① 區塊鏈之聯盟鏈(三) 認識Fabric
Fabric 是超級賬本聯盟推出的核心區塊鏈框架,它適合在復雜的企業內和企業間搭建聯盟鏈。根據超級賬本聯盟的目標, Fabric 被建設為一個模塊化的、支持可插拔組件的基礎聯盟鏈框架。;
與以太坊系的Quorum不同,Fabric從一開始就只考慮企業間的應用。其獨有的channel概念,將企業根據業務目的不同以不同的子網連接起來, 每一個子網對應一個channel,而每個channel有自己獨立的區塊鏈。而Quorum很顯然是只有一個公網(所有企業節點都加入進去),企業與企業間的私有業務是通過Private Manager 完成的。
理解channel的最簡單方法就是,將它類比為一個消息服務提供的Topic,實際上Fabic最早就是基於Kafka 的分布式消息服務來實現。
在Fabric網路中,一個企業可以有一個或多個節點加入整個聯盟鏈;一個企業可以加入1個或者多個Channel(子網); 一個節點可以加入1個或者多個channel。每個channel構成一個子網,所以Fabric 是 一種由子網組成的網路。
那麼Fabric是怎麼實現智能合約的執行和完成業務上鏈(將事務結果記錄在區塊鏈里)的呢?
與其它框架不同, Fabric 將整個過程分成了三個階段:
業務背書階段 : 客戶的請求發送的背書節點,通過智能合約完成業務的計算(但不更新狀態),並完成背書;將背書結果返回個客戶端。
業務的排序階段 : 客戶端將背書結果通過Channel被發送到排序節點(orderer),在排序節點完成事務的排序,並打包到block里,最後下發給所有連接到channel的節點。
業務驗證並寫入賬本階段 : 通過Gossip 網路,所有Channel的節點都會接收到新的block,節點會驗證block中的每一個事務,確定是否有效:有效地將會跟新world state,無效的將會標志為「無效」,不會更新World state,但整個block會被完整的加入到帳本中(包括無效的事務)。
根據以上的描述,Fabric 節點實際可以分為 ,普通節點和Order節點:
Peer, 普通節點, 完成背書(包括只能合約的執行)和驗證.
orderer, 排序節點,完成排序。
加入orderer節點的Fabric網路可以被描述如下:
每一個Channel,都定義了所有屬於channel的節點,但是並不需要所有節點都連接到Orderer 節點(節點間可以通過gossip 協議通訊來傳播私有數據或事務).
在區塊鏈中,共識是區塊鏈的基礎。與公有鏈不同,聯盟鏈的共識要求所有加入賬本的事務是確定的、最終的,也就是不可以有分叉,區塊與區塊間的順序是一定的,只存在唯一條鏈。在Fabric 中,這個客觀需求正是由排序實現的,所有的事務將被提交給orderer節點獲得確定的順序,並最終打包成block進入帳本。 Fabric 從1.4.1開始支持基於Raft實現排序服務, 可以認為基於Raft實現共識。
基於RAFT的排序服務相對於早期的Kafka 具有更好的分布性,配置更加簡單,是聯盟鏈里常用的一個常用的達成共識的演算法,Quorum就 默認使用RAFT作為共識層。簡單的說,RAFT是一個leader和follower的模式, 所有加入RAFT網路的節點,任意時候都有一個leader, 只有這個leader有權決定事務的順序,並打包成Block,其它節點只能作為follower提交事務和同步block。
基於FAFT網路,每個企業可以有一個或多個節點參與到Orderer中去。在Frabric中企業間的網路連接可以變化成如下形式:
區塊鏈的使用用戶在乙太網中被稱作EOA(External of Account), EOA的載體是錢包。我們沿用這個概念,來看看Fabric是如何實現用戶和發起事務的。Fabric中EOA是一個CA中心發布的certificate(x.509),一個Certificate代表一個Identity(這與以太坊還是有很大區別的, 以太坊中一個EOA其實是一個hash地址),EOA能夠參與的channel以及被授權的操作是有channel的MSP( Membership Service Provider)決定的(如下圖)。
註:certificate 是一種密碼學上驗證身份的通用做法; certificate包含了個人的信息,公鑰以及發布這個certificate的CA的簽名。驗證方只需要擁有這個CA的證書(包含CA的公鑰),就可以驗證這個簽名是否正確,certificate的內容是否有篡改。簡單的說,通過CA和Certificate,我們可以獲得一個可驗證的的身份和信任鏈。
如上圖,fabric中通要使用Wallet作為EOA的載體,一個Wallet中可以包含多個Identity(x.509 certificate)。 Identity 通過 CA提供的信任鏈來驗證正確性。
驗證了身份之後, Fabric 通過MSP在區塊鏈網路中解決該身份是否代表組織的成員和在組織內具有什麼角色。例如,channel首先會驗證當前用戶Identity是否是有效地身份,然後通過MSP查看其所處的企業和具有的角色,最終確定該用戶是否有權執行操作。
可以說,Fabric的訪問控制是通過MSP來完成的。在每一個需要訪問控制的地方都需要定義一個MSP。 例如,每個channel都定義一個MSP,這個MSP規定了在channel范圍內資源的訪問許可權。 MSP 是Fabric里一個晦澀難懂的概念,也是其賦予企業間安全訪問的基礎。
前文提到, Fabric 將業務處理和上網分成了三個部分, 背書,排序,驗證後加入賬本。
其中背書是Fabric執行智能合約的階段。以太坊中,智能合約是在EVM中執行的,有多種語言支持。 在Fabric,智能合約被稱為chaincode: 一個chaincode 可以理解為是智能合約的容器,可以包含一個或多個智能合約, 不用於EVM, chaincode是在 JVM 或NodeJS中執行。
客戶應用程序通過智能合約來訪問賬本,每一個可訪問的智能合約都被安裝在客戶端可以訪問的節點上,並被定義在channel里。(有隻能合約的節點被稱為背書節點,沒有隻能合約的節點被稱未提交節點,提交節點只維護賬本)
客戶應用提交一個交易請求, 請求到達背書節點, 背書節點首先會驗證客戶的簽名,確保客戶的身份有權執行本次交易,接著執行交易提及的智能合約(chaincode),並生成一個背書響應(或者叫做交易提案,tran-proposal)。這個背書響應中通常包含World state 的讀集合,寫集合, 以及節點對本次交易的簽名。這里與以太坊系聯盟鏈最主要的不同是: 背書階段只模擬交易,並不真正更新交易結果。 而真正更新交易在第三階段完成。背書節點最後將生成的背書響應fanhui給客戶端, 智能合約部分的執行就結束了。
通常一個交易的執行需要多方的簽名,所以客戶端需要將一個交易發送給多個背書節點,這些背書節點的選擇需要滿足背書策略的要求。
下圖是一個包含有客戶、背書節點,提交節點的網路示意圖。
根據Fabric官方的參考文檔,客戶交易的正果過程可使用下圖描述。
如上圖,從1到3,為背書階段,4為排序階段,4.1,4,2, 5為驗證提交階段。 參考 Frabic的節點 概念,可以了解更多在交易細節的概念。
總的來看, Fabric 更專注於企業間,通過上文,可以讓大家對Fabric的基本構成與概念有一個總的了解。 Fabric本身並不神秘,都是使用的現有的企業間的技術。要更好的了解,建議參考閱讀分布式消息系統和企業的安全基礎設施(CA相關)的支持。與以太坊系聯盟鏈實現比較, Fabric 的子網更概念對於復雜企業間應用適應更強,但是其復雜的安全考量,使得運營成本很高,另外,Fabric 使用Certificate做為用戶身份,有很大的局限性,在新的2.0里,Fabric對於此處將有所改變。
下一篇,我們將來看看Sawtooth , 由Inter 提供的區塊鏈框架。
區塊鏈之聯盟鏈(一) 認識以太坊
區塊鏈之聯盟鏈(二) 認識Quotum
區塊鏈之聯盟鏈(三) 認識Fabric
區塊鏈之聯盟鏈(四) 認識Sawtooth
② 區塊鏈-什麼是區塊鏈金點幣訊能讀懂區塊鏈
區塊先鋒動畫視頻帶你了解什麼是區塊鏈,簡單易懂
答:卯貝不是屬於區塊鏈,只是運用了區塊鏈的技術,區塊鏈的特性就是每件發生的事物都會被記錄,不得刪除更改。
區塊鏈全面解讀
一說起區塊鏈,人們總是拿它與比特幣相提並論。 2008年10月31日,一名叫「中本聰」的人在一個密碼學郵件群組中發出電子郵件,宣稱,「我一直在研究一個新的電子現金系統,這完全是點對點的,無需任何可信的第三方。 」他推出了一個以比特幣為交易貨幣的新體系。
區塊鏈是一種分布式共享記賬的技術,它要做的事情就是讓參與的各方能夠在技術層面建立信任關系。
區塊鏈可以大致分成兩個層面,一是做區塊鏈底層技術;二是做區塊鏈上層應用,即基於區塊鏈的改造、優化或者創新應用。
區塊鏈的核心意義到底是什麼,我們的理解是,區塊鏈最核心的意義是參與方之間建立數據信用,通過單方面的對抗,在明確規定下打造單方面的生態共同保障完整機會,這是一個體系,這種建立可以結束沒有區塊鏈之前的問題,沒有區塊鏈之前,在數據共享的時候是無法做到有新的共享,即使做定向也只是給你一個介面,區塊鏈有了以後,讓參與方是實現信用的共享。
區塊鏈的底層平台有哪些?
答:主要有一下幾類:
1、比特幣。是最早的區塊鏈開發便是基於比特幣的區塊鏈網路進行開發了,由於比特幣是全球最廣泛使用和真正意義的去中心化,就區塊鏈應用來說,比特幣就是世上最強大的錨,擁有最大的權威性。
2、以太坊。可以說除了比特幣外,以太坊目前在區塊鏈平台是最吸引眼球的。 以太坊是一個圖靈完備的區塊鏈一站式開發平台,採用多種編程語言實現協議,採用Go語言寫的客戶端作為默認客戶端(即與以太坊網路交互的方法, 支持其他多種語言的客戶端)。
3、IBM HyperLedger 。又叫 fabric,他的目標是打造成一個由全社會來共同維護的一個超級賬本,fabric源於IBM,初衷為了服務於工業生產,IBM將44,000行代碼開源,是了不起的貢獻,讓我們可以有機會如此近的去探究區別於比特幣的區塊鏈的原理。
4、LISK。是新一代的區塊鏈平台,允許JavaScript(又是Javascript技術,工程師們注意了)的開發和基於分布的分散的應用程序使用一個易於使用的,功能齊全的生態區塊鏈系統。
5、網錄區塊鏈平台。是網錄區塊鏈底層技術的研發成果和能夠進行商業交付的基礎平台,網錄區塊鏈平台除了服務網錄公鏈外,也是網錄為客戶打造私有鏈和聯盟鏈的基礎平台。
狹義來講,區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一 種鏈式數據結構, 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。廣義來講,區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數 據的一種全新的分布式基礎架構與計算範式。
現在,主流的數字貨幣基本上都是基於區塊鏈技術開發的。區塊鏈是數字貨幣的底層技術。國內的茶本位數字貨幣普銀就是基於區塊鏈技術開發的。
區塊鏈的本質是一種去中心化的記賬系統,比特幣是這個系統上承載的「以數字形式存在」的貨幣。區塊鏈是比特幣背後的一套由信用記錄和信用記錄的清算構成的體系。
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學演算法 [1] 。
區塊鏈(Blockchain)是比特幣的一個重要概念,火幣網聯合清華大學五道口金融學院互聯網金融實驗室、新浪科技發布的《2014—2016全球比特幣發展研究報告》提到區塊鏈是比特幣的底層技術和基礎架構 [2] 。它本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一次比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊
區塊鏈的進化方式是:
▪ 區塊鏈1.0——數字貨幣
▪ 區塊鏈2.0——數字資產與智能合約
▪ 區塊鏈3.0——IFMChain,區塊鏈正式鏈接移動終端
③ 現在有哪些主流的區塊鏈技術
比特幣(Bitcoin),是最早的真正意義的去中心化區塊鏈技術。
以太坊(Ethereum),配備了強大的圖靈完備的智能合約虛擬機,因此可以成為一切區塊鏈項目的母平台。
IBM HyperLedger fabric,是聯盟鏈的優秀實現。
Ripple,世界上第一個開放的支付網路,是基於區塊連的點到點全球支付網路。
④ 主流區塊鏈技術有哪些
本文試圖對區塊鏈有關技術流派和主流平台進行一個概覽,作為學習區塊鏈技術體系的導覽,意在拋磚引玉,促進區塊鏈開發社區的討論與共識。區塊鏈技術的流派未戰先謀局,你想投入區塊鏈開發這個領域,至少先要搞清楚現在有哪些玩家,各自的主張和實力如何。劃分區塊鏈技術流派並無一定之規,據我所見,或可有以下四種方式:第一是按照節點准入規則,劃分為公有鏈、私有鏈和聯盟鏈。公有鏈的代表自然是比特幣和以太坊,私有鏈則以R3 Corda聲名最盛,聯盟鏈的代表作品是Hyperledger名下的Fabric。公有鏈注重匿名性與去中心化,而私有鏈及聯盟鏈注重高效率,而且還往往設置了准入門檻。公有鏈、私有鏈與聯盟鏈之間的這些不同都在技術中有所體現,比如私有鏈和聯盟鏈假設節點數目不大,可以採用PBFT演算法來形成共識。而公有鏈假設有大量且不斷動態變化的節點網路,用PBFT效率太低,只能採用類似抽彩票的演算法來確定意見領袖。這就意味著,私有鏈與聯盟鏈很難變成公有鏈,而用公有鏈來作聯盟鏈或私有鏈雖然容易,卻也並非即插即用。此種差異,學者不可不察。第二是按照共享目標,劃分為共享賬本和共享狀態機兩派。比特幣是典型的共享賬本,而Chain和BigchainDB也應屬此類,這幾個區塊鏈系統在各個節點之間共享一本總賬,因此對接金融應用比較方便。另一大類區塊鏈系統中,各個節點所共享的是可完成圖靈完備計算的狀態機,如以太坊、Fabric,它們都通過執行智能合約而改變共享狀態機狀態,進而達成種種復雜功能。第三是按照梅蘭妮· 斯旺所描述的代際演進,將區塊鏈系統分為1.0、2.0和3.0三代。其中1.0支撐去中心化交易和支付系統,2.0通過智能合約支撐行業應用,3.0支撐去中心化的社會體系。比特幣和Chain應屬於區塊鏈1.0系統,而以太坊和Fabric是區塊鏈2.0系統,目前尚無成功的區塊鏈3.0系統出現,不成功的嘗試倒是有那麼一個,就是著名的The DAO。第四是按照核心數據結構,分為區塊鏈和分布式總賬兩派。區塊鏈這一派在系統中真的實現了一個區塊的鏈作為核心數據結構,而分布式總賬這一派,只是吸取了區塊鏈的精神,並沒有真用一條區塊鏈作為核心數據結構,或者雖然暫時用了,但聲明說吾項庄舞區塊鏈,意在分布式總賬耳,若假以時日,因緣際會,未嘗不可取而代之也。主流區塊鏈技術平台了解流派劃分,仍是只能用來指點江山,吹牛論道,要動手,總要有個切入點。區塊鏈貨幣據說已經有上千個了,但值得關注的技術平台大概只有數十個,而如果要進入區塊鏈開發領域,打下一個好基礎,練出一身好功夫,撈到幾個好offer,則值得深入研究學習的平台,屈指可數。首先當然是比特幣。比特幣作為區塊鏈的第一個也是目前為止最成功、最重要的樣板工程,已經上線運行了八年多,本身沒有發生任何嚴重的安全和運維事故,其穩定與強悍堪稱當代軟體系統典範。比特幣Bitcoin Core是一個代碼質量高、文檔良好的開源軟體,從學習區塊鏈原理、掌握核心技術的角度來說,Bitcoin Core是最佳切入點,能夠學到原汁原味的區塊鏈技術。當然,Bitcoin Core是用C++寫的,而且用了一些C++11和Boost庫的機制,對學習者的C++水平提出了較高的要求。學習比特幣平台開發還有一個優勢,就是可以對接繁榮的比特幣技術社區。目前圍繞比特幣進行改進和提升的人很多,人多力量就大,諸如隔離驗證、閃電網路、側鏈等比較新的想法和技術,都率先在比特幣社區里落地。比如側鏈技術的主要領導者Blockstream是由密碼學貨幣元老Adam Back領銜的,而Blockstream是Bitcoin Core最大的貢獻者之一,所以一些有關側鏈的技術在比特幣社區里討論最充分。但比特幣作為一個典型的區塊鏈1.0系統,是不是支撐其他類型區塊鏈應用的最佳技術平台,存在很大的爭議。另外,也不是所有人都有能力和必要精通區塊鏈底層技術。所以對那些急於沖到區塊鏈領域里做(quān)事(qián)的人來說,可能更直截了當的學習目標是以太坊和Hyperledger Fabric。在以太坊上面用Solidity進行的智能合約開發是切入區塊鏈開發最簡單的方式,沒有之一。以太坊的理想非常宏大,由於配備了強大的圖靈完備的智能合約虛擬機,因此可以成為一切區塊鏈項目的母平台,是馱住整個區塊鏈世界的大烏龜。在以太坊上開發一個類似比特幣的加密貨幣,是一個不折不扣的小目標。一般有經驗的開發者在文檔指導下,半天到一天即可入門。問題在於,入門以後又如何?靠寫Solidity是否就可以包打天下?這是大大存疑的。我們也可以反過來說,如果以太坊+Solidity是區塊鏈的終極解決方案,那麼怎麼還會出現那麼多區塊鏈技術門派呢?特別是,以太坊似乎並沒有給現實世界中巨型的中心化組織們留下一條活路,這種徹底不妥協的革命態度有可能也成為以太坊推廣的障礙。當前以太坊項目的開發進展並不順利。一個比較突出的問題是項目過多,力量分散,導致項目質量參差不齊。但盡管如此,跟其他區塊鏈2.0平台相比,以太坊提供的開發環境是最簡單最完善的。初學區塊鏈的人絕對有必要學習以太坊,從而對區塊鏈和智能合約建立起一個最「正宗」的認識。主流區塊鏈技術平台的第三支就是Fabric,它是Hyperledger的第一個也是最知名的孵化項目。 Fabric最早來自IBM的Open Blockchain項目,到2015年11月,IBM將當時已經開發完成的44,000行Go語言代碼交給Linux基金會,並入Hyperledger項目之中。在2016年3月一次黑客馬拉松中,Blockstream和DAH兩家公司將各自的代碼並入Open Blockchain,隨後改名為Fabric。到目前為止,Fabric與Intel提供的Sawtooth Lake並列為Hyperledger的一級孵化項目,但前者得到的關注遠超後者。從技術角度來說,Fabric思路不錯,重點是滿足企業商用的需求,比如解決交易量問題。眾所周知,比特幣最大的短板是它每秒鍾7個交易的上限,完全無法滿足現實需要。而Fabric目標是實現每秒鍾10萬交易,這個量接近剛剛過去的雙十一交易量瞬時峰值,完全可以滿足正常條件下的行業級應用。Fabric用Go語言開發,也提供多種語言的API。特別值得一提的是,Fabric比較充分地運用了容器技術,比如其智能合約就運行在容器當中。這也是Go語言帶給Fabric的一項福利,因為Go語言靜態編譯部署的特徵很適合開發容器中的程序。Fabric還有一些特點,比如其membership服務可以設置節點准入審查,這是典型的聯盟鏈特徵。再比如其共識演算法是可定製的。Fabric的短板是體系較為復雜,雖有文檔,但缺少經驗的開發者學習起來障礙比較大。然而由於其定位清楚,迎合了不少企業的心態,所以已經有多家機構在基於Fabric秘密研發行業內的聯盟鏈項目。
⑤ 各區塊鏈架構的橫向比較
各區塊鏈架構的橫向比較
時常聽人們談起區塊鏈,從 2009 年比特幣誕生至今,各式各樣的區塊鏈系統或基於區塊鏈的應用不斷被開發出來,並被應用到大量的場景中,而區塊鏈技術本身也在不停地變化和改進。
區塊鏈又被稱為分布式賬本,與之對應的則是中心化賬本,比如銀行。與中心化賬本不同的是,分布式賬本依靠的是將賬本數據冗餘存儲在所有參與節點中,來保證賬本的安全性。簡單地說,區塊鏈會用到三種底層技術:點對點網路技術、密碼學技術和分布式一致性演算法。而通常,區塊鏈系統還會「免費附贈」一種被稱為智能合約的功能。智能合約雖然不是區塊鏈系統的必要組成部分,但由於區塊鏈天生所具備的去中心化特點,使它可以很好地為智能合約提供可信的計算環境。
為了適應不同場景的需求,區塊鏈系統在實際應用的過程中往往會需要進行各種改造,以滿足特定業務的要求,比如身份認證、共識機制、密鑰管理、交易頻次、響應時間、隱私保護、監管要求等。而實際應用區塊鏈系統的公司往往沒有進行這種改造的能力,於是市場上慢慢出現了一些用於定製專用區塊鏈系統的框架,採用這些框架就可以很方便地定製出適用於企業自身業務的區塊鏈系統。
本文將對目前市場上幾個典型的區塊鏈框架進行橫向對比,看看它們都有哪些特點,以及它們之間到底有哪些區別。為了保持對比的公正性,本文將只針對開源的區塊鏈框架進行討論。
各區塊鏈架構的簡單介紹
1、比特幣
比特幣(bitcoin)源自一名叫做中本聰(Satoshi Nakamoto)的人在 2008 年發表的一篇名為《比特幣:一種點對點的電子現金系統》(Bitcoin: A Peer-to-PeerElectronic Cash System)的論文,文中描述了一種被他稱為「比特幣」的電子貨幣及其演算法。在之後的幾年裡,比特幣不斷成長和成熟,而它的底層技術也逐漸被人們認識並抽象出來,這就是區塊鏈技術。比特幣作為區塊鏈的鼻祖,在區塊鏈的大家族中具有舉足輕重的地位,基於比特幣技術開發出的山寨幣(altcoins)的數量有如天上繁星,數不勝數。
從論文中可以得知,中本聰設計比特幣的目的,就是希望能夠實現一種完全基於點對點網路的電子現金系統,使得在線支付能夠直接由一方發起並支付給另外一方,中間不需要通過任何的中介機構。總結來說,他希望比特幣的設計能夠實現以下這些目標:
● 不需要中央機構就可以發行貨幣
● 不需要中介機構就可以支付
● 保持使用者的匿名性
● 交易無法被撤銷
從電子現金系統的角度來看,以上這些目標在比特幣中基本都得到了實現,但是依然有一些技術問題有待解決,比如延展性攻擊、區塊容量限制、區塊分叉、擴展性等。
在應用場景方面,目前大量的數字貨幣項目都是基於比特幣架構來設計的,此外還有一些比較實際的應用案例,比如彩色幣、t? 等。
彩色幣(coloredcoin),通過仔細跟蹤一些特定比特幣的來龍去脈,可以將它們與其他的比特幣區分開來,這些特定的比特幣就叫作彩色幣。它們具有一些特殊的屬性,從而具有與比特幣面值無關的價值,利用彩色幣的這種特性,使得開發者可以在比特幣網路上創建其它的數字資產。彩色幣本身就是比特幣,存儲和轉移不需要第三方,可以利用已經存在的比特幣的基礎。
t? 是比特幣區塊鏈在金融領域的應用,是美國在線零售商 Overstock 推出的基於區塊鏈的私有和公有股權交易平台。
2、以太坊
以太坊(ethereum) 的目標是提供一個帶有圖靈完備語言的區塊鏈,用這種語言可以創建合約來編寫任意狀態轉換功能,用戶只要簡單地用幾行代碼來實現邏輯,就能夠創建一個基於區塊鏈的應用程序,並應用於貨幣以外的場景。
以太坊的設計思想是不直接「支持」任何應用,但圖靈完備的編程語言意味著理論上任意的合約邏輯和任何類型的應用都可以被創建出來。總結來說,以太坊在比特幣的設計目標之外,還需要實現以下幾個目標:
● 圖靈完備的合約語言
● 內置的持久化狀態存儲
目前基於以太坊的合約項目已達到數百個,比較有名的有 Augur、TheDAO、Digix、FirstBlood 等。
Augur 是一個去中心化的預測市場平台,基於以太坊區塊鏈技術。用戶可以用數字貨幣進行預測和下注,依靠群眾的智慧來預判事件的發展結果,可以有效地消除對手方風險和伺服器的中心化風險。
限於篇幅,基於以太坊智能合約平台的項目就不多介紹了。基於以太坊的代碼進行改造的區塊鏈項目也有不少,但幾乎都是閉源項目,只能依靠一些公開的特性來推斷,所以就不在本文展開討論了。
3、Fabric
Fabric 是由 IBM 和 DAH 主導開發的一個區塊鏈框架,是超級帳本的項目成員之一。它的功能與以太坊類似,也是一個分布式的智能合約平台。但與以太坊和比特幣不同的是,它從一開始就是一個框架,而不是一個公有鏈,也沒有內置的代幣(token)。
超級賬本(hyperledger)是 Linux 基金會於 2015 年發起的推進區塊鏈技術和標準的開源項目,加入成員包括:荷蘭銀行(ABN AMRO)、埃森哲(Accenture)等十幾個不同利益體,目標是讓成員共同合作,共建開放平台,滿足來自多個不同行業各種用戶案例,並簡化業務流程。
作為一個區塊鏈框架,Fabric 採用了松耦合的設計,將共識機制、身份驗證等組件模塊化,使之在應用過程中可以方便地替換成自定義的模塊。除此之外,Fabric 還採用了容器技術,將智能合約代碼(chaincode)放在 docker 中運行,從而使得智能合約可以用幾乎任意的高級語言來編寫。
以下是 Fabric 的一些設計目標:
● 模塊化設計,組件可替換
● 運行於 docker 的智能合約
目前已經有不少採用 Fabric 架構進行開發的概念驗證(POC)項目在實施過程中,其中不乏一些金融機構做出的嘗試,不過由於項目剛剛起步,還沒有比較成熟的落地應用。
4、DNA
DNA(Distributed Networks Architecture,分布式網路架構),是由總部位於上海的區塊鏈創業公司「分布科技」開發的區塊鏈架構,可以同時支持公有鏈、聯盟鏈、私有鏈等不同應用類型和場景,並快速與業務系統集成。
與以太坊、Fabric不同的是,DNA 在系統底層實現了對多種數字資產的支持,用戶可以直接在鏈上創建自己的資產類型,並用智能合約來控制它的發行邏輯。對於絕大部分的區塊鏈應用場景,數字資產是必不可少的,而為每一種數字資產都開發一套基於智能合約的轉賬、發行邏輯是非常浪費且低效的。因此,由區塊鏈底層提供直接的數字資產功能是十分必要的。而對於那些完全不需要數字資產的應用場景,同樣可以基於 DNA 提供的智能合約架構來編寫任意的自定義邏輯來實現。
DNA 的設計目標主要有以下幾點:
● 多種數字資產的底層支持
● 圖靈完備的智能合約和狀態持久化
● 跨鏈互操作性
● 交易的最終性
目前已有不少金融機構採用 DNA 架構來進行區塊鏈概念驗證產品的開發。除此之外,還有一些已經落地的區塊鏈項目,如小蟻區塊鏈、法鏈等。
小蟻(antshares)是一個定位於資產數字化的公有鏈,將實體世界的資產和權益進行數字化,通過點對點網路進行登記發行、轉讓交易、清算交割等金融業務的去中心化網路協議。它採用社區化開發的模式,在架構上與 DNA 保持一致,從而可以與任何基於DNA 的區塊鏈系統發生跨鏈互操作。
法鏈是全球第一個大規模商用的法律存證區塊鏈,一個底層基於 DNA區塊鏈技術,並由多個機構參與建立和運營的證據記錄和保存系統。該系統沒有中心控制點,且數據一旦錄入,單個機構或節點無法篡改,從而滿足司法存證的要求。
5、Corda
Corda 是由一家總部位於紐約的區塊鏈創業公司 R3CEV 開發的,由其發起的 R3區塊鏈聯盟,至今已吸引了數十家巨頭銀行的參與,其中包括富國銀行、美國銀行、紐約梅隆銀行、花旗銀行、德國商業銀行、德意志銀行、匯豐銀行、三菱 UFJ 金融集團、摩根士丹利、澳大利亞國民銀行、加拿大皇家銀行、瑞典北歐斯安銀行(SEB)、法國興業銀行等。
從 R3 成員的組成上也可以看出,Corda 是一款專門用於銀行與銀行間業務的區塊鏈架構。盡管 R3 自己聲稱 Corda 不是區塊鏈,但從各項特徵來看,它具備區塊鏈的一些特性。
技術對比
1、數字資產
接下來,將對前文中提到的這些區塊鏈框架進行一系列的技術對比,並從多個維度展開介紹它們的區別與相似之處。
區塊鏈的內置代幣通常是一種經濟激勵模型和防止垃圾交易的手段。比特幣天生就有且只有一種內置代幣,所以在比特幣系統中所有的「交易」本質上都是轉賬行為,除非通過外部的協議層來給比特幣增加額外的數字資產。
以太坊和 DNA 具有內置代幣,它們的作用除了以上提到的經濟激勵和防止垃圾交易之外,還具有為系統內置功能提供一個收費的渠道。比如以太坊的智能合約運行需要消耗 GAS,而 DNA 的數字資產創建也需要消耗一定的代幣。
以太坊和 Fabric 沒有內置的多種數字資產支持,而是通過智能合約來實現相應的功能。這種方式的好處在於,系統設計可以做到非常簡潔,而且資產的行為可以任意指定,自由度極高。然而這樣的設計也會帶來一系列的負面影響,比如所有的資產創建者不得不自己編寫重復的業務邏輯,而用戶也沒有辦法通過統一的方式去操作自己的資產。
相比之下,DNA 和 Corda 採用了在底層支持多種數字資產的方式,讓資產創建者可以方便地創建自己的資產類型,而用戶也可以在同一個客戶端中管理所有的資產。對於邏輯更加復雜一點的業務場景來說,他們同樣可以利用智能合約來強化資產的功能,或者創建一種與資產無關的業務邏輯。
2、賬戶系統
UTXO(Unspent Transaction Output)是這樣一種機制:每一枚數字貨幣都會被登記在一個賬戶的所有權之下,一枚數字貨幣有兩種狀態,即要麼還沒有被花費,要麼已經被花費。當需要使用一枚數字貨幣的時候,就將它的狀態標記為已經花費,並創造一枚新的與之等額的數字貨幣,將它的所有權登記到新的賬戶之下。在這個過程中,被標記為已花費的數字貨幣就被稱為交易的輸入,而創造出來的新的數字貨幣被稱為交易的輸出,在一筆交易中,可以包含多個輸入和多個輸出,但是輸入之和與輸出之和必須相等。要計算一個賬戶的余額時,只要將所有登記在該賬戶下的數字貨幣的面額相加即可得出。
比特幣和 Corda 就採用了 UTXO 這樣一種賬戶機制,而以太坊則採用了更加直觀的余額機制:每個賬戶有一個狀態,狀態中直接記錄了賬戶當前的余額,轉賬的邏輯就是從一個賬戶中減去一部分余額,並在另一個賬戶中加上相應的余額,減去的部分和加上的部分必須相等。DNA 在賬戶機制上同時兼容這兩種模式。
那麼 UTXO 模式和余額模式,究竟有什麼優缺點呢?UTXO 最大的好處就是,基於 UTXO 的交易可以並行驗證且任意排序,因為所有的 UTXO 之間都是沒有關聯的,這對區塊鏈未來的伸縮性是有很大幫助的,而基於余額的設計就沒有這個優勢了;反過來,余額設計的優點是設計思想非常簡潔和直覺化,便於程序實現,特別是在智能合約中,要處理 UTXO 的狀態是非常困難的。這也是為什麼以智能合約為主要功能的以太坊選擇余額設計的原因,而比特幣、OnchainDNA、Corda 這些以數字資產為核心的架構則更傾向於 UTXO 設計。
關於身份認證,比特幣和以太坊基本沒有身份認證的設計,原因很簡單,因為這兩者的設計思想都是強調隱私和匿名,而反對監管和中心化,而身份認證就勢必要引入一些中心或者弱化的中心機構。Fabric、DNA 和 Corda 不約而同地選擇了採用數字證書來對用戶身份進行認證,原因在於這三者都有應用於現有金融系統的設計目標,而金融系統必然要考慮合規化並接受監管,此外現有的金融系統已經大范圍地採用數字證書方案,這樣便可以和區塊鏈系統快速集成。
⑥ 區塊鏈底層技術PK
常見的區塊鏈底層技術:Ethereum(以太坊),EOS,Fabirc,Fisco Bcos,CITA
平台簡介
1.Ethereum
以太坊( Ethereum )是由Vitalik Buterin和Gavin Wood領導開發的支持智能合約的 去中心化應用 平台。以太坊提供圖靈完備的腳本語言,極大拓展了區塊鏈技術的應用。項目於2013年末發布 白皮書 啟動,2015年7月產生創世區塊。近期即將進行擴容升級。
2.EOS
EOS 是由BM(Daniel Larimer)領導開發的區塊鏈應用平台,已於2018年6月正式上線。其slogan是「去中心化一切」,旨在為區塊鏈提供更高的性能。
3.Fabric
Fabric是由開源超級賬本( Hyper ledger)區塊鏈聯盟發布的可用於構建應用的產品級解決方案,並且已有上百個概念證明項目會進行過構建。於2017年7月發布正式版。
4.CITA
CITA是由EEA(企業以太坊聯盟)創始成員之一的 Crypt ape秘猿科技自主研發的企業級區塊鏈產品原型。CITA以高可靠性、高性能、高擴展性以及未來適應性為設計目標,於2017年7月發布開源版本。
5.BCOS
BCOS是微眾銀行、萬向區塊鏈、矩陣元聯合創建的企業級應用服務的區塊鏈技術平台,為分布式商業提供完備的區塊鏈技術基礎設施及服務。2017年7月BCOS第一階段正式開源。
* Fabric在隱私保護方面做得最出色,有CA機制
國際難題: 跨鏈技術
為了解決傳統互聯網世界的信息孤島問題,區塊鏈使用去中心化網路的結構,試圖實現信息共享來解決數據孤島的問題。然而,眾多區塊鏈應用的出現,區塊鏈的鏈與鏈之間並不互通,使區塊鏈也面臨這一種「孤鏈」的窘境。不符合區塊鏈的初衷。
如何根據業務功能、隱私保護、數據隔離、性能容量擴展的需求等,在同一個區塊鏈平台實施多鏈共存。如何在身份准入機制、信息標准、業務形態都不一致的區塊鏈平台之間實施信息和業務交互。有望將成為開發的重要方向。
轉自【鏈世界】: https://www.7234.cn/news/2316
⑦ 區塊鏈技術是什麼未來可能用於哪些方面
區塊鏈是一種分布式共享記賬的技術,它要做的事情就是讓參與的各方能夠在技術層面建立信任關系。區塊鏈可以大致分成兩個層面,一是做區塊鏈底層技術;二是做區塊鏈上層應用,即基於區塊鏈的改造、優化或者創新應用。
區塊鏈在幾個領域已經開展應用了,第一個數字資產領域,除了我們看到的一些積分、入住卡,也包括各種其他的資產,有資產數據化的過程。
第二個領域是貿易金融領域,因為貿易金融領域本來是多環節參與、多方參與的方式,區塊鏈可以極大提高中間的效率,使得原來很多達到替代品的效果。
第三個領域用到的是股權,是公司股權像一些區域性的股權交易中心,目的是解決股權對交易之間的便捷,是相對流通做一個便捷。目前來看,區塊鏈多中心的體系確實能夠提高效率降低成本的。
信鏈是垂直於區塊鏈領域的新聞資訊與數據挖掘的信息資訊平台,希望對您有所幫助。
⑧ 區塊鏈正式進入3.0時代,房地產、供應鏈等將成應用重點領域
隨著區塊鏈的不斷發展,區塊鏈的應用覆蓋的范圍越來越廣,伴隨可擴展性和效率的提高,區塊鏈應用范圍將超越金融范疇,拓展到物流、地產和物聯網等領域,成為未來 社會 的一種最底層的協議,這也就意味著區塊鏈將進入3.0時代。
區塊鏈1.0時代是以BTC(去中心化概念)為代表,更多的是起到一種分布式記賬的作用如BTC、Ripple、BCH、萊特幣、狗狗幣等。更多的是充當數字貨幣記賬用的。當然第一個階段發展的也並不完美,比特幣還有很多問題需要解決,比如擴容,閃電支付,硬分叉等。
隨著進一步完成,區塊鏈來到了2.0時代,以ETH(智能合約)代表,進入合約階段。
ETH為代表的區塊鏈2.0是一大進步,但仍然存在著很多問題,比如通道擁堵,交易速度慢,分叉風險,高額手續費等等。舉例來說,風靡一時的加密貓( CryptoKitties)在以太坊平台上線後,最高時占據了約25%的以太坊網路,造成了整個以太坊網路的擁堵,嚴重地影響了其他以太坊用戶的體驗。目前的發展就是處於第一個階段到第二個階段的過度過程。
在告別了1.0和2.0時代之後,得益於技術的不斷發展,區塊鏈變得更加實用。這也意味著區塊鏈將徹底脫離去初創時期的金融屬性,憑借其去中心化等特性,進入到各行各業的實際應用場景中去。
這也意味著區塊鏈正式開啟其3.0時代——全面應用的時代。而3.0時代的區塊鏈產業結構,也更加復雜,今天就為大家簡單分析一下。
3.0時代區塊鏈產業分為基礎層、服務層、應用層三個層次。
(1)、基礎層
對應的產業鏈上中下游包括:上游底層技術及基礎設施(核心技術、設備、底層平台部署方式),中游服務層主要是面向開發者提供基於區塊鏈技術的應用;下游應用層包括金融、供應鏈管理、智能製造、政府企業、服務、 社會 應用等。
硬體、技術及基礎設施廠商主要提供區塊鏈應用所必備的晶元、礦機、礦池、硬碟、路由器等基礎設施。
底層平台部署方式可以分為公有鏈、聯盟鏈、私有鏈。
底層技術包括核心基礎組件、協議和演算法。基於底層核心技術組件,針對不同應用場景提供不同功能,包括智能合約、可編程資產、激勵機制、成員管理等。
基礎層提供底層區塊鏈或分布式賬本技術框架,主要包括以太坊、Hyperledger Fabric、R3 Corda、FISCO BCOS等。
(2)、服務層
服務層是指BaaS(Blockchain as a Service)平台,國內主要的BaaS平台有螞蟻區塊鏈BaaS平台、騰訊雲TBaaS、平安壹賬鏈BaaS平台等。
主要是面向開發者提供基於區塊鏈技術的應用,是在底層技術的基礎上提供智能合約、信息安全、數據服務等產品化服務,提高開發者在平台層開發應用的便捷性和可拓展性。
應用及服務廠商負責區塊鏈通用技術及技術擴展平台研發、數字貨幣教育與存儲平台搭建等工作,為行業應用層提供技術支持。
(3)、應用層
應用層表現為核心應用組件,包括智能合約、可編程資產、激勵機制、成員管理等。
是指區塊鏈的終端使用者或服務供應商,現在區塊鏈的主要應用場景有跨境支付、防偽溯源、供應鏈金融、貿易融資、電子票據、ABS等。
服務對象分為兩大類:B端(起步階段):區塊鏈+(金融、供應鏈管理、版權保護、教育);C端(率先落地):區塊鏈+(共享經濟、泛 娛樂 )。
下游區塊鏈應用領域為區塊鏈技術與現有行業的結合運作,現在,多個行業已經開啟了區塊鏈3.0的應用時代。
(1)、區塊鏈+供應鏈
區塊鏈+供應鏈實現商品信息全流程追溯。傳統供應鏈的溯源防偽系統存在信息不透明、數據容易篡改、安全性差和相對封閉等弊端,而利用區塊鏈技術和物聯網技術,可將商品的原材料采買過程,生產過程和流通過程的信息進行整合和追溯,真正實現跨越品牌商、渠道商、零售商、消費者,精細到一物一碼的全流程正品追溯,顯著提升用戶信任體驗。
(2)、區塊鏈+物聯網
搭建萬物互聯時代的信息交流網路。隨著物聯網中設備數量的增長,區塊鏈的分布式特性為物聯網自我治理提供了途徑,可以幫助物聯網中的設備理解彼此,並了解不同設備間的關聯,從而實現對物聯網的分布式控制。
(3)、區塊鏈+醫療
保障醫療數據安全共享。運用區塊鏈技術對醫療數據進行數學加密,可有效防止醫療數據被惡意修改等風險。應用區塊鏈技術開發的醫療數據共享和交換系統,將加密後的醫療數據上傳,可以實現數據在患者、各醫療機構之間快速、高效、安全地進行共享和流通,有效簡化了醫療數據的調用流程,為精確診斷病情提供數據保障。
(4)、區塊鏈+房地產
區塊鏈在房地產行業的潛在應用場景非常多,常見的如房產交易。買賣產權的過程中的痛點在於:交易過程中和交易後缺乏透明,大量的文書工作,潛在的欺詐行為,公共記錄中的錯誤等等,而這些還僅僅只是一部分。區塊鏈提供了一個途徑去實現無紙化和快速交易的需求。此外,房地地產區塊鏈應用可以幫助記錄、追溯和轉移地契、房契、留置權等等,還給金融公司、產權公司和抵押公司提供了一個平台。區塊鏈技術致力於安全保存文件,同時增強透明性,降低成本。此外,區塊鏈還應用建築工程領域,在當前大火的城市更新也有很多企業在應用這一技術。例如深圳的蘭房鏈就基於區塊鏈提出了區塊鏈+城市更新/建築工程/房地產開發等一攬子解決方案,全面服務於房地產行業諸多領域,目前其官網、移動應用均已上線。
此外,區塊鏈在供應鏈金融、股票交易、銀行業等已經有了很多的應用,此處不再一一贅述。
作為我國十四五規劃的重要內容之一,官方早已提出要加快推動 區塊鏈技術和產業創新發展 ,積極推進 區塊鏈和經濟 社會 融合發展 。
而要實現上述兩個發展,其關鍵在於以下兩點:
1、區塊鏈技術核心技術突破。
區塊鏈技術是目前我國和歐美差距最小的技術,官方特別強調在這個新興領域我國要走在理論最前沿、占據創新制高點、取得產業新優勢。要推動協同攻關,加快推進核心技術突破,為區塊鏈應用發展提供安全可控的技術支撐。
目前區塊鏈技術大多數依然停留在概念炒作階段,很多業務場景單純為了區塊鏈而區塊鏈。目前為止我國還沒有人能在全球范圍內解決三元悖論等核心技術困境,因此我們必須回歸基礎理論和核心技術,通過長期潛心研究,才能取得重大突破。
事實上,官方對區塊鏈技術理論技術和後續的應用發展提出了非常高的要求,做好區塊鏈基礎理論研究,著力攻克一批關鍵核心技術,真正把技術研發的擔子挑起來,是當前區塊鏈發展的關鍵。
2、提升國際話語權和規則制定權。
不同於以往的信息技術,區塊鏈技術具有很強的擴張性,或者叫侵略性,它的規則或者話語權決定了它的影響范圍,因為每一個上鏈開展業務的個體或機構必須服從區塊鏈所定的規則,無論中外均是如此。舉個例子,大家使用windows系統時必須要服從windows的規則,但是windows只是為用戶規定了信息交互的規則,這對我們來說是可以接受的,而區塊鏈則規定了產業治理規則,區塊鏈的治理規則憑借其分布式特徵,其影響力可迅速超越國界和地域限制。
為了實現上述兩點,我們要加強人才隊伍建設,建立完善人才培養體系,打造多種形式的高層次人才培養平台,培育一批領軍人物和高水平創新團隊。
區塊鏈作為架構性創新技術,對復合型人才需求巨大,要求從事者掌握涉及密碼學、信息科學、基礎數學等多種專業技術知識。發展區塊鏈,必須加強學科深度交叉融合的人才隊伍建設,從基礎研究、應用研發、產業融合等方面前瞻和系統性地建立人才培育體系。
區塊鏈技術是未來數字經濟的重要組成部分,對於各行各業,它都有著豐富的優勢。盡管已經進入3.0時代,但區塊鏈在各行各業的垂直落地應用,才剛剛開始。
對於區塊鏈的未來,你怎麼看?
⑨ go語言適合做什麼
go語言是不僅可以用來開發web,也可以用來開發底層,不僅如此,以太坊、超級賬本都是基於go語言,還有go語言版本的btcd,對於這一點還是需要了解的。
而且需要注意的是,go語言岩中還比較適合做伺服器開發,雲平台開發,微服務實踐和重構,區塊鏈開發(主要以以太坊為主導)等。
go語言的優勢還是比較多的,比如Go語言的性能非常出色,最關鍵的是在性能強勁的同時還能像Python語言一樣高效地進行開發,要知道Go語言是靜態語言,而Python是動態語言。
當然了,在編譯以及部前棗孝署方面go語言也是比較簡單的,而且Go語言可以直接編譯為機器碼,編譯生成的是一個靜態可知從文件,相對來說也是比較方便的。
資料拓展:Go是基於Inferno操作系統所開發的慧稿,Go於2009年11月正式宣布推出,成為開放源代碼項目,並在Linux及MacOSX平台上進行了實現,後來追加了Windows系統下的實現。在2016年,Go被軟體評價公司TIOBE選為「TIOBE2016年最佳語言」。