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FISCO BCOS 2.x 新特性

群组架构

群组架构是FISCO BCOS 2.0众多新特性中的主线,创造灵感来源于人人都熟悉的群聊模式——群的建立非常灵活,几个人就可以快速拉个主题群进行交流。同一个人可以参与到自己感兴趣的多个群里,并行地收发信息。现有的群也可以继续增加成员。

采用群组架构的网络中,根据业务场景的不同,可存在多个不同的账本,区块链节点可以根据业务关系选择群组加入,参与到对应账本的数据共享和共识过程中。该架构的特点是:

  • 各群组独立执行共识流程,由群组内参与者决定如何进行共识,一个群组内的共识不受其他群组影响,各群组拥有独立的账本,维护自己的交易事务和数据,使得各群组之间解除耦合独立运作,可以达成更好的隐私隔离;

  • 机构的节点只需部署一次,通过群组设置即可参与到不同的多方协作业务中,或将一个业务按用户、时间等维度分到各群组,群组架构可快速地平行扩展,在扩大了业务规模同时,极大简化了运维复杂度,降低管理成本。

更多的群组介绍,请参考 群组架构设计文档群组使用教程

分布式存储

FISCO BCOS 2.0新增了对分布式数据存储的支持,节点可将数据存储在远端分布式系统中,克服了本地化数据存储的诸多限制。该方案有以下优点:

  • 支持多种存储引擎,选用高可用的分布式存储系统,可以支持数据简便快速地扩容;

  • 将计算和数据隔离,节点故障不会导致数据异常;

  • 数据在远端存储,数据可以在更安全的隔离区存储,这在很多场景中非常有意义;

  • 分布式存储不仅支持Key-Value形式,还支持SQL方式,使得业务开发更为简便;

  • 世界状态的存储从原来的MPT存储结构转为分布式存储,避免了世界状态急剧膨胀导致性能下降的问题;

  • 优化了数据存储的结构,更节约存储空间。

同时,2.0版本仍然兼容1.0版本的本地存储模式。更多关于存储介绍,请参考 分布式存储操作手册

并行计算模型

2.0版本中新增了合约交易的并行处理机制,进一步提升了合约的并发吞吐量。

1.0版本以及大部分业界传统区块链平台,交易是被打包成一个区块,在一个区块中交易顺序串行执行的。 2.0版本基于预编译合约,实现一套并行交易处理模型,基于这个模型可以自定义交易互斥变量。 在区块执行过程中,系统将会根据交易互斥变量自动构建交易依赖关系图——DAG,基于DAG并行执行交易,最好情况下性能可提升数倍(取决于CPU核数)。

更多并行计算模型的介绍,请参考并行交易的 设计文档使用手册

预编译合约

FISCO BCOS 2.0提供预编译合约框架,支持采用C++编写合约,其优势是合约调用响应更快,运行速度更高,消耗资源更少,更易于并行计算,极大提升整个系统的效率。FISCO BCOS内置了多个系统级的合约,提供准入控制、权限管理、系统配置、CRUD式的数据存取等功能,这些功能天然集成在底层平台里,无需手动部署。

FISCO BCOS提供标准化接口和示例,帮助用户进行二次开发,便于用户编写高性能的业务合约,并方便地部署到FISCO BCOS里运行。预编译合约框架兼容EVM引擎,形成了“双引擎”架构,熟悉EVM引擎的用户可以选择将Solidity合约和预编译合约结合,在满足业务逻辑的同时获得巨大的效率提升。

另外,还有类似CRUD操作等也由预编译合约实现,更多预编译合约的介绍,请参考 预编译设计文档预编译合约开发文档

CRUD接口

FISCO BCOS 2.0新增符合CRUD接口的合约接口规范,简化了将主流的面向SQL设计的商业应用迁移到区块链上的成本。其好处显而易见:

  • 与传统业务开发模式类似,降低了合约开发学习成本;

  • 合约只需关心核心逻辑,存储与计算分离,方便合约升级;

  • CRUD底层逻辑基于预编译合约实现,数据存储采用分布式存储,效率更高;

同时,2.0版本仍然兼容1.0版本的合约,更多关于CRUD接口的介绍,请参考 使用CRUD接口

控制台

FISCO BCOS 2.0新增控制台,作为FISCO BCOS 2.0的交互式客户端工具。

控制台安装简单便捷,简单配置后即可和链节点进行通信,拥有丰富的命令和良好的交互体验,用户可以通过控制台查询区块链状态、读取和修改配置、管理区块链节点、部署并调用合约。控制台给用户管理、开发、运维区块链带来了巨大的便利,降低了操作繁琐性和使用门槛。

相比于传统的nodejs等脚本工具,控制台安装简单、使用体验更好。详细请查看 基于Java SDK的控制台使用手册基于Web3SDK的控制台使用手册

虚拟机

2.0版本引入了最新的以太坊虚拟机版本,支持Solidity 0.5版本。同时,引入了EVMC扩展框架,支持扩展不同虚拟机引擎。 底层内部集成支持interpreter虚拟机,未来可扩展支持WASM/JIT等虚拟机。

更多关于虚拟机的介绍,请参考 虚拟机设计文档

密钥管理服务

2.0版本对落盘加密进行了重塑升级,开启落盘加密功能时,依赖KeyManager服务进行密钥管理,安全性更强。

KeyManager在Github开源发布,节点与KeyManager的交互协议是开放的,支持机构设计实现符合自身密钥管理规范的KeyManager服务,比如采用硬件加密机技术。 该部分更详细的文档请参考 使用文档设计文档

准入控制

2.0版本对准入机制进行了重塑升级,包括网络准入机制和群组准入机制,在不同维度对链和数据访问进行安全控制。

采用新的权限控制体系,基于表进行访问权限的设计,另外还支持CA黑名单机制,可以实现对作恶/故障节点的屏蔽。 详情请查看 准入机制设计文档

异步事件

2.0版本同时支持交易上链异步通知、区块上链异步通知以及自定义的AMOP消息通知等机制。

模块重塑

2.0版本对核心模块进行升级重塑,进行模块化的单元测试和端对端集成测试,支持自动化持续集成和持续部署。