李挥教授团队博士生王菡荣获IEEE 区块链技术优秀博士学位论文奖
2025年2月11日,由IEEE技术工程管理学会(IEEE Technology and Engineering Management Society)区块链与分布式账本技术委员会与南洋理工大学金融计算技术中心联合评选的“IEEE TEMS TC on Blockchain and DLT Awards”正式揭晓。北京大学李挥教授指导的博士生王菡凭借其博士学位论文《许可链CAP三难困境的协同优化研究》(On the Collaborative Optimization of the CAP Trilemma in Permissioned Blockchains)从全球被邀请参评成果中脱颖而出,成功获选优秀博士学位论文奖(Outstanding Ph.D. Dissertation/Thesis Award)。
破解CAP定理工程化难题
作为分布式系统设计的经典理论,CAP定理指出强一致性(Consistency)、高可用性(Availability)与分区容忍性(Partition Tolerance)无法在分布式系统中同时实现。王菡博士聚焦许可链这一新型分布式账本技术,针对其规模化应用中凸显的CAP三难困境,首次提出“物理-网络-共识”跨层协同优化解决方案,突破了传统单一软件层优化的局限。
论文核心创新体现于三个维度:在共识层提出流水线并行投票证明协议(P3Nv),通过可验证随机函数与并行化架构设计,实现交易处理能力随节点数线性扩展;该算法在全球头部公司招标项目中中标,被证明理论达到信息论下界而实测是最优的。在物理层构建多维超立方体拓扑结构,通过递归构造算法将许可链网络的分区故障概率降至1.35×10-18小时量级;在网络层设计Matching-Gossip广播协议,最终形成面向三难困境协同优化的通用解决框架(GBT Framework),从而在整体上突破许可链系统的CAP三难困境问题。
拓展Web3应用实践
针对元宇宙等Web3新型网络场景中海量标识资源的高效管理需求,团队基于GBT框架研发多标识系统(MIS),在一致性保障、标识类型支持性、传统DNS兼容性以及共识效率等方面全面超越传统DNS以及其它基于区块链的去中心化DNS。
MIS在理论与实践中实现了三重核心价值:首先,面向未来多子元宇宙互联的规模化需求,MIS创新性地构建了多标识统一管理架构,支持分布式身份、数字资产及智能合约等异构资源的全局标识解析;其次,基于GBT框架的MIS突破了传统许可链的CAP三难困境约束,在性能优化方面取得显著突破,实现了低时延的标识读写性能,并通过轻量化存储优化显著降低了资源开销;第三,MIS的以太坊迁移版本(EMIS)通过智能合约实现了标识管理与解析逻辑的抽象封装,在保证功能完备性的同时,大幅降低了运行成本,提升了系统的经济可行性,为新型网络互联互通提供了高性能、低成本的标识解析基础设施支撑。
奖项介绍
IEEE TEMS是IEEE旗下专注于技术管理与工程创新的重要分支机构,致力于推动跨学科的技术研究、教育与实践应用。IEEE TEMS通过其下设的多个技术委员会促进区块链、人工智能、物联网等前沿技术的创新与发展。其中,区块链与分布式账本技术委员会(TC on Blockchain & DLT)是IEEE TEMS的核心委员会之一,旨在推动区块链技术的理论研究、标准化制定及产业化落地,促进全球学术界与工业界的深度合作。该委员会每年评选的“Outstanding Ph.D. Dissertation/Thesis Award”是区块链领域最具影响力的博士学位论文奖项之一,旨在表彰在区块链基础理论、技术创新或应用实践方面取得突破性成果的研究工作。
具体信息详见奖项IEEE官网:https://www.ieee-tems.org/tc-blockchain-dlt-awards/