Sự ra đời của Conflux OS: Xây dựng cơ sở hạ tầng blockchain cấp hệ điều hành

Nguồn gốc: Hợp lưu 

Tại hội nghị hệ điều hành Conflux OS tổ chức vào ngày 21 tháng 9 năm 2022, Shanghai Shu Hình Blockchain Research Viện đã phát hành hệ điều hành Conflux OS cho Web3.0. Cuộc họp báo này được hướng dẫn bởi Ủy ban Khoa học và Công nghệ Thành phố Thượng Hải và Chính quyền Nhân dân Quận Xuhui, Thượng Hải, do Viện Nghiên cứu Blockchain Shutu Thượng Hải chủ trì và được đồng tổ chức bởi Trung tâm Đổi mới Công nghệ Thông tin Hunan Xiangjiang Shutu.

Tại buổi họp báo, Giáo sư Long Fan của Conflux, người sáng lập Treetu và giám đốc Viện nghiên cứu Blockchain Treetu Thượng Hải, đã giới thiệu các sản phẩm Conflux OS và nền tảng phát triển sản phẩm; Tiến sĩ Yang Guan, giám đốc nghiên cứu của Viện nghiên cứu Blockchain Treetu Thượng Hải, đã giải thích chi tiết về Conflux OS từ góc độ kỹ thuật.

Nền

Trong thế giới ngày nay, đổi mới công nghệ là lực lượng sản xuất chính và cuộc cách mạng Internet là trải nghiệm gần gũi và trực quan nhất của chúng ta về khái niệm đổi mới này. Đã 53 năm kể từ khi Internet thế giới ra đời và 28 năm kể từ khi Trung Quốc có quyền truy cập Internet đầy đủ tính năng. Trong 28 năm qua, Internet Trung Quốc đã trải qua một bước phát triển ngoạn mục và nhanh chóng trở thành động lực đầu tiên thúc đẩy năng suất, thúc đẩy sự phát triển chất lượng cao của nền kinh tế Trung Quốc về mọi mặt. động lực mới cho sự phát triển kinh tế của Trung Quốc. Tính đến năm 2021, quy mô nền kinh tế số nước ta đã đạt 45,5 nghìn tỷ, đứng thứ hai thế giới về tổng quy mô.

Internet là phương tiện giao tiếp của con người công nghệ Một cuộc cách mạng lớn có tác động sâu sắc đến xã hội loài người. Với sự đổi mới lặp đi lặp lại hiện nay của các công nghệ thông tin khác nhau, Internet đang cho thấy xu hướng phát triển thành thế hệ Internet tiếp theo. Sự phát triển này có thể gây ra một vòng cách mạng thông tin mới, làm thay đổi sâu sắc hơn nữa cuộc sống, công việc của con người và mọi khía cạnh của xã hội. Năm 1993, trước sự ra đời của Web1.0, chính quyền Clinton của Hoa Kỳ đã đưa ra kế hoạch chiến lược "Cơ sở hạ tầng thông tin quốc gia" nhằm xây dựng mạnh mẽ một "xa lộ" cho thời đại thông tin, từ đó giành được vị trí dẫn đầu toàn cầu về Web1.0 và Web2.0. Sau 30 năm phát triển, Internet hiện đang ở thời điểm quan trọng trong quá trình phát triển từ Web2.0 lên Web3.0.

Khác với các công nghệ dựa trên công nghệ phổ biến trong lĩnh vực kỹ thuật Cách các chỉ số phân chia thế hệ (chẳng hạn như 2G/3G/4G/5G trong lĩnh vực truyền thông di động hoặc các quy trình 28nm/16nm/7nm trong lĩnh vực chip, v.v.), phân chia Web1.0, Web2.0 và Web3.0 không phụ thuộc vào các chỉ số kỹ thuật mà nằm ở hình thức tạo ra và xử lý dữ liệu. Nếu cái trước được tóm tắt là giai đoạn phát triển của năng suất thì cái sau thực sự tương ứng với các giai đoạn khác nhau của quan hệ sản xuất trong thế giới kỹ thuật số.

Nói một cách đơn giản, Web1 . 0 được đặc trưng bởi "Internet thông tin" theo định hướng đọc, trong đó các trang web chuyên nghiệp (chẳng hạn như cổng thông tin) chịu trách nhiệm sản xuất nội dung và người dùng là người tiêu dùng nội dung; Web2.0 được đặc trưng bởi một "mạng xã hội" "có thể đọc + có thể ghi" "Mạng" và "Internet tương tác" nhấn mạnh "tương tác, chia sẻ và mối quan hệ." Với sự phát triển của Internet di động và các nền tảng trực tuyến như YouTube, Facebook, Twitter và WeChat, người dùng, với tư cách là nhà sản xuất nội dung chính, truyền bá hoạt động trên Internet (bao gồm văn bản, hình ảnh, video, v.v.) và giao tiếp cũng như tương tác với những người dùng khác. Bất kể Web1.0 hay Web2.0, các nền tảng Internet đều có thể có quyền xây dựng các quy tắc và phân phối lợi ích nhờ khả năng kiểm soát dữ liệu và thuật toán của họ.

Các tính năng của Web3.0 Đó là "Internet giá trị" và "Internet hợp đồng" "có thể đọc + có thể ghi + có thể sở hữu". Nó nhấn mạnh "quyền tự chủ" lấy người dùng làm trung tâm và trao cho người dùng quyền tự chủ để quản lý danh tính kỹ thuật số, kiểm soát dữ liệu cá nhân và giám sát các ứng dụng thuật toán. Điều này định hình lại niềm tin và sự hợp tác giữa những người tham gia Internet. Vì vậy, Web3.0 thay thế “hộp đen” của nền tảng Internet bằng các quy tắc được viết bằng mã, giúp quá trình xử lý thông tin trở nên công bằng và minh bạch hơn, bảo vệ quyền sở hữu và quyền thu nhập của tác giả đối với tác phẩm thông qua hợp đồng kỹ thuật số và có thể hiện thực hóa năng suất nội dung số luôn thay đổi phù hợp chặt chẽ hơn với các mối quan hệ sản xuất kỹ thuật số.

Để triển khai Web3 .0 Quyền tự chủ theo đuổi không còn có thể dựa vào máy chủ tập trung của nền tảng Internet để xử lý thông tin dữ liệu mà cần thiết lập một nền tảng điện toán trung lập và đáng tin cậy làm cơ sở hạ tầng kỹ thuật số của Web3.0 để xử lý dữ liệu một cách công khai, minh bạch và Tất cả các khía cạnh từ thu thập, lưu thông, lưu trữ, xử lý và phân phối đều hoàn thành việc thay thế các nền tảng tập trung. Hệ thống đồng thuận blockchain là một nền tảng điện toán như vậy: các nút đồng thuận blockchain cùng duy trì dữ liệu được ghi trong sổ cái blockchain, thực hiện các phép tính dựa trên mã hợp đồng thông minh và đạt được sự đồng thuận về kết quả. hệ thống đồng thuận. , có thể cung cấp các dịch vụ tính toán và lưu trữ dữ liệu trung lập và đáng tin cậy cho thế giới bên ngoài. Bằng cách gọi hệ thống đồng thuận blockchain, các ứng dụng Web3.0 có thể đảm bảo độ tin cậy rằng dữ liệu chính và các liên kết máy tính chính không bị kiểm soát độc hại giả mạo.

Nhưng mặt khác, việc gọi blockchain Việc hoàn thành các nhiệm vụ tính toán và lưu trữ dữ liệu của hệ thống đồng thuận là một mô hình điện toán mới khác với mô hình dựa trên máy chủ tập trung truyền thống (bao gồm hệ thống phân tán và điện toán đám mây), ngưỡng kỹ thuật tương đối cao, đặc biệt là khi thích ứng với nhiều blockchain hệ thống đồng thuận sẽ phức tạp hơn. Hãy để các nhà phát triển ứng dụng trực tiếp đối mặt với tính toán đồng thuận và lưu trữ đồng thuận cơ bản của Web3.0 và phát triển ứng dụng cho từng hệ thống blockchain, điều này chắc chắn sẽ lãng phí rất nhiều năng lượng và không phải là một giải pháp tốt. Do đó, để giảm ngưỡng và chi phí phát triển ứng dụng, đồng thời cho phép các nhà phát triển ứng dụng tập trung hơn vào logic nghiệp vụ, các tài nguyên điện toán không đồng nhất đa nguồn, phân tán cơ bản phải được thống nhất và quản lý về mặt kỹ thuật, đồng thời phải cung cấp các giao diện được đóng gói cho các nhà phát triển ứng dụng. .

Sự quản lý thống nhất như vậy và A hệ thống lên lịch các tài nguyên máy tính cơ bản và cung cấp môi trường phát triển và vận hành cho các ứng dụng lớp trên được gọi là "hệ điều hành" trong thời đại PC và điện thoại thông minh. Với sự phát triển của mô hình xử lý thông tin Web3.0, sự phát triển của ngành Web3.0 cũng đòi hỏi một hệ điều hành phù hợp với nó. Đây là nền tảng cho sự phát triển của hệ điều hành Conflux OS.

Conflux Hệ điều hành OS

Conflux OS là một hệ điều hành mạng tuân theo mô hình điện toán Web3.0, đồng thời quản lý và lên lịch các tài nguyên điện toán cơ bản của Web3.0. Nhà cung cấp dịch vụ chạy trên đó không phải là một máy tính hay điện thoại thông minh đơn lẻ mà là toàn bộ Web3 mạng .0. Nói một cách đại khái, tài nguyên điện toán cốt lõi của Conflux OS không đến từ CPU, bộ nhớ, đĩa cứng và phần cứng khác mà đến từ các dịch vụ công cộng hiện có trong mạng Web3.0, bao gồm khả năng lưu trữ và tính toán dữ liệu do hệ thống đồng thuận blockchain cung cấp , Dịch vụ lưu trữ dữ liệu do IPFS cung cấp, dịch vụ điện toán do nhà cung cấp dịch vụ bên thứ ba cung cấp (dựa trên các công nghệ điện toán đáng tin cậy như TEE, MPC, FHE, v.v.), v.v. Hệ điều hành Conflux đảm bảo tính trung lập và đáng tin cậy của việc lưu trữ và tính toán dữ liệu bằng cách quản lý và lên lịch các tài nguyên này từ các dịch vụ công cộng của mạng Web3.0 và từ đó giúp các ứng dụng Web3.0 nhận ra quyền tự chủ của người dùng đối với danh tính, dữ liệu và thuật toán.

Hệ điều hành Conflux OS được chia thành bốn cấp độ ：

1.  Máy khách người dùng: Về hình thức, đây là chương trình chạy cục bộ trên người dùng (điện thoại di động, PC), cung cấp cho người dùng quyền truy cập vào các tài nguyên và ứng dụng Web3.0, bao gồm trình duyệt Web3.0, thị trường ứng dụng, tài khoản cá nhân, quản lý danh tính kỹ thuật số và các chức năng khác, đồng thời cung cấp giao diện hoạt động đồ họa để chạy các ứng dụng Web3.0 khác. Hiện tại, Conflux OS chủ yếu cung cấp các ứng dụng di động với tư cách là khách hàng của người dùng.

2. Công cụ năng suất: Các công cụ năng suất dành cho người vận hành ứng dụng Web3.0, bao gồm bộ NFT, bộ cộng đồng DAO, v.v., cho phép phát triển ngay lập tức và không cần mã thông qua giao diện đồ họa, hạ thấp ngưỡng kỹ thuật để sản xuất và sử dụng các sản phẩm Web3.0. Bộ phần mềm này cũng cung cấp giao diện API có thể mở rộng để hỗ trợ phát triển tùy chỉnh nhẹ và các dạng sản phẩm phong phú và đa dạng. Conflux OS cũng sẽ dần dần ra mắt các công cụ năng suất cho các tình huống ứng dụng khác.

3. Môi trường phát triển: Đối với các nhà phát triển ứng dụng Web3.0, Conflux OS sẽ cung cấp thư viện thành phần front-end của lớp tương tác UI và khung phát triển cho doanh nghiệp middle và back-end dưới dạng nguồn mở, middleware dưới dạng SDK hoặc Web API, như cũng như mạng thử nghiệm, môi trường hộp cát và các dịch vụ cơ bản khác. Các nhà phát triển ứng dụng Web3.0 có thể triển khai logic kinh doanh tùy chỉnh trong khuôn khổ phát triển hiện có và hoàn thành các nhiệm vụ phát triển một cách nhanh chóng và hiệu quả dưới dạng phát triển mã nguồn thấp.

4. Cơ sở hạ tầng cơ bản : Quản lý và lên lịch tài nguyên máy tính từ mạng Web3.0, bao gồm chọn và định vị các nút đồng thuận blockchain, đọc và ghi dữ liệu dựa trên hệ thống blockchain và thực hiện các tác vụ điện toán. Conflux OS trước tiên sẽ truy cập chuỗi công khai Treemap và chuỗi liên minh Treemap ở phía dưới làm cơ sở hạ tầng để thực hiện lưu trữ đồng thuận và tính toán đồng thuận của các ứng dụng Web3.0. Trong tương lai, nó cũng sẽ kết nối với các tài nguyên Web3.0 khác như Ethereum và IPFS.

Giao diện lớp ứng dụng của hệ điều hành Conflux OS sẽ thực thi Tiêu chuẩn quốc tế IEEE P3217 "Đặc tả giao diện ứng dụng hệ thống Blockchain" (tiêu chuẩn này do Viện nghiên cứu Blockchain Treemap Thượng Hải dẫn đầu) đang được xây dựng để cung cấp khả năng tương thích tối đa cho các ứng dụng Web3.0 khác.

Ý nghĩa của hệ điều hành Conflux OS

Tương tự như hệ điều hành của PC và điện thoại thông minh, Conflux OS, với tư cách là hệ điều hành Web3.0, thực hiện sự phân công lao động hợp lý giữa các nhà phát triển hệ thống, nhà phát triển ứng dụng và nhà điều hành Giao diện hệ thống thống nhất và môi trường vận hành và phát triển ứng dụng giúp giảm chi phí kỹ thuật khi phát triển và vận hành các ứng dụng Web3.0 một cách hiệu quả, cho phép các nhà phát triển và nhà điều hành tập trung nhiều hơn vào logic nghiệp vụ, điều này có lợi cho hệ sinh thái ứng dụng Web3.0 và thậm chí toàn bộ "Metaverse" Sự phát triển bùng nổ của ngành công nghiệp.

Dành cho Web3.0 và Trong môi trường Metaverse, nơi nhiều chuỗi cùng tồn tại và công nghệ lặp lại nhanh chóng, Conflux OS đóng gói hệ thống chuỗi khối không đồng nhất cơ bản và cung cấp giao diện thống nhất cho lớp ứng dụng, có thể giải quyết một cách hiệu quả khó khăn trong việc tương tác thông tin chuỗi chéo và chi phí của nhiều chuỗi thích ứng triển khai chuỗi. Bằng cách tích hợp hệ thống blockchain cơ bản, Conflux OS dự kiến sẽ kết nối hệ sinh thái phân mảnh hiện tại của ngành Web 3.0 ở một mức độ nhất định.

Conflux OS cũng cung cấp cho người dùng với Cung cấp lối vào thiết bị đầu cuối Web3.0 một cửa, không chỉ hỗ trợ người dùng quản lý danh tính kỹ thuật số cá nhân một cách thuận tiện và nhanh chóng mà còn cung cấp các ứng dụng đã được kiểm tra, an toàn và đáng tin cậy thông qua kho ứng dụng Web3.0 để tránh cho người dùng gặp phải rủi ro cao ứng dụng, trang web lừa đảo, v.v. bị mất.

Tóm lại, tầm quan trọng của Conflux OS đối với Web3.0 và ngành Metaverse là nó cải thiện hiệu quả sản xuất thông qua phân công lao động và hợp tác, đồng thời thúc đẩy sự phát triển của hệ sinh thái ứng dụng; tầm quan trọng của nó đối với người dùng Nó cung cấp lối vào thiết bị đầu cuối an toàn, thuận tiện, dễ sử dụng và nhiều ứng dụng Web3.0 phong phú.

Thông tin bổ sung: Treemap Blockchain

Thuật toán đồng thuận biểu đồ cây là thuật toán sắp xếp đồng thuận hiệu suất cao sử dụng cấu trúc biểu đồ cây (Tree-Graph) để tổ chức các khối. Thuật toán này có thể đạt được sự đồng thuận về việc sắp xếp đồng thời sự đồng thuận, từ đó phá vỡ nút thắt hiệu suất của hệ thống blockchain hiện tại về thông lượng giao dịch (TPS) và thời gian xác nhận (Confirmation Latency) mà không làm mất đi tính mở và bảo mật. Trên mạng blockchain bao gồm hàng chục nghìn nút đồng thuận sử dụng Proof of Work (PoW), thuật toán đồng thuận biểu đồ cây đạt được tốc độ thông lượng cao hơn 6.000 TPS, đồng thời rút ngắn thời gian xác nhận xuống dưới 23 giây. Để so sánh, Bitcoin và Ethereum có tốc độ thông lượng chỉ 7 TPS và 40 TPS, đồng thời yêu cầu thời gian xác nhận lần lượt lên tới 1 giờ và 10 phút. Trong lĩnh vực công nghệ nền tảng blockchain, thuật toán đồng thuận biểu đồ cây đã phá vỡ sự độc quyền của các nước phương Tây, sự đổi mới và tiến bộ của nó đã thu hút sự chú ý rộng rãi từ giới học thuật và ngành công nghiệp, đồng thời trở thành Diệm (trước đây gọi là Libra) của Facebook. dự án chuỗi là dự án blockchain duy nhất do Trung Quốc dẫn đầu được đề cập trong sách trắng kỹ thuật.

Chuỗi công khai bản đồ cây ( Conflux) là cơ sở hạ tầng nền tảng blockchain công cộng hiệu suất cao dựa trên thuật toán đồng thuận biểu đồ cây. Thông lượng thiết kế là 3000 TPS, gấp 428 lần so với Bitcoin và 75 lần so với Ethereum. Mainnet chuỗi công khai Treemap đã chính thức ra mắt vào ngày 29 tháng 10 năm 2020. Hiện tại (tính đến ngày 15 tháng 9 năm 2022), tổng số tài khoản đã vượt quá 24 triệu, tổng số giao dịch được xử lý vượt quá 114 triệu và số lượng nút đồng thuận trực tuyến đồng thời vượt 5.000 (đứng trong top 3 thế giới), với hiệu suất và độ an toàn hàng đầu thế giới. Với sự hỗ trợ của các dịch vụ chuỗi chéo ổn định và các công cụ dành cho nhà phát triển phong phú, chuỗi công khai Treemap đã ươm tạo hàng trăm dự án sinh thái.

Chuỗi liên minh bản đồ cây dành cho các kịch bản chuỗi liên minh Tối ưu hóa cơ sở hạ tầng cơ bản blockchain hiệu suất cao. Theo thử nghiệm của Viện Tiêu chuẩn Điện tử Trung Quốc (Phòng thí nghiệm CESI), phiên bản 1.0 của Chuỗi liên minh Treemap có thể đạt tốc độ thông lượng hơn 20.000 TPS trên mạng gồm 100 nút đồng thuận, đạt cấp độ hàng đầu thế giới cả về quy mô và hiệu suất. Khi Treemap Alliance Chain đạt được quy mô mạng và hiệu suất đồng thuận nêu trên, cấu hình phần cứng của một nút đồng thuận duy nhất chỉ yêu cầu CPU 8 nhân/bộ nhớ 16 GB/mạng 100M, thấp hơn nhiều so với yêu cầu phần cứng của liên minh tương tự khác chuỗi ở Trung Quốc. Đó là "tỷ lệ hiệu quả chi phí" "Chuỗi liên minh cao nhất.

Thông tin bổ sung: Tiêu chuẩn IEEE P3217

IEEE P3217 "Đặc tả giao diện ứng dụng hệ thống Blockchain" xác định và điều chỉnh các khối Giao diện cho Sự tương tác giữa lớp blockchain và lớp ứng dụng của hệ thống chuỗi nhằm mục đích chuẩn hóa chế độ tương tác giữa các ứng dụng blockchain và hệ thống đồng thuận blockchain, để các nhà phát triển lớp ứng dụng có thể được giải phóng khỏi các chi tiết của hệ thống đồng thuận cơ bản, chỉ tập trung vào logic kinh doanh mà không cần phải làm quen với sự khác biệt của các hệ thống blockchain khác nhau.

Nếu chuỗi khối Chuỗi khối Lớp và lớp ứng dụng của hệ thống tương tự như hệ điều hành và phần mềm ứng dụng của máy tính truyền thống nên vai trò của tiêu chuẩn IEEE P3217 cũng tương tự như IEEE 1003 “Portable Operating System Interface” (Giao diện hệ điều hành di động bằng tiếng Anh) định nghĩa giao diện hệ điều hành UNIX, tiêu chuẩn System Interface (viết tắt là POSIX), hay còn gọi là tiêu chuẩn ISO/IEC 9945.

POSIX là IEEE để thuận tiện Thuật ngữ chung cho một loạt tiêu chuẩn API được xác định để phát triển và chạy phần mềm trên các phiên bản khác nhau của hệ điều hành UNIX. Phần mềm được phát triển tuân thủ tiêu chuẩn POSIX có thể dễ dàng chuyển sang tất cả các hệ điều hành tương thích với tiêu chuẩn POSIX. Điều này đặc biệt quan trọng đối với phần mềm nguồn mở không phụ thuộc vào một hệ điều hành cụ thể. Do đó, tiêu chuẩn này đã được công nhận rộng rãi bởi ngành công nghiệp và cộng đồng phần mềm nguồn mở. Trong số các hệ điều hành thông dụng, macOS, Solaris... đã đạt được chứng nhận POSIX chính thức của IEEE, mặc dù Android, Linux và Darwin (cốt lõi của macOS và iOS) chưa nhận được chứng nhận chính thức nhưng thực tế chúng tương thích với các tiêu chuẩn POSIX. NT cũng tuân thủ một phần, triển khai tiêu chuẩn POSIX.

Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:

Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats

Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App

Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia