超级账本转化以太坊

A. 新兴公链角逐，谁将最先比肩以太坊

本视频由白泽研究院联合腾讯新闻共同制作。

由于以太坊公链上 DeFi 和 NFT 领域的爆炸性增长，导致以太坊的性能很难承载更大的市场需求，但是官方解决方案的以太坊 2.0 的进展缓慢。当大家都在关心以太坊能否超越比特币的神话时，以太坊的“竞品们”也正在通过性能、智能合约应用、受众群体等方面向以太坊发起强大的攻势。那么谁会最先比肩以太坊呢？

大家好，欢迎来到白泽研究院。从本期节目开始，我们来聊一聊最近火爆的新兴公链。首先，要了解本系列所要讲到的公链，我们得先明白一些基础性的概念。什么是区块链？什么是公链？为何又有许多的新兴公链能够崛起，去挑战以太坊这个区块链当红炸子鸡呢？

区块链这个概念最早是在2008年由比特币的创造者——中本聪第一次提出的，从概念上来看，区块链是一种将数据区块有序连接、并以密码学的方式保证不可篡改、不可伪造的分布式账本技术。简单来说，区块链技术可以在不需要第三方参与的情况下实现系统中所有数据信息的公开透明、不可篡改、不可伪造和可追溯性。

为了方便理解，从本质上来讲，区块链就是一个数据库。不过这个数据库有点特殊，它是一个分布式的，去中心化的数据库。数据库大家都知道吧，那么分布式和去中心化如何理解呢？

以我自己举例来说吧，我，黑米，以前过日子稀里糊涂，挣多少钱，花到哪儿了，从来没有个数。后来高人指点，说你这样不行，你得学会记账，搞清楚你的收入支出，学会计划，这样日子才会越过越好。我一听有道理，那就记账吧。

我就开始每天记呀记，我一个月收入多少，支出多少，结余多少，全部记下来，我用来记账的笔记本可以叫做1个数据库，写在笔记本上的各项收入支出就是数据库里的数据。

但是现在我一个人记账，只有一个数据库。哪天我的笔记本被火烧了，账本没了，数据库也就没了。

于是乎，我动员爸妈跟着我一起记账，在核对时，以大多数相同的记录为共识。这样的话，就有3个账本在同时记账，即使有一天，我的笔记本被火烧了，但是他俩的笔记本还在，数据不会丢失，这就是分布式去、中心化的账本，它的好处是数据是安全的，没有唯一的中心，谁的数据丢了都无所谓。

为了方便对账，我们3个人每天的收支记录核对后记到另外一张纸上，这张纸我们可以把它叫做一个区块，一天记一张纸，一个区块接着一个区块记下去，连到一起就叫做区块链。

好的，到这里我们再来总结一下，第一，记账的笔记本是个数据库。第二，它是分布式的、去中心化的，3个账本共同记账，如果记录相同，那么就都是有效的；如果有不同，那么就取大多数相同的为准。3个账本在3个人手里，不可能同时被毁，数据是绝对安全的。

这样的分布式、去中心化账本或者说是数据库就是区块链。

好了，了解了区块链这个概念后，我们再来理解一下不同的区块链种类。按照节点准入的规则，区块链可以分为：公链、私链、联盟链。

公链，也可以叫公有链，代码是开源的，去中心化的，在这种区块链上，世界上的任何个人或者组织都可以随时发起交易，任何人都可以参与区块链的共识。即便是这条公链的创始人或开发团队也无法侵犯用户的权益。公有链是最早的区块链，也是应用最广泛的区块链，比如我们所熟知的比特币、以太坊等各加密货币均基于公链。

联盟链，也叫联合区块链，是由某个组织内部指定多个预选的节点为记账人，每个区块的生成由所有被选择的节点共同决定，其他被准入的节点或者用户可以参与交易，但不会问记账过程。所以，联盟链其实也可以称之为“超级账本”。

私链，也可以叫私有链，顾名思义，仅仅使用区块链技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个人，独享这个区块链的权限。

需要说明的是，加密货币的投资在我们国家被严格禁止。本视频主要是为了给读者介绍区块链技术领域的发展趋势，不建议大家参与炒币。

在过去的几年中，公链的发展步伐不断加快，已涌现出上百个大大小小的公链，其中较为知名的公链包括：BTC、ETH、BSC、Polkadot等。

由于以太坊公链上DeFi和NFT领域的爆炸性增长，导致以太坊的性能很难承载更大的市场需求。以太坊作为第一个但并非是唯一一个支持智能合约的区块链，虽然开发团队意识到了性能的限制，正在寻求通过研发以太坊2.0来改善，但是进展缓慢。当大家都在关心以太坊能否超越比特币的神话时，以太坊的“竞品们”也正在通过性能、智能合约应用、受众群体等方面向以太坊发起强大的攻势，毕竟，谁不想代替以太坊成为整个加密世界的主流操作系统呢，这其中就包括近些年各种为以太坊扩容的Layer2解决方案和一些新兴公链。

今年下半年，加密行业可以说爆发了一场“公链之争”，由Solana公链最先打响第一枪，随后Avalanche公链宣布总价值1.8亿美元的流动性挖矿计划，使多个DeFi龙头项目集成至Avax；Fantom公链投入3.7亿枚FTM代币推出生态激励计划；一些DeFi龙头项目联合出资1亿美元，以扶持Celo公链的发展。与其说是Solana、Terra、Avalanche等这些新兴公链之间的攀比，不如说是新兴公链组团向以太坊、BSC、Polygon等前辈发起的挑战。由此来看，公链市场的格局已经完全改变。

其实仔细想一想，像Solana、Terra、Avalanche、Fantom这些新兴公链能够崛起，并不是因为所谓的“区块链性能超过以太坊”，背后的真正原因其实是跨链桥在各个公链的普及，这个我们以后再讨论。

如果未来的区块链世界真的是行业内专家们所说的多链并存、互联互通的话，那么属于新兴公链的故事还远未结尾。一些其他的明星公链也在这场公链之争中崭露头角，例如Celo、Near、Algorand、Harmony等，他们的综合实力也毫不逊色，正在蓄势待发。

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B. 什么是联盟链联盟链项目有哪些

联盟链是一种特殊的区块链形式，由多个机构共同管理，每个节点对应一个实体组织。它不同于公有链，具有部分去中心化、可控性强、数据隐私以及快速交易等特点。以下是几个著名的联盟链项目平台：

• 超级账本(Hyperledger)：Linux基金会旗下的开源项目，由270多个全球会员组织构成，涉及金融、物联网等众多领域，支持多个商用区块链技术如Hyperledger Fabric等，致力于推动企业级区块链应用落地。


• 企业以太坊联盟(EEA)：由全球知名企业如BP、摩根大通等组成的联盟，目标是为企业级区块链制定标准，帮助遵守监管要求，同时提供更快的交易速度和更好的隐私保护。


• R3区块链联盟：由巴克莱、高盛等金融机构联合组建，基于Corda平台，为金融服务和多个行业提供记录、管理和执行财务协议的解决方案。


• 区块链服务网络(BSN)：由中国信息中心等发起的全球基础设施网络，连接云资源，旨在提供区块链服务，已在中国及海外建立节点。


• 中国分布式总账基础协议联盟(ChinaLedger)：中国首个金融区块链联盟，由金融机构、金融基础设施和服务公司共同设立，专注于金融领域应用的合规平台。


• 中国区块链研究联盟(CBRA)：由全球共享金融100人论坛发起的区块链研究平台，致力于区块链技术的研究、政策沟通和市场应用。


• 金链盟：金融机构和金融科技企业组成的联盟，旨在推动金融区块链技术的研发与应用场景创新，由多家知名企业发起。

C. 比特币以太坊超级账本之间的区别

从定义上有以下区别点。
1、相同点。
比特币和以太坊都是成功的区块链技术应用，是最典型的代表。具体点是：有了比特币才有区块链技术，有了以太坊人们才认识到区块链还可以独立出来。不仅仅是比特币才能有区块链技术，还有以太坊为后面开启了区块链世界的思路、思想。因为都是区块链技术的应用，所以底层基础思路是一样的。都是点对点的网络节点、公开的账本、共识基础算法，都是通过挖矿来维护网络。
2、不同点。
比特币是点对点数字化支付系统，类似的是一家可以全球结算的银行，而这个银行是没有中心化组织成员的，没有群主，没有管理员，只有代码和共识的基础原则。而这个银行的结算或者发行的货币就叫比特币，这家银行也叫比特币。最主要的是银行的账本完全公开的，任何人查看每笔交易和记录都可以，而且每笔交易都可以追溯到源头，通过加密及数学魅力也实现了账本不可更改等特性。

D. 区块链中超级账本是什么

超级账本(hyperledger)是Linux基金会于2015年发起的推进区块链数字技术和交易验证的开源项目，30家初始企业成员(包括IBM、Accenture、Intel、J.P.Morgan、R3、DAH、DTCC、FUJITSU、HITACHI、SWIFT、Cisco等)。目标是让成员共同合作，共建开放平台，满足来自多个不同行业各种用户案例，并简化业务流程。

hyperledger

当下是区块链快速发展的时代，各行各业包括医疗、文化、物联网等等，都在寻求利用区块链技术解决各自的行业痛点。要支持各种行业的应用，就意味着区块链应该具有企业级属性，保密性和吞吐量都是要考虑的问题。

超级账本在区块链中的位置：

- 比特币- 代表数字货币、区块链思想的诞生，提供了区块链技术应用的原型

- 以太坊- 挣脱数字货币的枷锁，智能合约的诞生，延伸了区块链技术的功能

- 超级账本- 进一步引入权限控制和安全保障，首次将区块链技术引入到分布式联盟账本的应用场景。

链乔教育在线旗下学硕创新区块链技术工作站是中国教育部学校规划建设发展中心开展的“智慧学习工场2020-学硕创新工作站 ”唯一获准的“区块链技术专业”试点工作站。专业站立足为学生提供多样化成长路径，推进专业学位研究生产学研结合培养模式改革，构建应用型、复合型人才培养体系。

E. 一文解惑超级账本HyperLedger

了解超级账本（Hyperledger）及其在区块链世界的独特地位，我们需要跳出公有链与联盟链的二元思维，认识到每种技术都有其适用场景与价值。联盟链（私有链）被设计为现有中心化商业团体之间进行B2B业务活动的手段和渠道，其性能与商业机密保护能力使其难以直接迁移到公有链上。尽管公有链如比特币或以太坊拥有广泛的影响力，但联盟链（私有链）的存在，表明了区块链技术在不同场景下能发挥的多样化作用。

Hyperledger Fabric作为IBM发起的一个联盟链项目，于2015年底移交给Linux基金会，成为开源项目。Hyperledger基金会汇集了IBM、Intel、思科等众多大牌成员，孕育了众多区块链项目，Fabric是其中最为知名的一个。本文将深入探讨Fabric的架构设计、多链多通道功能、账本设计、链码编写与部署流程，以及在实际应用中遇到的挑战与不足。

Fabric架构

Fabric架构经历了从0.6版本到1.0版本的迭代，0.6版本主要适用于商业验证场景，无法应用于真实业务环境。其关键问题是所有功能集中于peer节点，缺乏扩展性、安全性和隔离性。在1.0版本中，Peer节点的功能被拆分，共识服务从Peer节点独立出来，由Orderer节点提供可插拔的共识服务。更显著的变化是引入了多通道（multi-channel）功能，实现了多业务的隔离，使得Fabric在0.6版本基础上实现了质的飞跃。

Fabric的核心架构包括两个关键组件：Peer和Orderer。它们分别是一个二进制程序。在Fabric网络中，参与者可以选择部署一个或多个Peer、Orderer，或者同时部署两者。所有Peer和Orderer节点通过通信与连接，形成了Fabric的网络。每个Peer节点存放全量数据（账本），构成完整的区块链链。为了防止舞弊，查询数据时必须确保来自自己的Peer。网络中存在大量的Peer节点，每个节点存放全量数据，如何确保数据正确性？Fabric通过Orderer节点之间的协商来实现数据的正确传播。

架构细节与功能

Fabric架构中的System Chain与Orderer的存在，使得“控制信息的传播范围”成为可能。通过Orderer节点，数据传播范围得到了控制，这为实现私有和机密交易奠定了基础。Fabric的私有和机密交易功能正是基于System Chain与Orderer的结合实现的。

参与者可以在Fabric网络中创建属于小团体的私链（Channel），每个Channel成员名单记录在system chain中，Orderer节点可以将数据只分发给对应Channel中的Anchor Peer。在最新版本1.2中，引入了SideDB中的私有数据存储，进一步强化了数据隔离与安全性。

Hyperledger Fabric v1.2版本的重点是引入了私有数据存储机制，强化了在permissioned networks上进行private confidential transactions的能力。对比比特币网络的全公开网络特性，Fabric的定位更偏向于商业应用，强调的是企业与企业之间的联盟链。在Fabric中，所有参与者都是经过批准和实名认证的，这与提倡“匿名”的公链形成了鲜明对比。

合约与智能合约

为了确保账本的有效性和安全，每个参与者保存的正确数据（账本）还需智能合约的加持。合约规定了数据修改的规则、约束条件，以及触发修改的条件。智能合约是分布在每个Peer上的容器，确保了数据修改的可控性和安全性。Fabric中的合约升级和改动需要满足特定的约束，如所有签署合约的参与者一致同意。合约的执行流程涉及交易发起、智能合约调用、结果校验、签名验证、区块打包和广播等多个步骤，确保了交易的完整性和一致性。

MSP与账号认证

Fabric网络中的访问控制通过MSP（Membership Service Provider）实现，MSP包含了账号的私钥和证书，管理了组织、组件和用户的身份认证。每个组织和角色拥有特定的MSP目录，用于存储证书和私钥。MSP的分级管理确保了网络层面和角色层面的准入控制，同时，Fabric还支持TLS证书用于加密通信过程，保障了数据传输的安全性。

交易执行流程

区块链账本由Peer节点维护，订单服务集群负责交易排序，只保留处理过程中的部分信息。在Hyperledger Fabric系统中，节点的物理设备与逻辑概念分离，设计上允许Endorsing Peer校验客户端签名，执行智能合约代码，模拟交易后返回结果给客户端。客户端将结果发送给Ordering Service，然后Ordering Service将交易打包成区块，广播至Committing Peer和背书者进行验证写入区块链。完整的交易流程确保了数据的最终一致性。

概念解析与Hyperledger Fabric的优势

Hyperledger Fabric的概念包括智能合约（chaincode）、交易（transaction）、世界状态（world state）、背书（endorse）、背书策略（endorsement policy）、Peer节点、Channel、PKI、MSP、组织（org）等。理解这些概念对于深入掌握Fabric架构至关重要。

Hyperledger Fabric针对企业级应用提供了一系列优势，包括确保企业合法性质、提供可伸缩、可扩展的架构、增强灵活性、实现智能化的数据分区、支持不可变分布式账本的自助查询、采用模块化架构支持插件组件、以及保护数字密钥和敏感数据的能力。这些特性使得Fabric成为企业级区块链解决方案的首选之一，尤其适用于金融、医疗等行业，以及需要遵守数据保护法规的场景。

F. 什么是联盟链联盟链项目有哪些

联盟链，是一种特殊的区块链形式，它由多个私有链组成，由多个参与机构共同管理。这些机构拥有各自管理的节点，数据权限限于联盟内部，仅允许系统内机构进行读写和交易。它的特点是部分去中心化，内部共识容易达成，可控性强，且数据不公开，交易速度快。联盟链项目主要涵盖了以下几个平台：

• 超级账本(Hyperledger)：Linux基金会支持的开源项目，由270多个会员组织构成，包括金融、制造等领域的领导者，孵化了多个商用区块链技术如Hyperledger Fabric等，旨在推动跨行业区块链技术应用。


• 企业以太坊联盟(EEA)：由石油、金融和软件开发公司的企业共同建立，旨在为企业级区块链开发提供标准和解决方案，帮助机构遵守监管要求并利用区块链优势。


• R3区块链联盟：由R3公司和多家金融机构组建，基于Corda平台，用于金融机构间的金融协议记录和管理，现已扩展至医疗保健等其他行业。


• 区块链服务网络(BSN)：由中国国家信息中心等发起，提供全球性的联盟链基础设施，支持云资源和数据中心的连接。


• 中国分布式总账基础协议联盟(ChinaLedger)：专注于金融领域，提供适应中国监管的分布式账本平台，强调隐私和特权机制设计。


• 中国区块链研究联盟(CBRA)：由金融、科技公司及协会发起，致力于区块链技术的研究、交流、政策沟通和市场应用。


• 金链盟：金融机构和金融科技企业自愿组成的联盟，聚焦金融区块链技术研发和应用场景探索。