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币网讯  

「区块链基础概念100」:公有链/联盟链/私有链 | 006

摘要:我们在不同的季节穿不同厚度的衣服,毕竟在夏天穿棉袄是非常奇怪的,所以匹配很重要,不是吗?这三种链分别对应的应用场景是怎么样的呢?

区块链基础概念100」由火星财经「学习区块链」频道出品,在区块链基础概念之上延展深度阅读,并紧密连接产业,关注产业发展热点和趋势。

1. 基础概念

公有链/ Public Blockchain

公有链的任何节点都是向任何人开放的,每个人都可以参与到这个区块链中的计算,而且任何人都可以下载获得完整区块链数据,即全部账本。

联盟链/Consortium Blockchain

联盟链是指参与每个节点的权限都完全对等,各节点在不需要完全互信的情况下就可以实现数据的可信交换,联盟链的各个节点通常有与之对应的实体机构组织,通过授权后才能加入或退出网络。联盟链是一种公司与公司、组织与组织之间达成联盟的模式。

私有链/ Private Blockchain

在某些区块链的应用场景下,开发者并不希望任何人都可以参与这个系统,因此建立一种不对外公开、只有被许可的节点才可以参与并且查看所有数据的私有区块链,私有链一般适用于特定机构的内部数据管理与审计。

2. 深度解读

币圈人常说的公有链,、私有链和联盟链到底是什么?
 

币姐开场

在币圈,只要一提到区块链,立马就会有人说到这三种“链”:公有链,私有链和联盟链。那么这三种“链”是什么呢?

下面就给大家详细的说明一下这些“XX链”是什么,有什么区别。

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公有链

公有链(Public blockchains),是指对全世界所有人开放的,任何人都可以读取数据、发送交易且交易能够获得有效确认的共识区块链。

一般情况下,公有链会通过代币机制鼓励参与者竞争记账,确保数据的安全性,它被认为是“完全去中心化”的,公有链系统中数据的读写是不受任何人控制和篡改的。

特点

(1)访问门槛低。

任何一个有计算机并且能联网的人都可以访问。

(2)所有数据公开透明,无法篡改。

公有链是高度去中心化的分布式账本,任何节点的行为都是可以查看的,而且篡改交易数据几乎不可能实现。

(3)免受开发者影响。

程序开发者无权干涉用户,公有链数据的读写是不受任何人控制和篡改的。

应用

公有链的始祖是比特币区块链,此外还有以太坊、超级账本以及智能合约等。

私有链

私有链(Fully private blockchains),是指写入权限完全被一个组织掌握的区块链,其公开程度由该组织决定,所有参与到这个区块链中的节点都会被严格控制。

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特点

(1)交易速度非常快

由于私有链少量的节点也都具有很高的信任度,交易不需要所有网络节点的确认,所以其交易速度比任何其他的区块链都快。

(2)给组织自身隐私更好的保障

由于读取权限是由该组织决定的,参与者难以获得私有链上的数据,因此组织自身的隐私保障更好。

(3)交易成本大幅度降低

如果所有的交易都由一个机构处理,那么他们就不需要为工作而收取费用。

应用

私有链一般更偏向于企业内部以及数据管理、审计等金融场景的应用。

联盟链

联盟链(Consortium blockchain),是指由多个机构共同参与管理的区块链,每个组织或机构管理一个或多个节点,其数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送。

特点

联盟链可以看成是私有链的一种,只是私有程度不同,权限设计要求也更复杂,可信度更高。

应用

联盟链适合组织机构间的交易和结算,目前国内比较有影响力的联盟链有中国分布式总账基础协议联盟(ChinaLedger)、中国区块链研究联盟(CBRA)和微众银行等。

币姐总结

区块链的3种类型的区别主要在于读写权限的开放程度和去中心化程度的不同。

读写权限的开放程度:公有链向任何人开放,私有链向满足特定条件的个人开放,联盟链向授权的组织或机构开放。

去中心化程度:公有链是高度去中心化,联盟链是部分去中心化,私有链的去中心化程度比联盟链的低。

一般来说,去中心化程度越高,可信度和安全性越高,交易速度越慢。

公有链适用于对可信度、安全性有很高要求,而对交易速度要求不高的场景。

私有链或联盟链更适合对隐私保护、交易速度和内部监管等具有很高要求的应用。

原标题:币圈人常说的公有链,私有链和联盟链到底是什么?   原作者:币姐

导读:区块链的3种类型的区别主要在于读写权限的开放程度和去中心化程度的不同。

名词解释:私有链

这里是王团长区块链学院,与最优秀的区块链人一起成长!今天给大家讲讲私有链。
 

公有链由于其具有不可篡改的特性,在某些场景的应用时,会出现一些问题,比如人为失误后造成了不良影响却不可挽回,所以,像比特币这样的公有区块链其实并不适合所有的应用场景,有的场景应用需要更为灵活的区块链,这个灵活的区块链就是私有链。

私有链是指其写入权限由某个组织和机构控制的区块链,参与节点的资格会被严格限制,这些软件被中心化机构控制。虽然它没有比特币这样大型的公有链具备这么高的全网信任度,但由于其具备一定的写入权限,更为灵活。

私有链的应用比较广泛,应用场景一般是企业内部的应用,如数据库管理、审计等;在政府行业也会有一些应用,比如政府的预算和执行,或者政府的行业统计数据,这个一般来说由政府登记,但公众有权力监督。

金融机构在区块链项目上的推进最为积极。2016年,首家互联网民营银行微众银行和华瑞银行率先将区块链技术应用于联合贷款业务中的备付金管理及对账流程,搭载在核心产品“微粒贷”上。合作银行可通过此系统实时查看备付金账户情况及对账结果等信息,进行实时头寸监控,从而缩短对账周期、提高运营效率、降低运营成本的。

而这个区块链网络,是受到微众银行和华瑞银行的控制,该区块链技术也只是服务于其业务之上,只为提高企业的运营效率和降低运营成本。

火星专栏

私有链有着明显的特点,能够在不同的场景下发挥着巨大的作用:

1、交易效率高

私有链的交易速度很快,毫不夸张的说,其速度可超过任何其他的区块链。因为即使是少量的节点,其也具有高信任度,所以交易的进程不需要每一个节点都来验证,所有造就了私有链独一无二的交易速度。其速度之快,甚至接近了常规数据库(非区块链数据库)。

2、保障隐私

私有链上访问权限被严格控制,没有权限的情况下,任何人无法获得区块链上的个人数据。

3、成本低

私有链上完成的交易通常十分廉价或免费。这是因为私有链上的交易速度十分之快,各个节点间不需要完全的协议,以至于它们不会为任意一个交易而工作,如此一来大大降低了交易成本。

4、保护目前产品不被破坏

私有链可以保护机构目前的产品不被破坏,正是这一点使得银行等金融机构能在目前的环境中欣然接受私有链,银行和政府在看管他们的产品上拥有既得利益。

而公有链的直接应用是保护像比特币这样新型的非国家性质的货币,对核心利润流或组织构成了破坏性的威胁,这些实体机构应该会不惜一切代价去避免损害。

5、部分去中心化

私有链是机构或者组织为各种应用开发分布式分类账和其他区块链启发的软件,这些软件被中心化机构控制,所以不具有区块链完全去中心化的属性。

相比中心化数据库,私有链能够防止机构内单节点故意隐瞒或篡改数据。即使发生错误,也能够很快就发现来源,因此许多大型金融企业更倾向于使用私有链技术。

 私有链可以在不颠覆传统金融模式的前提下,日积月累的来改善存在于传统金融模式里的一些诟病,例如金融机构的工作效率问题、金融敲诈问题等。而公有链是通过软件来颠覆传统金融模式大部分功能的一种方法,这与私有链形成鲜明对比。

随着应用场景的需求更复杂,区块链技术变得越来越复杂,无论是公有链、联盟链还是私有链都没有绝对的优劣,往往需要根据不同的场景来选择合适的区块链类型。

导读:私有链是指其写入权限由某个组织和机构控制的区块链,参与节点的资格会被严格限制,这些软件被中心化机构控制

中国工程院院士陈纯院士陈纯演讲全文:链上、链下数据协同技术是联盟链发展重要方向

2019CCF区块链技术大会

编者按:据新华社报道,中共中央政治局10月24日下午就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时强调,区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用。我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口,明确主攻方向,加大投入力度,着力攻克一批关键核心技术,加快推动区块链技术和产业创新发展。

浙江大学教授、中国工程院院士陈纯就这个问题作了讲解,并谈了意见和建议。

中共中央政治局各位同志认真听取了讲解,并进行了讨论。

10月13日,由中国计算机学会主办,中国计算机学会区块链专业委员会、中国电子科技网络信息安全有限公司、西南财经大学、中科国鼎数据科学研究院联合承办的2019 CCF区块链技术大会上,中国工程院院士陈纯院士曾发表《联盟区块链关键技术与区块链的监管挑战》主题演讲,表示国内区块链产业发展正迎来“春风”。

以下为相关报道及陈纯演讲全文:

火星财经APP一线报道,10月11~13日,由中国计算机学会主办,中国计算机学会区块链专业委员会、中国电子科技网络信息安全有限公司、西南财经大学、中科国鼎数据科学研究院联合承办的2019 CCF区块链技术大会将于在成都举行。中国工程院院士陈纯院士发表了《联盟区块链关键技术与区块链的监管挑战》主题演讲,他c,中国区块链技术的研究热点将集中于联盟区块链的关键技术,区块链监管技术等方面。联盟区块链除了四个关键技术需要大家研究,还有链上链下数据协同的技术,这也是下一阶段的发展方向。

核心观点:

1. 联盟链底层平台的核心是性能、可用性和安全隐私;

 

2. 链上链下数据协同技术是未来发展的一个重要方向;

 

3. 区块链的监管技术是区块链健康和持续发展的关键。

以下是演讲全文(根据现场速记和录音整理):

今天很荣幸,也很高兴来咱们这次大会。我的报告题目是《联盟区块链关键技术与区块链的监管挑战》。刚刚前面说今年是比较差的年头,去年特别差,其实我觉得也不是这样,区块链正迎来发展春风,比如我国“十三五规划”已经将区块链、量子通信、人工智能等都作为重大项目进行;2019年2月18日《人民日报》头版提到区块链是“新一代的信息技术”。

 

区块链的简介,这里我简单跟大家分享一下。简介是传统系统跟区块链系统有几个特点,传统系统有互相对账、中心、篡改数据等特点,这恰恰是与区块链系统相反的。关于区块链的核心价值,这里有很多专家我就不多说了,它有提升多中心的协作效率、去中介,提升多方信任、数据不可篡改,可追溯,可审计等等。

区块链技术研究热点中国和国际上稍微有点区别,中国主要的研究热点是集中于联盟区块链的关键技术,同时我觉得区块链的监管技术也是非常重要的。为什么说区块链的监管技术非常重要呢?有一句话讲得好,就像交通一样,当警察没有站好,车子开不快,交通次序也不会太好。我这里主要想谈谈联盟区块链的关键技术。

2019CCF区块链技术大会

联盟区块链的4大关键技术

首先联盟区块链高性能这件事是非常重要。当你有了联盟链,公链方面以太坊每秒几十笔,这个点是不够的。大规模应用上来的话,现在国内最好的联盟链可以做到上万个点,每秒几千到上万的性能。大规模的节点,或者大数据量的情况下性能会急剧下降,这也是大家觉得区块链浪费和性能不行的缺点。联盟高性能关键技术需要在各个方面进行技术突破,包括高性能的共识算法、包括高效智能合约引擎,也包括新型的共识机制,希望能够提高共识效率与安全性,当然主要是为了要支撑大规模各种网络结构的主网。还有一个研究热点软硬件协同优化,这也是非常重要,就像AI一样,没有芯片AI就很麻烦。

第二个关键技术是区块链安全隐私关键技术。在中国要用首先要全面支持我国加密算法和标准,这肯定没问题。商业应用需要平台业务数据隐私保护,可以通过命名空间的方式在物理层面进行业务数据的分离,这值得研究。还更细粒度的隐私交易机制,实现交易可验证但是不可见。还有基于可信执行环境等技术实现节点密钥管理和数据加密存储,基于默克尔DAG等数据组织技术,防止文件被篡改。联盟链第二个关键技术安全隐私也是非常重要的。

第三个关键技术就是高可用性的关键技术。这里有一个动态成员的准入机制,以及节点失效后的快速恢复机制,这在分布式系统里都会碰到,这也非常重要,不能整个系统停下来加节点,应该是可以实时动态的。某一个节点出问题,我要删除的话,不能停下来删除,系统不能停。还有去中心化联盟自治的管理机制,如何来做这个事情?是通过多方提案投票表决方法还是别的方法,这些都要有机制。有人会怀疑,联盟链是不是真正能做到管理的公平机制,公链大家不会怀疑,但是联盟链是多中心化是不是会怀疑,这也非常重要。还有高效的热备切换机制,这也是联盟链以后的关键技术,也是非常重要的。

第四个关键技术是高可扩展的关键技术。一个是编程可扩展,我们说支持多种编程语言的使用。当然越普通的编程语言越好,这样大家就会用得很方便。第二个是存储方式可扩展,能不能支持多类型、多组织形式的数据可信存储。第三是支持预言机提供可信外部数据源服务。第四是支持跨链,实现同构链与异构链的跨链协同,这也非常重要。

这里有一个比较,我特意提出Hyperchain,在联盟链技术性能方面,我们国内也是做得比较好。举例来说,像Hyperchain现在所有性能比较都是优越的,就是好今年与国外各种平台的比较。

2019CCF区块链技术大会

链上链下数据协同技术是联盟链发展的重要方向

联盟链产业化应用在国内也是可以,在金融行业、法律领域、医疗领域、能源领域、娱乐领域、公证领域等等,我想讲的是什么呢?虽然感觉今年区块链有所降温,但其实我们国家在联盟链的应用今年以来还是有很多,这些应用不仅仅是金融领域,这与国外区块链应用还是有点区别。西方区块链的发展基本上是基于金融创新带动别的行业创新,而中国除了金融创新外,更重要的是在各个行业的应用,而且现在国内有好几家联盟链平台,也足以支撑现在的一些应用。我前面讲到性能能做到上万个节点,当然这是很极端的情况下,而且可以做到每秒上万个的频率。

最近有一个例子也是非常好,政务方面的公积金,住建部和中国建设银行做了公积金的管理,全国491个城市的公积金,等于491个节点现在连在一起,不管什么城市的公积金,不管公积金所管辖的每个人,可以异地很方便的操作。这个如果不用区块链以前无法想象,你要么把数据全部集中在一起,要么就是各自的,我觉得这是很好的应用。

联盟区块链除了四个关键技术需要大家研究,还有链上链下数据协同的技术,这也是下一阶段的发展方向。

2019CCF区块链技术大会

左边是CAP定理,就是一致性、可用性、分区容忍性,原来我做这方面,分布式的高性能的实时的计算,特别强调可用性、分区容忍性。但是无论如何每个系统都是在三个点取一个平衡,如果强调一致性,那可能对可用性和分区容忍性会差一点,所以不同的应用就会特别关注。

 

区块链也有所谓不可能三角模型对应过来,它是去中心化、可扩展、安全。同样的完全去中心化的话对安全性要求难度更大,就是一个三角的点。所以我们就说传统信息系统与区块链系统都有一定的局限性。一方面,区块链系统需要通过链下系统扩展计算和存储能力。另一方面,现有系统链下需要与区块链对接以解决信息孤岛、防篡改等问题。

现在如果作为大规模应用的话,我觉得最重要应该解决链上链下的问题,所谓的链上就是区块链,链下就是所有传统的信息系统。我们怎么样把区块链系统嵌入到现在传统系统里来解决它的一些问题,或者反过来用我们的区块链系统把传统的信息系统放出来。就像刚才讲的公积金项目,它是点对点的491个点完全是区块链系统,而下面公积金系统又是传统的网络应用系统,是这么构起来,区块链在上面,下面有其他,反过来也可以把区块链系统嵌入传统系统,链上链下数据协同需求可能会特别重要。要求链上链下数据,如果能够协同就能确保关联性和一致性,这个非常重要。

 

大家可以查询文献,目前国内外对链上链下数据协同的技术才刚刚起步,也有一些协同研究,包括侧链和状态通道,为了提高性能和计算能力。这有点像云计算和边缘计算。现在数据是算好,起码区块链上要给别的数据留下通道。跨链技术,为了增加链与链之间互操作性和可扩展性。链下计算,提高数据的隐私保护能力。这也是非常重要的,链上链下连接不能光考虑链上,链下系统如何对接,数据隐私保护也要对接。还有链下存储也是一样,原来系统存储怎样,这些都应该作为研究。

2019CCF区块链技术大会链上链下数据协同技术的4大发展方向

它的发展方向,标准的、融合区块链链上和链下数据协同的模型框架,目前需要研究以下技术点:

1.大规模高性能点对点网络。围绕区块链应用,原来大规模点对点的网络,这个才是最重要,因为区块链本来就是点对点传输的。如果说网络技术没有突破,区块链系统性能是很难提升。

2.模块化安全密码学协议。本来区块链就是分布式加上密码。安全密码学协议模块化,区块链子系统嵌入不同的,模块化安全密码学协议也是研究方面。

3. 高性能可编程计算引擎。我们希望用户不同的智能合约用不同的编程语言来编,既然用不同的编程语言,那你就需要高性能可编程计算引擎。

4. 可定义的数据分发协议。  

这些都应该是链上链下数据协同的发展方向。

目前来说也是不错的,我们有过一个中间实验,现在基本上可以提供国产、自主、可控,完善的中国国米密算法支持,提供系统的链上链下协同服务技术栈,不能说有了一个标准框架,慢慢提供很多技术服务栈,已上线服务包括:大规模可信存储、集群节点数量可达数万节点。在中国移动做过实验。我们的团队希望在现有技术下,能不能在数量上,曾经做过数万节点,也有支持智能合约跨链互操作的通用跨链服务。“数据可用不可见”数据共享都已经初步实现,但是无论如何现在技术还远远不够。我觉得还是有很长的路要走,所以区块链的技术我觉得仅仅是开始,不仅是每个单点技术,还有整个系统。

2019CCF区块链技术大会

区块链的监管技术

最后我想谈谈区块链监管,区块链的监管技术是非常重要的,就像我前面讲到的,尤其是中国大规模应用上,区块链项目上了以后,你没有好的监管,谁都不敢冒这个风险。有一句话就说“没有一个好的监管,就像马路上没有站上一个交警,或者说没有红绿灯。”你觉得自己最好不要警察,最好不要红绿灯,车子可以开得很快,事实上是不行的。监管技术的重要性大家都知道,有一个“北大岳昕”事件被写入以太坊,也不能篡改,怎么办呢?有人把数据搞下来到处发。公有链已经成为新媒体的传播媒介,因为公有链本身具有去中心化、不可篡改、不可删除、低成本的特点。我记得有人算过,在“北大岳昕”把几条消息放在以太坊,好像才花了0.17美元的价格,具体是不是价格我想起来,但是非常便宜的价格。利用区块链去传播有害信息、网络谣言和煽动性、攻击性信息,会给区块链技术的产业布局和发展带来不利影响,会影响我们,这也是非常重要的。本身公链会给监管部门带来很大的挑战。

任何一个好的技术或者工具都需要被正确予以使用,才能发挥最大的价值,这就对区块链监管提出了更高的要求。

我们除了研究区块链技术本身外,也许我们需要真正有一个很好的方向。我们来研究区块链如何监管,所谓的安全,区块链的安全最重要是区块链系统的安全,防攻击等,除此以外,区块链的内容,公有链已经成为传播媒介,别的有没有可能呢?类似于“北大岳昕”的意识形态、内容监管也是需要,是不是可以利用我们的技术呢。

2019年网信办去了《区块链信息服务管理规定》,我们学习了这个规定,以及跟网信办交流感觉到区块链发展有两方面,一是国内大规模应用要用区块链赋能经济建设,主要是用联盟链,它的监管相对可控,它对安全的挑战等都比较好。但是我们也应该支持公链技术的发展,参与国际竞争,这也是非常重要的。

目前虽然区块链监管已经初见成效,今年已经公布了第一批197个区块链信息服务备案编号,但是监管的道路还是非常长,目前区块链监管技术发展趋势有以下几点:

1. 区块链节点的追踪与可视化。

2. 联盟链穿透式监管技术。 

3. 公链主动发现与探测技术。

4. 以链治链的体系结构及标准。

只有提供了技术的解决方案,而且相对可靠,无非是程度差一点,只有这样才能在实际应用中才有可能上区块链这个技术,区块链监管这个事非常重要。我们需要在座教授要研究一下,为监管部门提供一些可监管的解决方案,这个技术应该是非常重要的。

2019CCF区块链技术大会

小结

最后小结一下,根据我们目前中国的区块链发展,包括对比国际,中国区块链联盟链还有很多事情要做,联盟链底层平台核心是三大部分,都应该在这上面做研究,一是高性能。随着高频应用,随着节点数增长是非常重要。二是可用性。可用性就是交互,你的编程方便,可以动态热备份,随意插入、删除。三是安全隐私。这里包括密码编码,包括物理隔离等等技术。

链上链下数据协同技术是未来发展的重要方向,只有这样我们才能赋能各个行业,工业、农业等等,现在系统都在,如何有机结合起来,数据协同技术应该是非常重要的。这还涉及到区块链技术怎么样结合大数据、人工智能、5G技术,都需要有数据协同技术。

我们也要研究区块链的监管技术,这应该是区块链健康和可持续发展的关键之一。

谢谢大家!

导读:中国区块链技术的研究热点将集中于联盟区块链的关键技术,区块链监管技术等方面。联盟区块链除了四个关键技术需要大家研究,还有链上链下数据协同的技术,这也是下一阶段的发展方向。

3. 产业动态

继PlatON后,万向区块链、矩阵元再推企业级联盟链PlatONE
 

原创: 数链评级团队 数链评级ShulianRatings 

数链评级

2018 年 7 月 19 日,万向区块链董事长肖风在美国旧金山发布面向下一代的全球计算架构——PlatON,该公链项目由肖风和矩阵元创始人孙立林联合创立。项目致力于成为全球首个提供完备隐私保护能力的运营服务网络,愿景宏大但前路漫漫。

2018年11月28日,白皮书V0.6.5《PlatON:高性能Trustless计算网络》发布,项目测试网络贝莱世界Baleyworld上线,发布Samurai和ATON钱包。项目的开发更加明确细化,对于贝莱世界阶段规划的履约程度良好。

2018年12月20日,数链评级将PlatON列入正面观察名单,同时并指出:白皮书V0.5《一切皆可计算—PlatON》对于主网川陀Trantor的上线阶段是2019Q2,白皮书V0.6.5把日期向后修正至2019Q3。而根据官网最新消息,主网络川陀将于2019年Q4上线,届时将实现CBFT(并行BFT共识)+PPOS(基于概率分布的PoS)+VRF(可验证随机函数)。

2019年7月1日,经济蓝皮书《基于区块链的隐私计算和分布式经济基础设施》在美国旧金山发布。蓝皮书主要涉及公链、PlatON云图的经济设计原则和治理机制等。

我们知道,大规模生产级的区块链商业应用目前仍未实现。原因在于:区块链交易性能、扩展性不足;缺乏完备的、面向企业级业务的工具箱;缺乏灵活的权限管理设计;缺乏自动化运维节点防控违法有害信息的机制;针对区块链应用开发的配套成熟度低等。

今年9月26日,万向区块链和矩阵元合力推出以隐私计算为特色的新代联盟区块链平台——PlatONE(PlatONEnterprise),以支持持企业级应用。白皮书和官网同时发布上线,并在Github实现开源。

PlatONE技术路线图

根据白皮书,项目技术开发将分2019年9月、10月和2020年1、5月、9月共五个阶段。

首阶段着重于优化共识算法BFT,支持智能合约WASM和权限模型,以及完备的运维工具与开发包等。

第2阶段着重于Wasm支持更多前瞻性语言,工具、网络层优化,以及支持代理重加密等。

第3阶段着重于新增共识算法并实现插件化、提升去中能力、支持共识审计和运维工具升级等。

第4阶段着重于支持多链架构、并行计算,并在大数据存储方面优化,增加治理机制和形式化验证。最后一个阶段着重于支持跨链升级、数据库以及链存储数据工具等。

PlatONE核心技术

项目特色或核心技术在于隐私和保密机制:

可验证计算(Verifiable Computation)案允许计算资源有限的客户端将函数的计算外包给个或者多个服务端,降低链上计算开销,进一步提高性能。

安全多方计算(Multi-partyComputation)主要用于解决在多方协同计算任务中用户数据的隐私保护问题(PlatONE后续会先推出两方参与的安全计算版本,然后会进一步支持多方计算)。

项目主要采用的是Paillier加密算法,该加密算法具有加法同态属性。

项目引简短零知识证明(zk-SNARK),不仅满足证明系统的可靠性、完备性,还满足零知识性,即证明不会泄露任何秘密信息。

PlatONE引了对国密算法SM2的支持,作为种基于椭圆曲线的公钥密码算法,国密算法SM2算法在相同安全程度下,较RSA算法在密钥规模上存在优势。

智能合约被编译成由各种不同的构成的“复杂有向无环图”,布尔电路(Boolean Circuit),并将计算任务分发到多个计算节点并计算

PlatONE共识算法

PlatONE共识为高度优化的BFT类共识算法,其容错率为1/3,继承了PBFT和Tendermint的三阶段协议设计特点,保证链不会出现分叉。该共识支持超过100个共识节点。另据白皮书披露,在10个共识节点的情况下,项目TPS性能接近1000

节点主要分为观察者节点和共识节点。前者只负责同步区块,不参与出块,系统中将会一直存在几个稳定的观察者节点,用于稳定同步区块,同时也用于被其他的节点指定为bootnodes 进行连接;后者参与出块以及同步区块。项目使用 roundchange 机制结合锁定和解锁机制来保证共识的活性。节点共识分三阶段(PRE-PREPARE、PREPARE和COMMIT),其中后两个阶段为投票阶段,用以保证安全。

PlatONE可插件化支持不同的共识算法,目前支持Concurrent BFT和Optimized BFT共识,采用VRF和概率分布方式随机选取共识节点,试图在去中心化和可扩展性方面取得平衡。

Concurrent BFT:出块和区块验证并行进行,在保证BFT 1/3容错性的同时,大大的提高了出块的速率。在测试网络中,各个节点达成共识并出块的时间为1s

Optimized BFT:添加解锁机制,解决共识死锁问题,支持超过100个共识节点。在测试网络中,各个节点达成共识并出块的时间为1s

PlatONE智能合约

跟以太坊只支持EVM上运行的以Solidity为主要开发语言的智能合约不同,PlatONE上目前已支持的智能合约分为三类:

Wasm合约:支持高级语言开发,编译成Wasm执行。触发Wasm合约的交易由共识节点打包,全网节点重复执行验证。Wasm合约的状态保存在公共账本中。

可验证合约:PlatONE特有的智能合约,在开发和发布上跟Wasm合约没有区别,最终也是编译成Wasm执行。但可验证合约可以通过状态转换在链下由计算节点异步执行,计算完成后将新的状态和状态转换证明提交到链上,全网节点可快速验证正确性并将新的状态更新到公共账本中。通过这样将信任传递到链下的方式,可验证合约可以支持复杂、繁重的计算逻辑而不影响整条链的性能。

隐私合约:同样支持高级语言开发。隐私合约的输入数据保存在数据节点本地,由数据节点在链下以安全多方计算方式进行隐私计算,并提交计算结果到链上。


PlatONE开发语言

PlatONE所采用的开发语言包括:

底层:Golang

合约:C++/Python/Go/Rust/Solidity/Js/Java(Wasm支持的语言)

DAPP开发提供SDK:Java

PlatONE权限模型

为了更好的满足不同企业级用户的需求,且保障节点间通信安全性,以及对节点数据访问的安全性,PlatONE采将实现整套完善的权限模型。根据不同的角色,用户在系统中被赋予不同的权限。

目前,项目模块化拆分为权限最高的账户——链创建者(chainCreator)、由链创建者设置并可存在多个的链管理员(chainAdmin)、管理系统中的节点信息的节点管理员(nodeAdmin)、管理系统中的合约相关的权限控制合约管理员(contractAdmin)和在链上部署合约的链部署者(contractDeployer)。

PlatONE应用场景

项目可以实施开展和供应链金融、防伪溯源、积分管理、股权登记、物流和慈善行业等相契合的各种业务场景。

PlatONE已在国内应用于汽车供应链,服务于汽车产业核心企业的金融产品。例如,2018年2月,万向区块链与星展银行签署战略合作协议,星展银行将基于万向自主研发的“供应链服务平台”来拓展新业务。并在当年11月30日,加上中都物流,三方共同推出“运链盟——汽车供应链物流服务平台”,致力于为中小承运商提供快速、便捷的融资。其中最新版的平台中所运的区块链技术正是PlatONE,而该平台是国内首个区块链技术在汽车整物流业的落地案例。此外,PlatONE已在防伪溯源领域进了相关案设计和POC。

目前系统提供了丰富的企业级部署工具集,极大的提高了用户的易用性,降低学习成本。支持一键启动多节点联盟链,并且提供丰富的运维脚本,极大的降低了联盟链运维难度。

PlatONE详细安装与启动

下面的文档详细介绍PlatONE从源码编译到部署启动的具体的每一个步骤。需要一步一步的按照文档执行。

https://platonenterprise.github.io/Docs/#/zh-cn/basics/Installation/[Chinese-Simplified]-%E8%AF%A6%E7%BB%86%E5%AE%89%E8%A3%85%E4%B8%8E%E5%90%AF%E5%8A%A8

导读:目前系统提供了丰富的企业级部署工具集,极大的提高了用户的易用性,降低学习成本。支持一键启动多节点联盟链,并且提供丰富的运维脚本,极大的降低了联盟链运维难度。

公有链有未来还是联盟链有未来?
 

在我们讨论区块链时,分类是不可避免的一件事情。想必大家都听说过「公有链、联盟链、私有链、许可链、无需许可链」这些词汇,虽然我们已经耳熟能详,然而这些名词并没有公认的定义。我们在讨论中只能各凭自己的理解,用这些名词指代大致上相同实际上有些区别的概念,由此造成了上面那样的沟通困难。本文将对这些名词,从最基本的维度进行分析。

秘猿科技小课堂第五期

维度 1:许可链/无需许可链

无需许可链(permissionless blockchain)

网络参与者可以自由的加入和退出,也即加入或退出网络的成本接近于零。在讨论中听到的“公链”、“公有链”或者“基础链”的时候,我一般会认为是在说无需许可链。

这一类型的区块链包括 Bitcoin/Litecoin/Peercoin/Monero/ZCash/Ethereum 等等。Bitcoin 是无需许可链的开山鼻祖,通过 PoW 巧妙的实现了世界上第一个无需许可的分布式系统,2015 年之前的区块链项目基本上属于这一类。Nervos CKB 是无需许可链,第一阶段使用 PoW 共识。

无需许可链的去中心化程度最高,其发展也高度依赖社区自治,是最有潜力成为全球基础设施的区块链类型。

许可链(permissioned blockchain)

网络参与者需要获得某种形式的许可才可以加入或退出,加入或退出网络的成本大于零。“许可链”在讨论中常常与“联盟链”混用,后面我们会看到这两者的区别。

许可链的思潮在 2014 年兴起,彼时金融机构已经发现了数字货币、智能合约和区块链这片新大陆,并开始思考如何将区块链技术引入自己的业务。对记名资产的登记和交易需求,以及金融业务中 KYC/AML 的需要,让人们开始认识到身份的必要性,以及由此带来的重构区块链的可能1。身份的存在可以很自然的解决让无需许可链头疼的女巫攻击问题,因此也就可以避免 PoW 而使用传统BFT 共识,可以获得更低的能耗和更好的性能。比较早期的公司如 Eris Industries(现改名 Monax)在 2014 年成立,是许可链的先驱。R3 也是在 2014 年成立,虽然 Corda 自称为分布式账本而不是许可链(也确实不仅仅是链,而是一个没有区块、由交易编织成的网络),但它很明显是许可链思潮下的产物。Hyperledger Fabric 和我们自己设计开发的 CITA 都是许可链。

许可链一般由行业联盟或是科技公司设计、实现和推动,具有接近中心化方案的性能,注重金融和企业场景。

细化

如果将网络参与者分为出块节点、全节点和用户(通过钱包访问全节点使用区块链提供的服务)[3],我们可以进一步细化无需许可链和许可链的分类。

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我将看起来没有实用价值的组合标记为 Nonsense,不做讨论。

用户许可链

在用户许可链中,节点加入、退出、参与共识都不需要许可,但是用户需要获得许可才能使用区块链提供的服务。虽然目前还没有看到用户许可链的实例,但我认为用户许可链是一个非常有意思,值得探索的方向。如果把节点属于网络层,构成了区块链的基础;用户空间存在于节点共同维护的账本/共同知识库之中,是区块链架构中的上层。无需许可的基础层和需要许可的上层是一个很和谐的组合:基础层无需许可,无论什么样的节点都可以参与,网络性质中立,保持了无需许可链的全球基础设施属性;上层需要许可,用户具有某种形式的身份,更加适合需要身份的各类商业和金融场景

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用户许可链需要解决的难题也不少:如何实现一个去中心化的身份认证服务?如何在基础层对这个身份协议提供支持?能够识别身份之后,基础层需要根据一定的规则,选择是否为用户提供服务。谁来制订这些规则?如何制订这样的规则?如何保持规则的中立性?

出块许可链

出块许可链只要求出块节点获得许可。由于全节点可以自由加入,区块链历史和当前状态都不会被出块节点垄断,全节点可以验证并决定是否接受新区块,整个系统依然是透明可验证的,其可靠性(原谅我使用一个模糊的“可靠性”来指代包含可用性、安全性等等在内各种性质,下同)比中心化系统高,比用户许可链/无需许可链低。如果获得许可的出块节点数量不大,系统性能也会非常不错。

值得指出的是,如果我们将“许可”的定义放宽,出块许可链将包含我们常称为“公有链”的一些项目 —— 基于代币抵押或是代币投票的 PoS,本质上是以代币作为一种许可,限制出块节点数量,达到降低共识过程的消息复杂度以提升系统性能的目标。这样一类 PoS 区块链所展现出来的性质,与出块许可链更接近,与无需许可链更遥远。出块许可链与完全许可链之间的主要区别在于全节点和用户是否需要许可,与无需许可链之间的主要区别在于出块节点集合大小是固定还是动态。

节点许可链

节点许可链的出块节点和全节点都需要许可,此时只有拥有许可的节点才能复制和验证区块链数据,用户无法获得账本/共同知识库的独立复本,也无法独立进行验证。这样的系统其可靠性弱于出块许可链,比中心化系统略高,性能与出块许可链接近。由于数据只会在小范围内复制,数据隐私性更好。

根据不同的部署,秘猿科技高性能区块链内核 CITA,既可以是出块许可链,也可以是节点许可链。

维度 2:公有链/联盟链/私有链

让我们换一个维度,按照区块链的服务对象来分:

公有链(public blockchain):为公众提供服务的区块链。
联盟链(consortium blockchain):存在一个区块链之外的实体联盟,只对联盟内成员提供服务的区块链。
私有链(private blockchain):存在一个区块链之外的实体,只对实体内成员提供服务的区块链。

「公有链」从 public blockchain 翻译而来,而 public 直译应为「公众、公共」。之所以会翻译成「公有链」,我想大概是由于早期的 public blockchain都有内在的代币机制,使用者即代币持有者,因此也无不妥。但按照今天的眼光看,public blockchain 理解为「公共链」更为合适,「公共链」无差别的对所有公众提供服务,但公众不一定是「公共链」的所有者。我在讨论中还是沿用「公有链」这个词,但我用它指代的其实是「公众链」。

联盟链/私有链在具体实施上有不同的许可链选项:可以是节点许可链、出块许可链或者完全许可链,由此也会有相应的优缺点,在此不再重复。这些不同选项的共同之处是,出块节点都是需要许可的,共识范围有限,牺牲了可靠性换来了更好的性能和隐私。未来联盟链/私有链如果能够以无需许可链作为信任基础,其可靠性和信用也可以提高到与无需许可链接近的程度,实际上会成为无需许可链扩容的助力,这是 Nervos CKB 团队、 Cryptape Research 在探索的方向。如果在跨链协议的帮助,联盟链/私有链之间可以低成本的进行互操作,联盟链/私有链上资产的流动性也将提高到与无需许可链上的资产流动性接近的程度,这是 Cryptape CITA 团队在探索的方向。

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公有许可链(public permissioned blockchain)

考虑维度 1 和维度 2 之间的关系,很容易发现联盟链和私有链都隐含了对用户以及节点的身份限制,因此必然是许可链。有意思的问题是:公有链一定是无需许可链吗?

按照上文对公有链的定义,对公众提供服务并不隐含对用户身份的限制。公有链可以对匿名的公众提供服务,也可以不加选择的对有身份的公众提供服务。公有链中的节点是否需要许可,并不影响一条区块链是否对公众提供服务。因此在我的观念中,一条区块链可以同时是公有链和许可链,这两者之间没有矛盾。我把既是公有链又是许可链的区块链称为公有许可链[4]。

我们日常谈到公有链时往往想的是无需许可链,但是实际上不少公有链更接近公有许可链的范畴,最典型的例子是 Ripple。公有许可链可能的实现形式很多,前面讨论过的许可链、出块许可链、节点许可链、用户许可链都可以是公有许可链。由于身份的存在,公有许可链既有许可链的优点,其适用的场景又与无需许可链互为补充,相信将在未来的加密经济生态中占有重要的位置。

Summary

联盟链、私有链、许可链常被批评的一点是缺乏内生的经济激励设计,因此“根本不是区块链”。这个观点我们并不赞同。一来经济激励设计和服务对象范围、是否需要许可之间并不存在什么矛盾,我们只是现在还没有看到有内在经济激励的样本;二来具有内生的经济激励是否是成为区块链的必要条件依然是一个值得探讨的问题。

最后回答文章开头的问题:未来将有许多种形态的区块链以及非区块链共存。它们将相互协作,相互促进,相互保障,共同编织一个高效可靠的数字经济网络。

导读:未来将有许多种形态的区块链以及非区块链共存。它们将相互协作,相互促进,相互保障,共同编织一个高效可靠的数字经济网络。

私有链的崛起,一文洞悉世界银行区块链债券

World Bank

(图片来自:Hurriyet Daily News)

数字货币纯粹主义者们通常认为,对于项目而言,私有区块链的成本相比传统数据库要更昂贵。

然而,各种企业仍然在不同的环境下推出这些分布式账本解决方案,其中的大部分仍然处于试验阶段,但渐渐的,其资金短缺问题也越发严重。尽管,私有链并不具备公链的抗审查及无需许可性质,但它们对整个区块链行业的发展而言,也是极为有用的。

在数字货币投资者在熊市中舔舐伤口时,在开发人员埋头于公链可扩展性的提升工作时,我们可以从这些私链方案在现实世界经济当中的运用中学习到很多东西。

在上个月,就发生了一个很好的例子,世界银行和澳大利亚联邦银行合作发行了其第一例区块链债券,这一国际发展机构使用了一条私有的以太坊区块链,将一批价值1亿1000万澳元(7900万美元)的债券(为期两年)卖给了七位投资者。

这和数字货币爱好者所支持的非中介、点对点的证券销售方式是有很大不同的。联邦银行在其中扮演了商人的角色,本质上它就是承销商。而世界银行和澳洲联邦银行这两大机构,是当前仅有的在运行节点的机构,而系统总共设计的节点,一个只有四个。

据世界银行财政部资本市场、银行和支付业务主管保罗•斯奈思(Paul Snaith)表示,投资者们可以实时见证和确认他们的购买行为,这消除了系统费时的核对需求,大大提升了效率。

Snaith在接受采访时表示:“目前为止我们的经历已表明,或许我们能重新思考当前市场所需要的一些功能。”

私有链可降低发行成本

而要实现全面、无缝、实时的结算,像这样的操作就需要整合某种形式的数字货币。对于主要的金融机构而言,他们在这方面的工作虽然取得了进展,但距离接受一种稳定币,还有很长的路要走。

尽管如此,世界银行的试验已表明,基于区块链的债券可有效将结算时间从数天缩减至几秒,Snaith表示。

成本的降低是显著的。世界银行每年会发行500-600亿美元的债券。在承保成本方面的减少,以及结算及对手方风险的降低,非常有利于世界银行,这使得该机构能够有更多的资金,来履行其支持低收入国家发展的任务。

此外,这一概念的实用性不仅仅是针对世界银行,其同样也有利于发展中国家的政府。

Snaith表示:“这可能会允许发展中国家降低其发行项目或为项目借款时的成本,这或许会很有趣,我认为,这种类型的平台有可能被那些因成本原因而搁置项目的发行人所使用。”

多边机构:不太可能的区块链实验

事实上,世界银行在去年就启动了一个区块链实验室,用于探索该技术的各种应用。鉴于世界银行在繁重的官僚机构当中的声誉,这可能是令人惊讶的。

正如我在别处所讨论的,我也认为世界银行与国际货币基金组织(IMF)及联合国的合作,正是每个人的机会,甚至还包括那些打算绕过这种中心化实体的自由主义数字货币开发者,他们可以了解到区块链技术对我们全球金融系统的真实影响。

某些形式的分布式账本架构,最终会成为各种筹资方式(债券、股票和商品期货)的规范,更不用说是新的“资产类别”:数字功能通证(token,其背后会有数万亿美元的潜在回报)。国际发展机构们正处在非常好的位置,它们现在正推动这一进程。

相对政府官员们需面对始终如一的政治需求,公司高管们需担心股东对公司季度收益的反应,管理这些国际发展机构的人,他们则会面对较少的冲突。他们虽然不能采取激进的步骤,比如 Snaith的团队不能在跨境支付实验中使用数字货币,但是,他们有更多的自由,去检验新的追求效率的方法。

虽然,该模型采用了一种狭义的分布式账本,以及一种“权威证明”共识机制。

来自世界银行、国际货币基金组织(IMF)以及联合国的朋友经常告诉我,一旦那些完全无需许可的系统能够实现大规模的扩展,并且其通证价格波动大大降低,那么它们就拥有了长期优势。同时,在数字资产的间歇期,开发人员们被鼓励 "BUIDL"(注:HODL的一个改良词,意思是抓紧不放) ,而在这些受控环境中与这些机构合作,就可以取得很大的进展。

更多的东西值得学习

好消息是,这一新发行的世界银行债券,其生命周期还有更多值得学习的地方。虽然这一证券只有为期两年的时间,它与世界银通常发行的五年期、十年期债券不同,但它仍有四个点值得研究:3次6月期的息票支付,以及当本金偿还和最终利息支出时,这一工具的最终成熟度 。

此外,根据 Snaith及其员工预计,这些区块链债券将在二级市场进行交易,这意味着会有更多的投资者将参与其中,他们还计划把TD证券列为系统上运行完整节点的一个做市商。此外,他们还与澳大利亚中央银行探讨了运行一个观察者节点的可能性。

所有的这些,将为世界银行、其政府伙伴和直接金融对手,同时也为任何涉及资本市场的实体,提供了有价值的学习素材。

在这些分布式解决方案成为标准之前,显然还有更多的工作要做。但是,随着数以百万亿美元的资金,锁定在一个充满信任问题,其中负担着沉重中间人成本,并容易发生毁灭财富危机的全球证券市场,像这些的发展是值得欢迎的。

事实上,世界银行在去年就启动了一个区块链实验室,用于探索该技术的各种应用。

                                                                                                        来源:学习区块链

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