文 | 李嘉轩

火星财经APP（微信：hxcj24h）一线报道，12月20日，在由CSDN主办的「2019中国区块链开发者大会」上，微众银行区块链首席架构师张开翔发表题为《微众银行区块链开源技术探索和社区生态建设》的主题演讲。

张开翔提出微众银行“3+2”的联盟链技术路径主张。“3”指合规、安全、稳定；“2”指易用友好及高性能。

“银行做任何事情都要合规，金融业是强监管行业，选择兼顾创新和稳定的路线 ，区块链分联盟链和私链，私链没太大意义，公链不适合，联盟链是最务实的选择。”张开翔表示，区块链技术和运作达到合规、安全和稳定这三点，才能满足金融业务以及广泛产业的需求，易用优化且高性能都属于加分项。他强调，这个次序是兼顾创新和稳定性的，不能倒过来。

以下为演讲全文：

非常感谢CSDN的邀请，感觉跟回家了一样，我工作了20年，注册CSDN已经19年了，2000、2001年那时我刚毕业不久，可说是一无所有，一个人到深圳 ，所幸有CSDN的论坛和朋友们帮我度过职业生涯起步的那几年，我在CSDN学习、交流，对于我来说，CSDN就是我的同行交友网站，当时的很多朋友现在还在保持联系，CSDN的氛围真的非常好。时间过得很快，有些东西变了，但有些东西还没变，我还是个程序员，还是个搞技术的，头发还跟20年前差不多，这是作为程序员还挺成功的一件事情:)。

今天讲的题目有点长，其实就三句话：我来自微众银行，我们研究技术，然后开源了。微众银行是中国第一家互联网银行，完全是在线上服务，，科技人员占了银行人数一半以上，这在金融业是很特别的，而且金融业人士像我这样出来不穿西装的也不多，比较互联网范儿，这也是微众银行的一个特点。

因为我们的业务需要在线上广泛和普惠的服务个人用户和小微企业，触达大量场景，例如，贷款、理财、车和出行，我们要连接各种各样的生态合作伙伴，所以生态开放、技术开源是我们必然的选择，研究具备很强的连接性和开放性的区块链技术是理所当然的。这个过程很长，我研究区块链是从2015年开始的，之前我在腾讯工作了差不多10年。

2015年到现在，首先参与联盟链底层技术平台FISCO BCOS的开发，目前已经相当好用了。但刚才有老师说到，当下大家更关注区块链技术怎么落地应用，在应用和底层之间需要构建一个桥梁。于是我们发布了一系列的开源解决方案，其中，消息协作是面向物联网的，未来5G是趋势和潮流，面向高速网络的物联网怎么上链？要解决一系列设备适配、消息传输、复杂的网络拓扑结构以及期间的安全问题，我们提供WeEvent基于事件消息的框架解决物联网的接入问题。还有WeBASE中间件，怎么理解这个组件呢？技术底层是黑盒子，WeBASE中间件可以面向程序员和用户降低使用门槛，甚至做到连文科生都能用区块链，就像用鼠标和键盘操作交互式网页一样访问区块链。程序员接入区块链，只需写一个API，通过接口接入，相当的轻松。WeCross跨链和WeDPR隐私保护也是适应发展趋势的方案。基于这些底层加一系列方案，我们可以快速支撑各种各样的业务应用。

今年我在全国出差接近100天，讲了无数场，讲过很多趋势、政策、应用的内容，今天面向开发者们，我可以好好讲讲技术、讲讲开源 。

开源不是把代码丢出去就完事了，它首先是个生态，开源社区里有各种各样的人，人有不同的需求、对系统有不同的诉求，引用经典的马斯洛需求层次的理论，人的基本需求是要活着、要吃好、要生存，那么对开源项目来说首先要稳定、高性能、功能全、文档可读，这是最基本的。然后是安全感，如果开发团队不能保证持续投入和敏捷更新，社区不活跃，用户就没有安全感，用户会有疑问：这个东西半年、一年后还能不能用？第三，生态，如果开源社区不活跃，有人问问题却没有人回答，这样是有问题的。我为什么是CSDN的用户，我在CSDN上可以搜到问题的答案，我问的问题、发了帖，一定有人答，每个板都非常热闹。用户需要活跃的、热烈的、能够互助的生态，而且这个生态是互相尊重的，开发者因为技术贡献而得到尊重，而不是给他钱，当然，给物质回报也可以，但是开发者会更看重精神上的东西。最后，还是要回到产业，产业会有商业因素，投入要有回馈，否则是不可持续的。

说到产业，我们作为银行人，做任何事情都要合规，毕竟金融行业是强监管行业。衡量之下，我们选择兼顾创新和稳定的路线，联盟链是最合适的选择。我们首先要做到合规、安全和稳定这三点，才能满足金融业务以及广泛产业对区块链的需求，安全是金融的生命线，不能保证安全就是一票否决，而稳定性要求很苛刻，达到99.999%的可用，即系统故障时间一年不能超过几分钟。易用友好且高性能算是加分项，所以次序是先保证前面的三个（合规、安全、稳定），再发展后面的两个（易用友好、高性能）。

怎么理解加分项之一：开源软件的体验？我比喻一下，作为开源软件初创者、第一作者，就像父母对孩子一样，孩子长大了，把孩子送出去，开源就是这样，只要发布代码到GitHub上，这个项目就不只是你自己的，它是社区的，你也许不能护送他一生，但是可以要求他稍微穿得好一点，待人接物礼貌一点，有问必答、有责任感，这是做人的基本要素。所以区块链开源软件首先得做到代码风格很优雅，我曾经被人吐槽过，2017年刚开始做FISCO BCOS的时候被人说代码很烂，现在看来…嗯，确实有点烂，但是现在我们把它做优雅了；我们对代码风格和质量有严格的检查，有20多万字的文档。程序员写代码很嗨，写文档很痛苦，好不容易写了10万字，一个谷歌的博士过来了，看了说这不行，又重新做了一版，代码和文档都是项目的风格，既要内涵又要脸面。所谓手感就是这个软件你操作起来爽不爽，每个输入是不是立刻有清晰到位的反馈，链搭建过程是不是愉快，用起来是不是很顺畅，开发体验、调试体验是不是够好，这是对开发者和用户的尊重，我们认为这是基本要求。

我们思考开源软件“完备性”时有个角度是从角色出发，我2005年就在CSDN上发过一篇文章是“从角色出发”，当时我已经开始建立个人对软件的世界观，到现在来看依旧没太大变化，我认为软件是给人用的，开源软件尤其区块链牵涉无数角色，我们要为这些角色打造顺手的产品，从安装到开发到运维到应用，以最后的监管审计为终。我们的一个架构师提出了“15分钟原则”：如果一个开发者从接触到你的开源软件开始计算，15分钟还没从GitHub上拉取到这个软件、安装跑起来，这个用户可能就会流失。然后，要求这个软件要能够快速学习入门，要有全面的文档教程，开发起来很方便，维护起来不那么痛苦，至少不要影响夜生活，否则每天晚上报警还是挺麻烦的。

除了易用好用外，区块链还有很多诉求：

1.节点数多。现阶段如果一个联盟链能建起100多节点的网络，其实就了不起了，但是未来联盟链是要遍布全国甚至全球的，上千上万的节点都是有可能的，比如目前比特币的节点已经上万，我们要从网络拓扑和共识算法等层面解决网络规模问题。

2.数据量大。之前区块链是探索阶段，起步期的业务流量不太大，人们可能不太关注数据量，但目前越来越多应用跑了一年两年，很多伙伴已经遇到了数据量的瓶颈或者挑战。我们提供了大量的工具和策略，使得数据可以按照时间分割、按照用户分片，能引入大数据和数据仓库的方案，以解决数据量的容量问题。

3.带宽要省。其实这是分布式网络业务的痛点，目前带宽蛮贵的，大家可以看看买2兆和买10兆价格差多少（接近10倍多），如果是专线更贵，而200G硬盘和1T硬盘价格差距就没这么大。分布式网络要频繁的同步区块交易等等信息，消耗的就是带宽，影响性能最严重的一个环节也是带宽。所以我们会极致的优化协议包，同步频率以及同步内容，为用户省带宽。

4.保护隐私，这是毋庸置疑的，后面展开介绍。

面对这么多诉求，我们怎么优化呢？有两个方向，一个是ScaleUP（向上扩展），即机器的CPU、内存、硬盘IO跑满，但是一个机器性能终究是有限的。如果要服务海量用户，ScaleOUT是一定要做到的，这就是平行扩容。其实区块链架构的性能优化跟其他优化没有什么区别，我们2018年做了一次代码重构，当时我们内部有些争议和路线的磋商，有人说重构为主，迭代升级，而处女座的架构师表示实在看不下去，要重写，最后我们达成了共识，优先重用原来可用的模块，但是把它解耦、模块化，面向接口编程。同步功能、虚拟机、共识机制都是模块，把这些模块灵活的组合起来，拒绝意大利面条式编程，做到模块隔离、低耦合、高内聚，基于模块化架构做并行化，一个个模块像个小积木，可以放到多线程多进程里跑，可以给它设计各种并行策略，看情况使用乐观锁悲观锁，非常容易的组合起来，同时做到交易并行计算、共识并行处理、网络并行传输和编解码。最后一点，使用数据高速缓存，区块链有个特点，数据一旦生成，历史数据就不会再改，只会新增，我们有很多办法把一些热点的历史数据，比如刚刚产生的仓单或者存证，放在内存里。这要有些策略和技巧，怎么识别哪些是“热”的或“冷”的，怎么做LRU（最近最少使用算法）、怎么分配缓存大小。经过优化，TPS可以从千级提升到万级。

但是这还不够，区块链业务的性能和事务指标很明确，受带宽等因素影响很严重，我们也给自己提了很苛刻的要求，我们要求交易具备极强的事务性，一旦产生完成就不会再回滚、不会再分岔，而且我们强调一定是单链，采用智能合约跑实际业务逻辑的性能，不能空跑的、也不是多链的。同时，并发事务的正确性是可验证的，如果结果是错的当然没有意义，尤其金融的帐目。所以在单链且保持快速响应、正确、稳妥的情况下，我们做到接近3万TPS，目前来看还可以够用，我们一般不会和双11瞬间十几二十万的TPS相比，区块链的意义是服务于多方共识的、核心的、高价值的交易。金融里中等或者高负载的业务大概是几千左右TPS。其实这跟我以前在腾讯做海量业务已经不太一样了，互联网业务上线有千万用户，在线十万TPS都是常见的。

说到腾讯，我们跟互联网对比一下海量服务架构，一个互联网业务如果面向千万级、亿级用户怎么做？很简单，分层分片、分库分表，把架构分分层，用各种中间件和框架把用户的请求按路由分发、负载均衡到不同的服务上，每个服务是无状态的，每个服务只做一件事情，服务和服务间不用校验互相的信任性，因为这些服务都在一个公司内部，这是典型的一个互联网的架构，如果各位现在有做网站、做APP的，这套应该都是比较熟悉的，我自己做这套东西差不多十几年。但是在做区块链时，你的观念就要变了，因为在之前模型里你是面向公司内部系统编程，无论分多少层多少片，它都在公司内部，但是区块链每个节点都跑在不同的机构、不同的主体、不同的地域里，这样的开源软件尤其是区块链软件，当你把它发布出去，它真的不是你的了，它跑在别人的机房里，你想跟别人要个详细日志，人家都未必会给你，你只有通过信任模型的判断、节点连接判断、共识状态判断这个网络是不是健康的活着，而且每个节点可能存了全量数据，目前比特币、以太坊都是这样子的，大家参与共识，互相验证，互不信任。

如果我想模仿互联网公司的海量服务的分散、丰富的架构怎么办？首先看看多链。是一个机构接入了一个业务一条链， 假定1万TPS还是不够，那就再建一条链变成2万TPS，有1000条链是不是就变成1000万TPS了。但问题在于，这样一定会占用大量资源，每个区块链节点都会存所有的数据，这其实是个很严重的问题，它可能在一开始看起来还挺美的，慢慢的就太重了。运维也挺头疼的，每条链都要占用几个网络端口，要开黑白名单，要配置安全策略，都挺头疼的。

我们现在的研究方向是灵活分解，能够分群、分组、分片。目前有行业通常说的Layer2，侧链，都是很好的方案，我们也考虑未来物联网接入，物联网会有很强的地域特性，它强调边缘计算，一个小区、一个加油站附近就是边缘，数据要在这里面达成共识，然后再上到上面一层。所以要考虑怎么能够把区块链上的记账者、数据同步、网络结构灵活组合在一个地域、一个场景里面。

在商业场还有一个挑战，就是A跟B交易，不能让C知道，这是商业隐私的考虑，是非常常见的诉求。现在我们有群组架构，做到像拉群一样组建商业关系，大家都在联盟里参与一个大业务，但某些交易只跟其中一些人相关，可以通过链上拉个小群把这些交易共识，同时也可以在链上进行全局的验证，群组结构是基于我们架构优化的成果，各组件进行模块化、高内聚、解耦合，能灵活组合一系列分层分组的关系。其实商业协作是非常复杂的，商业的关系会有利益纠葛、得失搏弈，极其复杂，我们需要更灵活的架构。

当有了分片、分组、分链的架构之后，在未来一定有个诉求叫“跨链”，这条链做存证业务，那条链做供应链业务，供应链的仓单要在这条链做存证，怎么办？跨链是个解决方案。跨链的基础逻辑是让这条链相信那条链，同步那条链所有的核心状态信息，验证交易和结果是否存在和是否正确，用SPV、HASH时间锁等算法来证明和资产交换，还有一些零知识证明方法。链内达成信任本来已经很难，链和链之间的信任难度是信任的平方，为了降低跨链的实现成本，我们会发布易用高效的跨链组件，主旨是抽象共同接口，大家只要符合接口通过用约定就可以对接起来。

再回到隐私问题，我是谁？我住哪？我手机号是多少？这是我的资产信息，然后，每天做了多少笔交易在比特币上是完全公开的，而大家想象下，有的事务要求拿你的银行流水去办，你想不想让别人知道你的交易细节？希望不希望接收者基于明细对你做行为画像？其实这是现在商业社会每天都在做的事情，存在并不完全合理。隐私的保护不仅仅是个技术问题，也是一个管理问题，它是一系列的策略和管理手段的组合。

我们针对隐私的方案是独立的模块，它可以跟区块链有关，也可以不跟区块链有关，只要是多方协作的系统，都遇到严峻的隐私问题。我们的WeDPR，就是为了解决大量网络服务、商业服务都会面临的问题。我们的目标是利用一系列的技术组合，对数据加密、多样化的签名以及引入零知识证明，使得身份可以加密、账可以加密，加密后还可以运算验证，在会计规则上转账后双方总额是一样的，账是平的。在社会治理场景，比如一个人投票给了某某，零知识证明可以做到在不透露他的身份和他投票给谁的前提下，认证他这个投票是有效的是符合规则的。整体来看有点一个高强度的算法游戏，需要评估的不仅仅是性能，还要评估它是否有事先设定，比如可能有一个长老掌握了密钥，还有需要不需要繁琐的交互、可不可以硬件加速。我们致力于打造一套透明可信、合规可管、易用可控、集成友好的隐私保护策略，以支持大量分布式商业的场景。

区块链包含的东西还有很多，比如共识模块、网络协议、身份权限、治理模型..这些我们都会完全开放开源，希望跟行业合作伙伴一起对接，区块链自己运作没意义，我们认为开源是基本面，大家互联互通形成一个大生态才是未来。

既然区块链有这么多技术要素，怎么来学习呢？这最先是我内部培训的一张图：往下沉可能是技术专家路线，研究细致的技术，包括算法、数学、编译器、计算机体系，我们内部有这样一组做底层的技术专家；同时，区块链一定要在商业中应用起来，所以要有人写智能合约，他们要理解商业流程，理解金融领域的会计、支付等这些知识，更重要的是他们应该懂搏弈论、懂社会学、懂经济学，这都是能够解决商业问题的重要因素，这方面人才也非常缺；编程语言呢？大家都是开发者，当然同意PHP是最好的语言嘛？其实极客世界比较倾向选择新的语言，比如Go、Rust、和Haskell什么的， 我们主打C++和Java，也有各种语言的开发工具实现。

前面那张图有那么多框框，怎么选？这是我给创业公司做的一个参考，有些创业公司会顾虑在区块链上探索所投入的成本，其实有开源软件的前提下做区块链应用非常简单，最快3天就可以做出来，投入的人力精力更多是业务层面，一个业务架构除了区块链可能还有AI、大数据、物联网，首先理顺这些业务流程，然后生成的数据锚定在区块链上，剩下的无非写个智能合约，调一下SDK的事情。

这是我最近写给业界新人的文章，你要做区块链技术，首先得是个合格的程序员或者合格的系统管理员，然后学习一些区块链特有的知识，在网络上找或者读开源项目文档都可以学到。最近几篇文章都是科普风格，感谢区块链大本营头条发布，一篇是讲区块链世界里不能信什么？我深入剖析了信任从哪来，你必须验证才能信任。再一篇是进阶必读，把里面的秘密都列出来了，可以坐地起飞的去学习区块链。

发展开源社区是我们这两年一直做的事情，我今年出差接近100天，我们的团队遍布12个城市，给全国高校以及产业讲课超过400课时，面对面的超过1小时的实操和原理课程，影响覆盖人数超过了5000人。我们很用心在线上线下让更多人了解区块链。现在真的找回了在CSDN论坛抢技术分的感觉，当微信群里用户抛出一个问题，我比我的同事先一步回答问题就会很开心，我可以证明现在我还能写代码、懂技术。对行业的效益呢，如果从头开发区块链底层以及一系列配套的东西可能需要3年，这是一个客观的数字，因为我真的做了3、4年，从2015年到现在，包括研究、开源。而目前只要用一个开源软件，可以把时间从3年缩短到3天，你可以有更多时间去获得市场机会，去做运营，做优化。

我们这几年也做了很多应用，取得了一些成绩，目前也加入了“国家队”，成为加入BSN的首个国产联盟链底层平台，作为开源的安全可控的区块链平台，支撑国家队的区块链网络运营。同时最让我欣慰的是很多应用从社区冒出来了，社区合作伙伴有自己的团队，他们有工业、税务、版权、农业等垂直领域的经验，只需要开源区块链方案加持，就可以服务好产业，区块链生态是大家一起打造的，生态壮大了，我们作为银行从业人士，也有机会发展金融服务，所以，生态发展起来对大家有长远的意义。

我们努力的方向，总结起来三点：

1.技术过硬。区块链技术研究也是这样的。

2.广泛开源。广结善缘，一起把生态做大。

3.善良规范。为什么我们要坚持合规？因为我们做的事情都是关于国计民生、服务实体领域的，关系到别人身家性命的事情，所以我们要善良，要规范，要追求持续良性的发展。

谢谢大家！