我院王璞巍副教授、陈晋川副教授和杜小勇教授合作的论文获得ICWS 2023最佳论文奖

7月8日，ICWS 2023正式公布了论文获奖名单，我院王璞巍副教授、陈晋川副教授和杜小勇教授合作的论文“An Efficient Customized Blockchain System for Inter-Organizational Processes”获得最佳论文奖（Best Paper Award）。ICWS由IEEE服务计算技术委员会发起，是服务计算领域规模最大、水平最高的系列国际学术会议，是中国计算机学会（CCF）推荐的B类国际会议。ICWS 2023的录用率为19.8%。

研究动机：

随着计算架构的快速发展，微服务逐步成为了主流的软件架构，可以通过服务协同以低代码的方式敏捷地构建应用系统。但是，在跨信任域场景中服务协同可能会面临恶意行为和虚假数据等问题的挑战。针对这个问题，研究者提出了使用统一建模语言（BPMN）将跨域服务协同描述为跨组织业务流程（Inter-Organizational Process），再转换成智能合约（SmartContract）运行在区块链系统之上，从而保证服务协同在跨信任域环境中的正确执行。然而，如果在转换过程中出现错误就会导致跨组织业务流程无法正确执行，这种方法还需要进一步讨论如何保证转换的正确性。

解决方案：

我们提出在区块链节点中嵌入一种定制化的工作流引擎，构建一个可以执行跨组织业务流程的联盟链系统。这种方法的好处是工作流引擎可以直接执行跨组织业务流程，不需要再转换到智能合约，避免了在转换过程中出现错误的这种情况。我们定制了一种高性能的工作流引擎，它通过与区块链共识机制交互来保证跨组织业务流程的正确执行。如下图所示，工作流引擎的执行过程分成了三个阶段。背书（Endorsement）是联盟链验证交易是否有效的一种方式。在背书阶段，工作流引擎模拟执行交易，并提供模拟结果作为背书。只有具有足够背书的交易才能提交给共识机制（ConsensusMechanism）。在共识阶段，区块链节点检查交易的背书情况，再将有效的交易写入区块之中。最后，在提交阶段，工作流引擎根据新写入区块链的交易来更新业务流程的状态。

我们实现了一个原型系统，部署在“人大行云”云平台之上。Activiti是一个开源的轻量级工作流引擎框架，我们将开源的服务注册和发现框架Nacos嵌入到Activiti之中，并将Activiti依赖的数据库替换成了内存数据库Redis，同时对Activiti部分代码进行重写，实现了一个定制化的工作流引擎。如下图所示，我们将定制的工作流引擎Activiti嵌入到联盟链HyperledgerFabric的节点之中，并使用IPFS存储和管理跨组织业务流程的业务数据，构建了一个可以执行跨组织业务流程的联盟链系统。最后，通过一系列实验展示了该系统可以正确地和高性能地执行跨组织业务流程。

作者简介：

王璞巍，中国人民大学信息学院副教授，中国计算机学会服务计算专委会执行委员。研究方向为区块链和服务计算。主持了包括国家自然科学基金面上项目和青年基金项目在内的多个科研项目，作为学术骨干参与了重点研发计划和973计划等多个国家重大项目。发表了三十余篇高水平学术论文，其中以主要作者身份在国际权威期刊和会议(TPDS, TKDE, TSC, ICSE,INFOCOM, AAAI, ICWS等)上发表了十余篇论文。多次担任ICWS和CLOUD等国际会议程序委员会委员。

陈晋川，中国人民大学信息学院副教授。长期从事分布式数据管理、区块链方面的研究，主持了包括国家自然科学基金在内多个项目，作为核心成员参与了国家重点研发计划、核高基、973等重大项目，在国际期刊与会议上发表了数十篇论文，担任过TKDE, VLDBJ，ICDE，CIKM等多个期刊和会议的审稿人以及程序委员。

杜小勇，中国人民大学信息学院教授。国务院政府特殊津贴专家。现任中国人民大学校长助理、理工学科建设处处长、明理书院院长、大型科学仪器共享平台主任。曾任信息学院院长。学术兼职包括中国计算机学会大数据专家委员会主任等。主要研究领域为数据库与大数据。主持国家自然科学基金项目、国家社科基金重大项目、国家“863”计划项目、“973”计划课题、国家重点研发计划项目等。曾任国家“863”计划“数据库管理系统与应用”重大专项专家组长、“云计算与大数据”重点研发计划总体专家组专家等。以第一完成人获得国家科技进步二等奖、教育部科技进步一等奖、北京市教学成果一等奖、中国计算机学会成立六十周年“杰出贡献奖”、北京高校优秀共产党员等。