而所有活动节点也都在任务层进行注册。这些节点以随机方式被划分到不同的委员会,并被分配不同的请求。与此同时,我们需要确保每个委员会都是可信的,即每个委员会内部的恶意节点比例不会超过系统设定的某个阈值。
因此,「集成层」解决的是全网的共识问题。
处理层(Process Layer)
「处理层」是四层系统架构的第二层,采用“TBFT共识算法”,主要解决单链共识问题
「处理层」负责处理分配的请求并生成日志。
每个委员会包含一组节点,当委员会收到给定请求时,它需要处理请求,达成共识并生成日志。
由于每个委员会的可信度由上层保证,因此「处理层」只需要考虑如何尽快在委员会中达成共识。
「处理层」解决的是单链共识问题,让单链内部尽快达成共识。
数据层(Data Layer)
「数据层」是四层系统架构的第三层,采用“Siamese共识算法”,主要解决多链之间的共识问题
每个委员会生成的日志和请求数据会根据特定的编码方法进行聚合,以形成单一的日志。
而系统的目标是每个节点生成一致的日志。
我们需要聚合算法集成委员会中节点生成的所有日志,并达到统一日志。同时,我们也需要编码方法来减少每个节点的存储。
由于节点会时不时地加入和离开委员会,因此,我们必须使来自数据层的相应数据进行同步。
「数据层」解决的是多链之间的共识问题,让链与链之间能够快速相互验证,网络中的数据能够进行同步。
网络层(Network Layer)
「网络层」是四层系统架构的第四层,它是在节点之间建立连接并提供通信的基本层
「网络层」是整个系统的基础,为计算节点之间建立通信。
在网络层内,我们可以构建一个多层网络,为每个委员会建立一个共识网络层。
所有的数据通信体系,都通过「网络层」进行通信。
因此,「网络层」解决的是节点之间如何通信的问题。
四层系统架构具备怎样的优势?
基于分层多链结构,太空猫公链设计了四层系统架构。
四层系统架构里的每一层通过不同的共识算法,解决了共识问题,并且确保有一个底层网络层能够进行节点之间的通信。
Dfinity,近期的热门项目,采用的也是分层多链结构。Dfinity使用概率插槽协议(Probabilistic Slot Protocol),非确定性共识算法。其交易需要多个块确认,实践确认时间平均7.5秒。
而太空猫公链(Thinkium)使用TBFT(PoS+VRF+BFT)单链共识协议,再加上对全系统共识及跨链共识,形成了一套完整的适用于分层多链结构的共识协议栈。
太空猫公链采用的是确定性共识算法,能够快速完成交易确认,目前3秒左右。
因此,四层系统架构能够帮助太空猫公链系统,在分层多链的基础下,能够非常方便地实现进一步升级和扩展。
这,就是太空猫公链的9大技术优势 —— 四层系统架构。
目前,太空猫公链的TPS可达10万+,超过Solana、波卡、以太坊等众多公链。
但,值得注意的是,TPS的数值仅是一个性能指标的参考值。因为,随着未来互联网级规模的应用在区块链上落地、运行时,公链需具备可无限扩展的性能属性,否则它将难以支撑该规模下应用安全、稳定的运行。
而太空猫公链通过分层多链、链内分片和子链互通,实现了性能可无限扩展,并设计四层系统架构,以方便系统将来的可扩展和升级。
因此,在性能这一方面,太空猫公链具备鲜明的竞争优势!
目前,太空猫星海已为各位小伙伴解读太空猫公链9大技术创新中的4项技术,包括Themis Network综合治理机制分层多链结构Aplati Tree”扁平树链结构和今天所提到的「四层系统架构」。
未来,我们将继续为各位小伙伴一一解读太空猫公链其余的几大技术创新,各位小伙伴们可以敬请期待哦!