BUMO技术观点：支撑几十亿用户的Libra技术到底是什么样的

6月18日，Facebook正式发布了其加密数字货币项目Libra的白皮书，引发了业界广泛关注和讨论。BUMO公链技术负责人赵正涌从开放性、数据模型、共识算法、智能合约、开发语言、Token、Gas、激励机制、加密算法、隐私保护技术、多链分片技术、性能表现邓多个维度，对Libra目前已公布其白皮书、官网及测试网进行了分析。

开放性：

Libra当前为许可链，并且计划五年内开始转向非许可链。目前只有授权的机构才可以接入链，设计中的两点可以体现出其许可特性：首先在网络层面，TCP负责可靠传输、Gossip协议用于Peer发现、Noise组件用于身份验证和端到端的加密，只有符合条件的成员才能加入内部验证网络;其次，共识算法为libraBFT，一种拜占庭容错协议，大多数许可链用到的共识算法，它区别于POS可以通过代币权益竞争出块权利、以及POW可以通过算力竞争出块权利，Libra的出块权利只归已授权的机构。BUMO的底层技术BUChain通过配置也可以支持许可链的应用，网络层面BUChain是基于成熟的PKI体系，使用数字证书加密连接及对Peer的网络连接进行访问控制，BUChain的BFT共识协议已经稳定运行多年。

Vitalik Buterin：基于MPC的EOA钱包有根本缺陷，智能合约钱包是唯一选择:6月29日消息，以太坊创始Vitalik Buterin发推回应如何看待基于MPC（EOA）的钱包与智能合约钱包的优缺点时表示，基于MPC的EOA钱包存在根本缺陷，因为它们无法撤销密钥（重新共享不算在内；旧持有者仍然可以恢复密钥），智能合约钱包是唯一的选择。[2023/6/29 22:07:37]

数据模型：

不同于BTC的UTXO模型，其采用了基于账户的数据模型。作为要承载几十亿人使用的区块链，这是明智的选择，因为基于账户的区块链可编程性强、学习成本低、与传统业务设计相近。其核心有两个概念：交易和状态，并无明确提到区块的概念，状态存储在其“版本化数据库”中，版本化数据库允许验证者在最新版本处针对分类帐状态执行事务，及响应当前版本及历史版本的客户查询，保存历史版本必然会导致数据急剧膨胀，存储成本增大，会面临大多数区块链遇到的问题：归档和全节点数量的降低，不过其当前有限的几个机构都很有财力，成本增加不是太大的问题。BUMO的设计中也有版本化的概念，账户可以版本化存储，不过是为了应对账户高并发的访问，是一种乐观锁的设计。

数据：Paxos已将2000万枚BUSD转移至Crypto.com:11月22日消息，据派盾PeckShield监测显示，Paxos已将2000万枚BUSD转移至加密交易所 Crypto.com。[2022/11/22 7:55:20]

共识算法：

Libra的共识算法为libraBFT，一种基于HotStuff改进的算法，属于BFT拜占庭容错算法。为了安全性考虑，经过三轮共识后，第一个区块才会真正提交并执行。此算法特点：基于消息传递、三阶段提交、容错能力为(N-1)/3，Libra选择HotStuff的理由更多的是从工程实现考虑：模块化、与交易执行模块集成容易、性能尚可。但是HotStuff本身只是一种BFT算法，并不是为区块链开发，Libra对其做了4个改进：1，修复可能导致确定性的bugs(确定性是区块链的关键特性，是保证所有节点运算结果一致的重要前提);2，设计一种不依赖同步时钟的超时机制，只依赖大多数验证节点切换到下一轮共识的机制;3，“打算”设计一种不可预测的Leader选举机制;4，设计聚合签名以隐匿验证者节点。

EbuyCoin平台ETF专区LTC3S领涨20.53%:据EbuyCoin行情显示，EbuyCoin交易平台ETF专区多个币对持续上涨，截止今日21:00（GMT+8），LTC3S/USDT领涨20.53%，BCH3S/USDT日内涨幅20.13%，ETC3S/USDT日内涨幅20%。ETF是一类锚定数字资产价格变化的金融衍生品。

EbuyCoin交易所总部位于新加坡，是由美国哈佛大学和新加坡南洋理工大学的计算机与金融风险管理专家团队管理运营的大型数字资产交易平台，在数字资产交易及风险管理方面，拥有丰富的经验和完善的体系。[2020/2/28]

除以上4点，BUMO的共识算法为提高可用性，设计的另外几点：1，用智能合约管理验证节点：把验证节点的管理逻辑分离出来用智能合约实现，这样可以复用合约状态机功能。2，在共识算法的不同阶段针对不同的节点总数，优化了法定集合数量。3，切换共识实例时，优化了消息结构提高数据传输效率。

动态 | Money Button宣布废除CashAddr地址格式:据CoinGeek消息，Money Button近期宣布它已废除CashAddr地址格式并恢复使用传统加密货币地址。该决定遵循Money Button首席执行官Ryan X. Charles于11月提出的建议。CoinGeek称，这很可能只是一个开始，其他实体无疑也会效仿。注：CashAddr是一种采用标准地址的比特币现金（BCH）生态系统，以帮助减少混淆。[2018/12/12]

智能合约：

Calibra团队创新性的开发了MoveVM智能合约引擎，其编程语言是Move，编译器为MoveIRCompiler，可以将Move语言编译字节码。Move语言强调的特性是安全，采用的是静态类型系统，很多编程低级错误都可以在编译的时候发现，而不是拖到运行期才爆出bug。除了常规的布尔类型、64位无符号整型、256位的地址等常规类型，Move还创新性的定义了“资源”类型，不同于一般类型的值，一般类型的值是可以复制的，而”资源“不可复制或丢失，特别适用于定义数字资产，比如在Move合约中，Token总量为10个，无论合约逻辑出现什么漏洞，都可以保证在任何时刻所有账户的Token总量永远为10，该特性避免凭空造币或者丢币的问题。在BUChain中也有类似做法，在BU智能合约中如果要操作资产，可以调用原生发行或转移资产接口。由于Move语言是一个全新的语言，还需要较长时间才能成熟可用，目前测试网没有开放Move合约。

加密货币相关短剧BUY THE DIP发布:根据bitcoinist报道，一段4分多钟的短剧“BUY THE DIP”日前在网上发布，故事讲述了两个朋友在去酒吧的路上遇到了一个无家可归的人，令他们吃惊的是，他们发现这个人对付款方式，尤其是加密货币非常了解，由此展开一段故事。该短剧根据其导演Sam Lucas Smith真实经历改编，在接收采访时，Sam Lucas Smith还谈论了其关于加密货币的看法。[2018/5/13]

开发语言：

底层代码用Rust语言编写，Rust语言可为Libra程序带来更多的安全性。智能合约用Move语言编写，Move是libra自创的语言，用户可以用该语言写出更安全的智能合约。

Token：

Libra的Token名为LibraCoin，总量无上限，依据一篮子货币量而发行，只有被授权的机构才可以发行，与其他大多数公链的Token逻辑差别很大，大多数公链的Token都是固定的总量，并且Token的产生逻辑是固化在程序中，不会轻易改变，除非硬分叉。LibraCoin除了可以当稳定币用于支付，还可以作为交易上链的燃料，防止DOS攻击。

Gas：

LibraCoin可以当做交易上链的燃料，用户可配置两个参数：Gasprice,单位为microlibra/gas，用户愿意为交易上链所支付的Gas单价;Maximumgasamount，要上链的交易被允许消耗最大的Gas值。当交易出现拥塞时，系统会按照GasPrice排序，GasPrice较高的交易优先被打包。

激励机制：

在链上无代币激励，这也是大多数许可链的做法，但是有法定的储备货币的利息收入。

加密算法：

Libra使用的杂凑算法为SHA-3第三代安全杂凑算法，之前名为Keccak，NIST对Keccak的评价是:具有良好的安全性和实现性能，特别是与SHA2不同的设计方式，可避免已有的攻击方式，而且能够提供SHA2不具备的一些性能。Libra使用的签名算法为ED25519，一种椭圆曲线加密算法，特点是性能极高、签名过程中不依赖随机数生成器、不依赖hash函数的防碰撞性。注重商用的区块链项目Ripple和BUMO都使用到该签名算法。Libra使用的密钥交换算法为X25519。

隐私保护技术

暂无明确规划。Libra会在考虑实用性、可扩展性和可监管的同时，继续评估增强区块链隐私的新技术。

多链分片技术：

暂无明确规划。为提高区块链的性能，Libra会考虑到多链分片等技术。

性能表现：

Libra并没有做实际性能测试，通过并行化、分片及分布式数据库技术，其预估，假如每笔交易大小为5KB，带宽为40Mbps，可并行验证交易签名，预计性能在1000TPS左右，交易确认时间10秒左右。假如每个账户4K，16TBSSD存储介质可存储40亿个账户。而BUMO通过改进关键算法及优化共识协议，节点数量为100个，在局域网的环境下可测出3000TPS的交易速度，如果使用Orbits多链技术，则可随着链的个数增加，线性提高TPS至几万到几十万，可见Libra的1000TPS的目标还是比较现实的，能满足其初步需求。

总结：

从细节可看到Libra虽无过多创新，但是技术选型都是深思熟虑过的。总体来说目前还处于初级阶段，要想为几十亿人服务，还有较长的路要走，尤其是在系统容量、稳定性、合约安全性方面需要投入大量资源去验证与改进。

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