2008年10月31 ,中本聪在那个隐秘的密码学论坛发表的比特币白皮书宣告了区块链时代正式来临,他也许并不曾预想到几年后飞速发展的4G将会把区块链推向新浪潮。在2013年初,比特币区块的平均大小约为125 kb,而到了2015年6月12日,一份由国际主要矿业公司F2pool、BTCChina、Antpool、火币矿业和 BW 签署的8 MB区块引进声明在网上浮出水面,表明跨国公司对更大区块的需求。125KB到8MB,都是区块链项目需要更高的带宽。在区块链项目对高带宽的需求,4G网络对扩容显然是有点吃力。

区块链的进一步发展,迫切的需要一个具备更加优异性能的网络基础设施。因此,当2019年全球范围内,5G(第五代移动通信)在包括中国、韩国、日本和美国等一系列国家进入商用阶段时,5G+区块链就注定了会在未来几年碰撞出激烈的火花——无论是5G,还是区块链,都会因为借由5G所建立的“智联万物”的覆盖全球的卓越性能的通信网络,赋能各行各业,激发极大的经济价值。

而BVW,无疑就是5G+区块链全新金融科技中的佼佼者!

1.崭新的5G网络架构

相比4G网络,5G 引入了全新的网络架构。简单来说,就是用5G的架构已经从传统的电信(CT,Communication Technology)架构转向了互联网的IT(Information Technology)化架构。具体来说,5G网络需要实现如下架构特征:

控制平面和转发平面分离

网络功能虚拟化

灵活的网络业务流程,网络的开放性,多网多制式融合

本地化缓存/处理/转发,灵活组网

这些特征依赖如下相对应的技术趋势:

软件定义的网络/网络功能虚拟化(SDN/NFV)技术

网络切片技术,融合多制式网络技术,超密集网络实现技术

C-RAN /下一代前传接口(NGFI)。

值得一提的是, SDN/NFV 技术有助于建立一个通用、可管理的网络基础设施框架;并且,基于这个设施框架,能够实现软件定义、可编程的网络功能和网络分片。 SDN/NFV 技术促成了一个全新网络理念的诞生、加速 5G 网络迈向绿色和柔性。

图1 5G端到端网络架构图

其中,特别值得一提的,就是5G采用的全新的UCN RAN架构。截至目前,无线接入网络面向所有用户提供无差别的一致的网络架构和服务。然而,在 5G 时代,不仅业务将会更加多样化、网络的接入点以及网络的拓扑都将更加复杂。因此, UCN 接入网络(RAN)需要具体实现如下目标:

UCN RAN 应该有足够的能力,能够支持所有 5G 用例,包括高密度流量,超低成本,超低延迟。

UCN RAN 应该实现高效率,这意味着:需要面向不同业务和网络场景,提供场景相关的效率最优化的网络服务。

为了实现网络的简化操作,网络中所有的业务场景对应的多有的网络服务,需要通过一个灵活可伸缩的网络架构框架统一地进行管理。

该架构框架需要能够感知业务需求和网络状态,决策以及提供最优的网络服务和网络配置。

图2 5G的UCN RAN架构

2.5G三大技术特征

使用了一系列最新技术的5G网络,具有了3大技术特征:

高速率:下行带宽平均1Gbps,峰值可以达到10Gbps

低延时:端到端时延小于1ms

大连接:每平方公里支持的连接数超过100万

图3 5G能力KPI

3.BVW——完美结合5G特性与区块链需求

4G通信主要依靠于电磁波,现在的网络处在较低的频段,优点是性能比较好,可以达到很好的覆盖,而5G利用的是高频段,正好可以把高频率的闲置资源利用起来。频率越高,速度也越来越快,5G速度比4G提高100倍左右。从多个维度去解决区块链在时延性,存储,算力,分布式机制的问题。

首先,从时延性上来说,5G的时延时间大大降低,这对于很多实时应用的影响很大,比如说游戏、视频和数据电话、自动驾驶等等。目前由于4G网络端到端时延有100~200毫秒,因此无法满足L4-L5级别的无人驾驶端到端时延小于5毫秒的需求。而在5G时代,由于MEC(边缘计算)的出现,端到端时延可以降到1毫秒,从而使得L5级别的无人驾驶成为可能。因此,结合无人驾驶,也会激发一系列对区块链的需求。例如:

1.防止黑客入侵。无人驾驶技术应用的前提,是互联网的完全覆盖和接入,但是一旦链接上互联网,就会有黑客利用系统漏洞远程劫持汽车,从事破坏行动的风险。如何防止黑客入侵、保护数据安全是目前无人驾驶系统急需解决的问题。通过区块链的数据加密,以保护数据安全及防止黑客入侵,则成为无人驾驶安全保障的最佳选择。

2.消除中心化节点的信用风险。节点的中心化意味着无论汽车厂商还是出行服务商,都有可能在数据储存、数据使用、数据安全等方面承担极大的信用风险,但区块链分布式共识算法技术能够极大地消除中心化节点带来的风险。

其次,5G每平方千米的最大连接数也是4G的一百倍,支持的最高运行速度是1.5倍。4G诞生了并且促进了物联网的发展,5G对0.7 维度的恒星文明是一个巨大推动。5G时代人们可掌握的数据资产,无论从数据量还是数据的种类和维度,会发生几何倍数增长。

最最关键的,在5G时代,人与物、物与物的大范围连接迎来爆发,区块链由于其具有智能合约自动化、价值和使用的实时结算、交易可追溯、防篡改的天然优势,可以利用智能合约和海量的单位和人自动形成合约并实时结算,既解决了信任的问题,又可节省大量的人力和时间成本。得益于设备之间高强度的互联性,恶意设备可能会在网络中引起混乱,随着5G网络的推广将会使这些设备之间的交易和支付呈爆炸式增长。那时,当前的金融基础设施就变得不堪一击。而区块链,可以帮助5G来解决安全性和可扩展性这两个障碍。完成人类的文明0.7向着高维科技的发展。而BVW首次在区块链底层网络引入5G网络作为连接层解决方案,这是史无前例的,也必将应发5G+区块链进入崭新时代!

具体来说,BVW 5G网络分为接入网,承载网,和核心网三部分:接入网(Access Network):BVW充分利用5G网络中CU(Centralized  Unit)和DU(Distributed Unit)分离的特性,得以获得以下优势,并使得BVW具有一个性能优异的5G基础网络层:

CU/DU分离架构可以实现性能协调、话务管理、实时性能优化以及NFV/SDN

可配置的功能分割可以适应于不同场景,如传输时延变化等

灵活的功能分割便于实现网络资源的实时按需配置。

有助于实现网络切片-针对业务进行C/U的处理。

承载网:包括gNB内部组件的网络,以及到核心网,也就是N2,N3对应链路的网络。

核心网:BVW所使用的5G核心网,相比4G时代,已经有了巨大的进步,从传统的CT架构,进化为目前最为流行的IT架构。传统的核心网协议栈,在数据传输的过程中通过IP匹配,从而使用为IP预留的专用承载,针对终端或者会话的承载建立方式在终端离线后会删除,终端重新连接之后如果想建立专用承载必须由P-GW或者终端触发专用承载建立的过程,重复建立的过程。为了满足5G万物互联的需求,技术人员致力于对贯穿于5G网络的基站、核心网、编排管理、传输等各部分的实现。对于核心网而言,基于传统CT思维的设计模式显然已经不足以面向未来。因此,5G核心网有了更方便更灵活引入垂直行业的架构,即基于服务化的架构Service Based Architecture,简称SBA。

图4 BVW 5G网络技术架构

有了BVW 底层5G网络优异的性能作为支撑,BVW一系列特性——包括双层链条结构BVW高效跨片确认方案、片区裂变节点参与账本记账——才得以成为可能,同时也使得BVW成为全球第一个将上述技术付诸实现的区块链项目。