下一代FISCO BCOS技术路径

在FISCO BCOS开源三周年庆典上，FISCO BCOS高级架构师李辉忠介绍了下一代FISCO BCOS的技术路径，他表示，下一代FISCO BCOS将对安全体系、治理网络架构、开发框架、智能合约等进行全面升级。同时，通过更开放的社区协作模式，共建更好用、高效的区块链平台。

以下为演讲实录：

大家好！我是FISCO BCOS高级架构师李辉忠，主要参与FISCO BCOS架构的设计和研发。关于下一代FISCO BCOS的技术路线，这里和大家分享几点思考。

随着产业数字化蓬勃兴起，数据新基建快速发展，数据要素方兴未艾，技术发展也面临新趋势。在这个过程中，一方面，区块链已经承担了非常重要的基础设施作用；另一方面，数据新基建反过来也对区块链这项技术提出新的挑战。

有哪些挑战呢？总结为三点：

第一，“大”。在数据新基建的大潮流之下，区块链承担着国家基础设施场景的落地，未来需要支撑的应用场景规模会越来越大，因此要求技术要能够适应更大规模的应用场景。 

第二，“多”。区块链将要适应更加多样化的场景需求。FISCO BCOS v1.0.0，定位金融级的区块链底层平台，而现在可以看到，基于FISCO BCOS研发的应用遍布各行各业、各种场景，在智慧城市、医疗、建筑等领域均有落地。未来，随着技术发展，区块链将支撑更多更差异化、多样化的业务需求。

第三，“广”。随着数据新基建成为技术潮流、技术趋势之后，更多的行业会参与进来、更多的用户会参与进来，而且更多的角色会参与进来，更广泛的参与也意味着FISCO BCOS技术将需要提供给更广泛的用户使用。如何满足不同用户、不同角色的需求？数据新基建对FISCO BCOS提出了更多挑战。

应对这些挑战，大规模的国家级基础设施蓬勃兴起，像人民链、星火·链网、BSN等大的国家级平台相继推出，这都是以区块链为核心进行的基础设施建设。

这些国家级大规模的基础设施有着非常明确的特点，就是他们都需要去支撑一个大的行业或者是全行业，因此需要大规模的分层、分域架构来满足产业需求。这些设施参与的机构数量非常多，涉及从中央、跨省、跨市、跨地域相当数量的机构参与。

同时，因为是国家级的基础设施，所以对数据安全等级的要求更高，对数据安全是更高、更大的挑战。

因此，作为可信连接的基础技术，区块链需要做更多的升级和适应，来解决或者是来适配未来国家级大规模基础设施提出的需求。

  更高等级的可控安全体系

目前，FISCO BCOS已经全面、全链路支持国产化平台和国密算法，但是在应用落地和研发过程中，不断有社区和机构对更高的硬件级安全机制、更可信的计算体系提出需求。

所以，下一代FISCO BCOS将会在硬件和软件层面进行结合，走软硬件协同技术路线，通过引入可信安全的芯片，加上数据库加速、网络加速硬件设备，以及国产可信计算体系架构接入，来打造出软硬件协同一体的区块链解决方案，配合在特定场景下的专用区块链优化服务器，来辅助不同行业，特别是政务、金融等行业的特殊需求。

在这个过程中，我们也不断参与标准的建设和制定，下一代FISCO BCOS需要更好地满足国家级基础设施落地，那么在安全等保、可信计算标准上将会进一步升级。

  更易治理的分层网络架构

这也是下一代FISCO BCOS的重要升级点。现在的区块链架构，包括其他各平台看到的架构，都还是节点之间点对点建立全互联的分布式网络。

这样的网络架构，在面对治理的时候，随着量级增加、节点扩展、产业生态发展，它的治理会遇到一些困难。比如节点要进行扩容的时候，是不是需要为它生成新的证书、增加新的节点，是不是需要与其他机构建立网络连接等等。

联盟链应该是需要更好地适配在产业之间的机构互联问题，解决产业的需求。所以，FISCO BCOS将引入分层的网络架构，将机构作为重要的参与主体引入到整个架构体系中。机构作为一个主体，机构与机构之间互联，节点则作为机构内部的参与角色，将节点划分到第二层的网络里面。

这样的架构最大的好处，是未来的治理会层层递进，机构准入在第一层解决；节点扩展或者区块共识的网络扩展，将会通过机构内部进行机器部署后，由内部的通信解决，通过逻辑这一层网络形成共识，类似共识治理，基于区块链的分布式共识治理模式来进行链的未来扩展和支撑。

通过这样的分层网络架构，机构内部可以自行决定，或者应该自行决定的事情，将被交还给机构内部，而联盟链上层解决的是联盟链这一层的事情，这样就可以让整个架构、未来治理更安全和可靠。

数据新基建和国际级基础设施其实都不是单一的技术，而是用区块链搭建基础的可信网络，在这个基础上引入了类似工业互联网、人工智能、大数据，以这些技术多元的融合来解决金融、交通、政务等多样化的场景。

所以，数据新基建未来的特点是，技术的多元化，不是单一技术解决特定场景的问题，而是多种技术的复合解决包括金融、政务等的多个场景的问题。

不同场景的需求更加多变，有些场景的需求是有差异化的。比如结合物联网的场景，其设备量是巨大的，通信是短的；而金融场景对安全性要求会更高；一些如医疗敏感数据的隐私性又是非常强的。

区块链作为底层技术平台，未来如何支撑多样化的场景，融合多种技术达到融合创新的效果？基于这个思考，未来的区块链需要具备更灵活可再生的能力，通过区块链的融合再生能力，来让不同的场景都能够得到有很好的技术解决。

  更灵活扩展的开发框架

具体来讲，下一代就是将现在FISCO BCOS整体技术架构里所有功能模块进行重塑和升级，会更加模块化和组件化。

将模块化、可复用的组件以设定的性能优良、可扩展的框架进行组合，这个组合可以是以配置化的方式进行。比如说，需要全节点，那加一个全节点配置，就可以为数十个模块的组合打造全节点的方案。

有一些场景，例如边缘计算和物联网需要的是轻节点方案，通过组装配置的方式，可以设计出轻节点的解决方案。而有一些场景需要大量的设备进来，大量的计算节点进来，数据存储方式不一定希望是列式结构的存储，是希望有DAG方式存储，都可以通过模块化组装方式来解决。

一些特定的需要隐私特性的场景，FISCO BCOS将会引入隐私保护算法，通过模块化、组件方式可以选择场景需要的隐私保护组件。比如说，将公开课验证的密文、账本单独做成组件，未来帐本可以引用这个组件配合现在列式结构存储打包在一起，得到原生支持隐私保护的区块链平台。

所以下一代FISCO BCOS，通过更灵活可扩展的开发框架，将承载更多可能。

  更高效好用的合约引擎

从发展初期开始，区块链能更好地为产业所用，很重要的原因是引入了智能合约这样重要特性。

现在，市面上大部分在用的还是以Solidity为主的合约。但是在社区交流过程中，不少用户与机构认为Solidity在使用过程中存在局限性，包括安全问题、性能问题，以及基于底层虚拟机整体性能和可扩展的问题。

随着产业化不断落地、升级，越来越丰富的高标准联盟链应用场景也对智能合约引擎提出更高要求。

基于这样的背景和前提，下一代FISCO BCOS将会打造更高效、更好用的合约引擎。主要思路是基于Wasm引擎底层技术，结合Rust语言，通过引入DSL的方式，来实现简单好用的智能合约引擎。

未来这个智能合约引擎会引入更多符合产业落地需求的特性，比如，引入可编程的分布式写作模型PDC，这会产生非常好的效果，原生支持流式的智能合约协作模型；引入LAM安全资产转移模型，通过LAM模型实现资产安全转移，它不会在系统中无缘无故产生，也不会无缘无故消失，在整个过程中资产是非常安全的。

通过这样的方式，FISCO BCOS将打造出新的智能合约以及智能合约引擎。通过打造更高效的合约引擎，合约将从以前能用的阶段，转化到未来更好用的阶段。

数据新基建还有一个特点，随着越来越被广泛提及，参与数据新基建的行业、参与的角色越来越多。原来参与区块链应用落地的技术角色可能只涉及平台研发、应用研发、运维、业务，但未来新基建会有更多角色参与进来，包括监管、审计、数据治理等，还需要兼容更多的平台。

如何兼容更多平台、更多协议？对于技术的大规模投产应用，下一代区块链需要更开放可连接的能力。在这种情况下，更加开放协作的环境，让大家一起构建、参与，才能够更好让区块链助力数据新基建的落地。

  更开放的社区协作模式

FISCO BCOS将面向社区设立专项兴趣小组，小组工作将更加开源开放。社区对兴趣小组的详细管理规范、工作规划、工作讨论、会议结果以及开源建设方案和路线，都会完全向社区公开。也希望更多有意向、有意愿，对技术感兴趣的成员能够一起加入进来。

工具组件组，现在已经有2个团队成立了专项小组，并且运作得很好，每个小组都有十几二十个人，每天都在非常激烈地讨论各种问题，包括怎么将工具打包得更好，如何做更好的平台，让大家更好地使用FISCO BCOS，如何支撑多机构、多群组更大规模的区块链部署。

2017年，FISCO BCOS第一个开源版本发布；2019年，2.0版本发布，围绕公众联盟链打造了一体两翼多引擎架构，实现TPS达到2W+的突破。

下一代FISCO BCOS将会进行一系列的升级，包括安全体系、治理架构、开发框架、智能合约等，通过这些升级实现可融合、可再生、可连接、可信计算的效果。

在这个过程中，希望社区同心协力，打造更强大易用的FISCO BCOS，这个过程将会非常有趣，也会非常有挑战。欢迎社区伙伴加入兴趣小组，小组详情和加入方式可咨询社区小助手。谢谢大家！

FISCO BCOS的代码完全开源且免费

下载地址↓↓↓

https://github.com/FISCO-BCOS/FISCO-BCOS