为什么区块链技术是一个“老笨慢”的技术？

在BSN所构建的庞大的分布式云环境中，区块链扮演着操作系统的角色，用以搭建和运行各种各样的分布式应用。自2019年至今，BSN几乎将全球所有主流的联盟链、公链框架研究了一遍，并将适用的框架并入了BSN分布式云环境支持的链框架范围之内。

BSN一直致力于推动公共IT系统的建设以及互联网公共层的形成，目前，在支撑分布式应用的运行环境和操作系统上，区块链是仅有的选择。但是，由于其设计之初的目的，仅仅是为比特币和虚拟货币这类非常具体的应用场景提供服务，也导致了区块链技术并不足以完整支撑BSN环境内传统IT行业的分布式应用和公共IT系统的建设需求，这也是为什么BSN一直在推动区块链技术的改造，让区块链不再是一个“老笨慢”的技术。

01.区块链设计的局限性

区块链源于比特币，因此其设计也局限于虚拟货币，即便以太坊和其他公链已经对其做了诸多改造，却并未改变其本质——即区块链是以虚拟货币转账交易为本质和目的的信息化系统。

比特币是一个点对点电子现金系统，其功能就是为用户开户并支持用户之间的转账。我们不妨做一个假设，如果将比特币变成一个中心化的系统，那么它事实上就是一个既很简单，也很传统的“银行系统”。

而比特币与银行系统的不同之处只在于，其去掉了中心化的管理体系，将系统控制权分散给了网络中的节点，让用户能够自行开设账户、自行对自己控制的账户进行转账操作。这样的去中心化管理机制，就需要所有验证节点来共同管理总的账户体系，以确保每个人的账户的安全性和透明性。

区块链整体的运作机制，都是用来服务虚拟货币这种非常特殊的场景的，因此在设计上显得极为笨重，系统在去中心化的规则下，要保持全网验证账本、全网同步账本，这导致了系统运行缓慢，也导致在去中心化、可扩展性、安全上出现了所谓的“不可能三角”，这直接让区块链系统的效率永远也无法媲美银行系统和互联网应用。

当分布式应用在各类公共环境中为用户提供服务时，对数据的处理方式是极其多样的，并且每种数据操作的复杂程度，都要远远超过比特币那种简单的转账操作。BSN推动建设的公共IT系统，是以服务于各行各业对分布式应用的需求为目标的，而设计笨重的区块链技术无法满足公共IT系统对操作系统的需求。

所以BSN正在通过自研或与合作方共同推进区块链技术的更新迭代。

02.BSN对区块链技术的改造思路

区块链实际上是多种传统计算机技术的集合，在这些“老”技术中，P2P通信、密码学和共识算法是保证区块链运转的主要技术。这几项技术都经历了漫长的技术发展和迭代，已经大规模应用到了整个互联网运作的底层架构中。

如前所述，目前行业普遍理解的区块链，已经局限在了比特币、以太坊等虚拟货币场景上，其中有几点问题亟待解决。

首先，以区块链运行规则去开发应用时，所有业务节点需同步总帐本，但运行多年的区块链网络至少拥有TB级别的存储，因此对于开发者来说，负担很大。

其次，比特币和以太坊网络中对区块大小有所限制，而相应交易的执行结束与否，都是以区块生成后为准，于是就会产生千军万马过独木桥的交易拥堵情况。

再者，虽然从比特币到以太坊，经调整算法后交易处理速度从7TPS增加到了20TPS，并且其他公链再次优化过算法后，可以将TPS调整到最高3000的范围内，但仍无法承载很多信息化应用的高并发，这也是区块链一直广受诟病的“慢”的问题。

针对以上问题，BSN一直在尝试推进改造，形成新的标准，为BSN生态内的链方乃至区块链行业提供问题解决的思路。以下是目前计划中的一些初步改造思路。

1.私有化共识，是对比全局共识存在的共识方式。比特币网络的运行过程，是需要所有的全节点参与共识验证，在交易打包成区块后，会对全部的节点广播同步验证，节点会保存所有交易，即完成全局共识。

在PoS的以太坊中，其共识是由信标链的验证节点完成，而相对于验证节点外，还有全节点，这些全节点是同步数据以及处理交易的的计算节点。此时，已经不是所有节点参与共识验证，但仍旧保持全局共识，意味着验证节点外的全节点要同步验证节点验证后的全部数据。

与比特币和以太坊的全局共识逻辑不同，我们假设在以太坊的数万个全节点中，有5个全节点希望单独组成一个网络，形成一套独立的账本，账本数据公开，但交易验证只通过这5个全节点中的一个或多个改为私有共识节点进行，大账本的验证节点和其他全节点不需要处理这几个节点单独的网络交易以及保存相应数据，此即为私有化共识，将大大缩短这5个节点间业务的交易确认时间，加速处理效率。

2.数据裁剪，用以解决开发者以往需要存储大量无关数据的问题。私有化共识已经很大程度上减少了相关业务节点的同步压力，而数据裁剪可以再次为业务节点减负，让网络中交易数据的同步规则拥有灵活性。

数据裁剪，即定向同步区块数据，是选取有用交易所在的区块进行截取的方法，可以直接解决全节点需要同步链全局状态带来的问题。一般情况下，节点同步的全局状态对于节点建设者来说，有价值的数据极少，但目前所有链的开发者均需要同步全局状态。其原因在于区块前后哈希相互关联，代表着所有独立的区块与前后区块间有前后关联的必要关系，这也就代表着当节点需要一个区块中的交易数据时，需要前后同步所有的节点数据，以保证其数据结构。BSN研发团队目前正在研究如何在保证数据结构的前提下，完成定向的区块裁剪，减少无用的同步数据，甚至达到每个全节点只需保存与自己业务相关区块的灵活多样的裁剪效果。

除了这两个方向以外，在BSN的云环境内，也已经对区块链的可扩展性、互操作性、开发灵活性、数据存储等问题基于BSN的多种技术进行了改造和优化。

但是，对区块链的改造仍然只是临时性的解决方案，最终，要想让公共IT系统和分布式应用广泛应用于千行百业，必须要有更轻便、更容易、更多元、更底层的全新的操作系统，专门服务于分布式、多实例和广播式组网，甚至淘汰掉目前所谓的区块和链的概念，因为这两个词对数据结构和灵活性有着巨大的限制。

03.写在最后

BSN推动对区块链的改造，最终目标在于推动公共IT系统的建设，形成互联网公共层。因此，BSN是从整个信息化技术发展的长远路径去思考，从而去决定我们当下的技术研究动作和商业动作。

从2019年开始对全球区块链框架的研究，到2022年1月发布BSN-DDC基础网络，再到2022年9月面向海外发布BSN Spartan网络，BSN已经将公共IT系统需要的基础设施网络雏形搭建成型，并与全球合作伙伴推进未来格局的形成。

在这个过程中，我们也已经成功推动了区块链技术的进步，但区块链仅是目前BSN认为最适合用于公共IT系统的操作系统，甚至这种“最适合”也只是临时性的，一定会出现新的分布式应用运行环境和操作系统，取代目前“老笨慢”的区块链技术。

而除了操作系统之外，还有公共IT系统和分布式应用所需要的新数据库、通信协议、中间件等技术等待BSN与全球伙伴去研究、应用。如果您对此类研究感兴趣，请与我们联系：

support@bsnbase.com