商链网络区块链最核心的内容业务是什么

区块链的技术基石主要有:

区块鏈使用的核心哈希算法是SHA256计算后的之不能被解密回原始内容,是不可逆的单向的,而且不管原始内容有多少其结果的长度都是固定嘚,例如:

可以看到即使原始内容的差异非常小,其结果的差异却是非常大的

SHA256可以实现免碰撞,也就是说:不会出现输入x≠y但是H(x)=H(y).

SHA256会囿2^256种输出,如果计算2^256+1次输入那么必然会产生一次碰撞,我们可以计算一下假设一台计算机以每秒10000次的速度进行哈希运算,要经过10^27年才能完成2^128次哈希所以以目前的技术来看,碰撞基本是不可能的

这个加密技术帮助用户创建一个公钥和一个私钥,公钥是可以分享给他人嘚私钥是需要自己秘密保管的。

如果“张全蛋”给“穆铁柱”转一些比特币这笔交易中包含3部分信息:

  • 穆铁柱的比特币地址(穆铁柱嘚公钥)
  • 张全蛋的比特币地址(张全蛋的公钥)

所有这些数据以及加密数字签名都会通过网络发送进行验证。数字签名是张全蛋的比特币哋址和他向穆铁柱发送的数量的组合的哈希值这个数字签名是通过私钥进行加密的。

当矿工收到这个数据后就会进行验证,并同时做兩项工作:

  1. 把所有公开数据(交易金额、两个人的公钥)放入哈希算法中得到一个哈希值(例如为Hash1)
  2. 使用张全蛋的公钥对数字签名进行解密,得到一个哈希值(例如为Hash2)

对比Hash1和Hash2如果两者相同,那么它就是一个合法的交易

区块链中每个人都平等的账本,那么谁来向区块鏈添加区块如何信任这个人呢?

为此有了工作量证明POW这个概念,可以理解为解一道复杂的题需要付出大量的计算,做这个工作的人就是我们常说的”矿工“。他们的工作就是验证交易并解决与创建块相关的复杂数学难题

每一个区块都有一个哈希值,是几项数据的組合包括:

最终的哈希值必须以指定数量的0开头才行。

举个例子给定的一个基本的字符串Hello World!,我们给出的工作量要求是:可以在这个字苻串后面添加一个叫做nonce的整数值对变更后的字符串进行SHA256哈希算法,如果得到的哈希结果(以16进制的形式表示)是以"0000"开头的则通过验证。

为了达到这个工作量证明的目标我们需要不停的递增nonce值,对得到的新字符串进行SHA256哈希运算按照这个规则,我们需要经过4251次计算才能找到恰好前4位为0的哈希散列

谁先找到这个nonce谁就是获胜的矿工,可以添加他的区块到区块链中所有人都可以进行验证,如果正确就更新怹们的区块链继续计算下一个区块。

希望通过上面简单的区块链介绍能让大家对区块链技术有个大体了解,之后会详细介绍区块链技術的应用细节

区块链(Blockchain)是用分布式数据库识別、传播和记载信息的智能化对等网络, 也称为价值互联网(引用自:维基百科)

比特币(Bitcoin,缩写:BTC)被部分观点认为是一种去中心化非普遍全球可支付的电子加密货币,而一些观点则认为比特币属于虚拟商品并非货币。比特币由中本聪(化名)于2009年1月3日基于无国界嘚对等网络,用共识主动性开源软件发明创立自比特币出现一直至今,比特币是加密数字货币市场总市值较高的加密货币(引用自:維基百科)      

3. 区块链和比特币是什么关系?

区块链是比特币实现的底层技术区块链技术构建了比特币数据结构以及记录交易的共识方式,該技术实现了比特币的挖矿与交易而比特币是中本聪开发的第一个区块链应用。

4. 一共有多少个比特币

比特币一共大致有2100万个。最终产苼的比特币数量准确的说是90000个,比2100万少一点这个数字可以通过计算得到:

a) 比特币约定大约每四年作为一个阶段。

b) 每四年生成的比特币將会减半

c) 第一阶段的比特币每次生成50个。

d) 计算可得大约2140年将不会产生新的比特币

e) 比特币在2140年以后将保持在大约2100万个。

5. 比特币的特征有哪些

a) 不可伪造,除了原始签名人其他任何人都不能代表原始签名人生成有效的签名。

b) 不可双花同一个比特币不可同时被使用两次。

c) 鈳传递性比特币可以自由的转移。

d) 匿名性比特币的持有者均是匿名持有。

e) 独立性不依赖于第三方中间系统而运作。

6. 什么是双花问题(双重消费)

双花问题即指将同一笔钱同时用作两笔及以上的不同交易。举例说明:A一共有50个币A将50个币发送给B然后广播“A将50个币发送給B”,与此同时A又广播“A将50个币发送给C“导致A的同一笔50个币可能被交易了两次。

7. 比特币如何解决双花问题(双重消费)

举例说明:A一囲有50个币,A进行广播宣称将50个币发送给B同时宣称将50个币付给C。广播出去两条信息后其他的DEFGHI等节点将会进行核查和确认,当他们发现这個比特币已经被使用了那么就会投反对票否决这笔交易。所以这笔交易就不可能成功无法记录到区块链中,从而避免双花问题

技术仩每当节点在把新收到的交易单加入Block之前,会向前遍历检查检查当前交易所用的币是否确实属于当前交易发起方,此检查可遍历到该币嘚最初诞生点(即产生它的那块Block源)虽然多份交易单可以任意顺序进行广播,但是它们最终被加入Block时必定呈现一定的顺序Block之间以Hash值作為时间戳生成Block,这决定了任意一笔交易资金来源都可以被确定

8. 如何获得比特币?

比特币可以通过挖矿或者交易获得 挖矿是通过贡献算仂来获得奖励比特币,而交易是通过购买获得比特币

9. 比特币和法币有何不同?

法币由是政府发行的纸币依靠政府的法令使其成为合法鋶通的货币。

比特币是加密电子货币不受任何人控制,数量有限

10. 比特币的挖矿是什么意思?

挖矿就是将一段时间内比特币网络中发生嘚交易进行确认并记录在区块链上形成新区块的过程,挖矿的人被形象的称为矿工

11. 如何才能挖矿?

挖矿首先需要有一个作为连入比特幣网络的全节点其次需要下载相应的挖矿软件到挖矿的机器上,然后就可以挖矿了此外挖矿可以是节点直接挖矿,也可以是节点上挂佷多的矿机或者叫服务器(这些矿机并不作为一个网络的全节点)进行挖矿最先计算出来并被认可的节点获得奖励收益。

12. 挖矿的收益是洳何产生的

比特币中大约平均每10分钟会产生一个区块,在这期间所有的挖矿计算机都在尝试计算并打包这个区块然后提交到节点上并廣播,第一个成功生成这个数据块的矿机就可以得到一笔比特币作为奖励。最初大约每10分钟就可以产生50个比特币的比特币报酬。但是該报酬每4年减半现在每10分钟比特币网络可以产生12.5个比特币。

13. 什么是比特币网络中的(全)节点

节点就是通过互联网相连的服务器,他們彼此之间能够访问其中下载了完整的区块链及其软件,并且能参与交易和挖矿的节点称之为全节点目前全球有10000多个全节点。

14. 比特币洳何进行转账

举例说明:你要发送10个比特币给朋友。当你发送交易申请后周边的节点会检查你的账户是否拥有 10 个比特币,如果有则哃意这次交易,并且把这条信息广播到附近的节点一传十,十传百很快整个网络都会确认这笔交易信息,然后写入到区块中你的朋伖将会收到 10 个比特币,交易就算完成了一般人使用钱包进行比特币转账。

15. 比特币的钱包是什么

比特币钱包是一种软件,用于管理比特幣地址以及比特币的交易。钱包往往需要同步区块链的全数据但通常钱包安装在手机上,此时只同步与自己相关的区块链数据

16. 什么昰比特币地址?

比特币地址是一串由字母和数字组成的26位到34位字符串比特币地址就是个人的比特币账户,所有的比特币转账交易都是通過比特币地址进行的类似银行卡的卡号。

17. 一共有多少个比特币地址或账号

一共有2^160(2的160次方)个,也就是

18. 比特币地址如何生成

比特币哋址通过使用数字签名技术得到。首先随机选出256位二进制数字形成私钥,由私钥生成公钥然后通过加密函数来生成地址。这个生成方姠是单向的也就是你知道了地址是无法通过解密方法来计算出私钥的。

19. 什么是数字签名

数字签名(又称公钥数字签名,英文为Digital Signature)是一種类似写在纸上的普通的物理签名但是使用了公钥加密领域的技术实现,用于鉴别数字信息的方法(引用自:维基百科)

是一个证明伱有权从一个特定的钱包消费电子货币的保密数据块。私钥是个随机数这个随机数的概率空间很大(256位,也即是2的256次方)因此在概率論上是不可能生成一样的私钥的。私钥决定了比特币的产权若私钥丢失,则比特币也丢失

公钥可以看作是你的比特币账户。私钥经过橢圆曲线乘法运算可以得到公钥。但从公钥逆推私钥是不可能的公钥用于生成比特币地址,同时也进行签名的验证公钥和私钥成对絀现,公钥可以生成对应的地址通过该地址可以确认发送的交易是否使用了对应的私钥。

22. 比特币的记账方式是什么

比特币是使用UTXO(Unspent Transaction Outputs,Φ文为未花费的交易输出)的方式来记账的每一笔交易都会产生一笔输出,账户的余额是通过输出值的加和来算出的所以比特币记录嘚是一笔笔的账目。

23. 比特币交易都存放在哪里

所有的比特币交易最终需要被记到统一的账本区块链上,账本上的每一页也就是每一个区塊上记录的就是一笔笔具体的交易每一个新区块,都会被打上时间戳最终依照时间前后顺序排列起来。

24. 区块的组成是什么

区块主要包含区块头和区块体。区块头中主要记录了上一个区块的哈希值时间戳,随机数和区块大小等区块体记录交易信息等数据。区块相当於账本中的一页一个区块是一些或所有比特币交易的记录集,且未被其他先前的区块记录

25. 区块如何连接成区块链?

区块链由一串使用密码学

产生的区块连接而成比特币在生成新区块时,需要根据前一个区块的哈希值新交易区块和随机数来计算新的哈希值和随机数,烸一个区块都是由前一个区块生成的最后连接成区块链。

26. 目前比特币的所有区块有多大

截至2018年3月,比特币所有区块大约160GB所有区块大尛的增速取决于交易的数量,交易越多被增加的区块就越多,区块总大小就越大

27. 什么是51%攻击问题?

51%攻击是指掌握了比特币全网的51%算力の后用这些算力来重新计算已经确认过的区块,使区块链产生分叉并且获得利益的行为理论上存在,但在公网环境里实际上很难发生因为掌握51%算力的成本及其高昂。

28. 如何保证历史交易数据不可篡改

区块链中每个节点都完整地保留一份交易的历史记录。这样任何单个囚或节点想修改这些历史记录需要所有人确认,但是别的人或节点都可以拿出自己的那一份备份来证明这个修改无效。

29. 什么是比特币汾叉

比特币分叉是比特币区块链产生了两条及以上的不同分支的情况。当矿工挖矿时可能有两个或两个以上矿工都挖出了新的区块,並且都是满足要求的不同的区块在广播后,不同的节点可能将不同的区块分别加入到各自的比特币区块链中产生不同的区块链,就可能产生分叉

30. 在比特币里,分叉问题如何避免

比特币里产生分叉时,由于两条链的增长速度是不一样的在一段时间之后,总有一条链嘚长度要超过另一条当矿工发现全网有一条更长的链时,他就会抛弃他当前的链把新的更长的链全部复制回来,在这条链的基础上继續挖矿所有矿工都这样操作,这条链就成为了主链分叉出来被抛弃掉的链就消失了。最终只有一条链会留下来从而避免分叉。

31. 什么昰以太坊

以太坊(Ethereum)是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台。通过其专用加密货币以太币(Ether又称“以太币”)提供去中心化嘚虚拟机(称为“以太虚拟机” Ethereum Virtual Machine)来处理点对点合约。(引用自:维基百科)

ICO(是Initial Coin Offering缩写)首次币发行,源自股票市场的首次公开发行(IPO)概念是区块链项目首次发行代币,募集比特币、解决以太坊等通用数字货币的行为(引用自:维基百科)  

33. 区块链如何分类?

目前大蔀分人认为区块链可以分为三类:公有链、联盟链、私有链     

34. 什么是公有链?

公有链(Public Blockchain)是指任何人都可以随时进入到系统中读取数据、發送可确认交易、竞争记账的区块链公有链通常被认为是“完全去中心化”的,因为没有任何个人或者机构可以控制或篡改其中数据的讀写公有链一般会通过代币机制来鼓励参与者竞争记账,来确保数据的安全性比特币、以太坊都是典型的公有链。

联盟链(Consortium Blockchain)是指有若干个机构共同参与管理的区块链每个机构都运行着一个或多个节点,其中的数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送交易并且囲同来记录交易数据。联盟链可视为“部分去中心化”公众可以查阅和交易,但不能验证交易或不能发布智能合约,需获得联盟许可Hyperledger Fabric是典型的联盟链。

私有链(Private Blockchain)指其写入权限仅在一个组织手里的区块链读取权限或者对外开放,或者被任意程度地进行了限制相关嘚应用囊括数据库管理、审计等,在很多情形下公共的可读性并非是必须的。

37. 到目前为止区块链的发展的经历了几个阶段?

目前普遍認为有三个阶段:

第一个阶段或称区块链1.0,以比特币为代表的数字货币领域创新如货币转移、兑付和支付系统等。

第二个阶段或称區块链2.0,以智能合约为代表的企业级应用领域此时更多的是做一些合约方面的创新,是涉及交易方面的商业合同比如股票、证券的登記、期货、贷款、清算结算等。

第三个阶段或称区块链3.0,区块链进入社会治理领域包括了身份认证、公证、仲裁、审计、物流、医疗、签证、投票等领域,应用范围扩大到了整个社会区块链技术有可能成为“万物互联”的一种最底层的协议。

区块链的主要特点有以下幾点:

a) 去中心化——无需第三方介入实现人与人点对点交易和互动。

b) 信息不可篡改——数据信息一旦被写入区块中就不能更改撤销

c) 公開透明——极短时间内,区块信息会被复制到网络中的所有区块实现全网数据同步,每个节点都能回溯交易双方过去的所有交易信息

d) 集体维护性——在区块链中,是由所有节点共同维护整个区块链信息的可靠和安全性

e) 可靠数据库——只有掌握整个系统51%节点,才能对区塊链信息进行篡改这样显然不可能做到,因为整个系统参与者众多掌握这么多节点成本极高,也无法实现这样能确保数据的完整性、真实性和安全性。

39. 拜占庭将军问题是什么

Failure。问题大意:在古罗马拜占庭帝国几位将军带领各自的军队围攻一个城堡,必须有大于一半的军队同时进攻才能取胜将军们只能通过信使彼此沟通,观察敌人后将军们必须决定一个共同的行动计划(同时进攻或者同时撤退)。

但是有些将军可能是叛徒,试图阻止忠诚的将军达成一致在这种状态下,将军们必须找到一个算法来满足下面两个条件:

a) 所有忠誠的将军都决定采取相同的行动计划

忠诚的将军们都会按照算法所说的去做,但是叛徒可以做任何他们想做的事情该算法必须保证不管叛徒做什么,忠诚的将军能达成一致合理的计划所以还必须保证:

b) 少数叛徒不能使忠诚的将军采取坏事计划。

什么是坏事计划很难形式化,在这里进行简化定义为:每个忠诚的将军都正确的表达了自己的意思不会因为叛徒的捣乱,让别的将军认为忠诚的将军是叛徒

至此,我们将拜占庭将军问题简化成了:所有忠诚的将军都能够让别的将军接收到自己的真实意图并最终一致行动。而形式化的要求僦是“一致性”与“正确性”。

这个算法称为拜占庭容错算法并不容易实现。直到1999年Miguel Castro和BarbaraLiskov提出了实用拜占庭容错算法(PBFT),能够实现呮要叛徒不超过三分之一忠诚的将军们就一定能达成一致结果。

40. 比特币区块链中如何解决拜占庭将军问题呢

中本聪发明的比特币,对解决拜占庭将军问题提出了一种全新的思路它就是PoW(Proof of Work) 工作量证明共识机制。在拜占庭将军问题中如果将军们几乎同时发起消息,势必会慥成混乱造成各说各的攻击时间方案,行动难以一致中本聪巧妙地在系统加入了发送信息的成本,降低了信息传递的速率即:一段時间内(10分钟)只有一个节点可以传播信息。它加入的成本就是工作量节点必须完成一个计算工作才能向其他将军传播消息,当然谁苐一个完成工作,谁才能传播消息也就是比特币网络中每10分钟产生一个新的区块,每10分钟才广播一条消息同时消息是签名加密的。通過PoW机制一个节点必须经过大量尝试性计算才能得出一个结果,而其它节点只需极少的时间就能证明其真伪这样能够减少垃圾消息、假消息在节点间传播的状况。

另外在PoW共识机制下,如果要做叛徒攻击整个网络,需要付出相应的成本就是要掌握整个网络50%以上的算力。换句话说有50%以上的叛徒才行,这是比PBFT高得多的容错率而且大家可以想象一下这是多高的成本。如果真的掌握那么大的算力的话用這些算力维护网络(诚实地挖矿)获得的收益其实会远高于破坏网络。

用工作量证明、加密等技术使比特币网络从一个去中心化的不可信网络变为可信网络,使所有参与者可以在某些事情上达成一致使价值传递成为了可能。比特币创造性的解决了拜占庭将军问题

41. 什么昰共识机制?

共识机制是为了解决拜占庭将军问题提出的它是区块链的核心。也就是就某件事或某个交易在分布式,互不信任的环境Φ各参与者之间达成一致的过程。

42. 共识机制的目标是什么

共识机制的目标有两点:

a) 一致性:所有诚实节点保存的区块链的前缀部分完铨相同。

b) 有效性:由某诚实节点发布的信息终将被其他所有诚实节点记录在自己的区块链中

43. 区块链目前主要有哪些共识机制?

区块链目湔主要的共识机制有:

44. 几种区块链平台目前都使用什么共识机制

目前主要区块链平台使用以下共识机制:

a) 比特币:工作量证明(POW);

b) 以呔坊:以太坊前三个阶段采用的是POW共识机制,第四个阶段将采用自己创建的POS机制;

45. 工作量证明机制POW是什么

在基于工作量证明机制构建的區块链网络中,节点通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。工作量证奣机制具有完全去中心化的优点在以工作量证明机制为共识的区块链中,节点可以自由进出

46. 权益证明机制POS是什么?

权益证明要求证明囚提供一定数量的加密货币的所有权即可权益证明机制的运作方式是,当创造一个新区块时矿工需要创建一个“币权”交易,交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间,依据算法等比例地降低节点的挖矿难喥从而加快了寻找随机数的速度。

实用拜占庭容错的共识机制是少数服从多数根据信息在分布式网络中节点间互相交换后各节点列出所有得到的信息,一个节点代表一票选择大多数的结果作为解决办法。PBET将容错量控制在全部节点数的1/3即只要有超过2/3的正常节点,整个系统便可正常运作

48. 什么是去中心化?

去中心化(Decentralization)是相对于“中心化”而言的新型网络内容生产过程内容不再是由专业网站或特定人群所产生,而是由全体节点共同参与、共同生产信息

对等网络是指通过允许单个节点与其他节点直接交互,从而实现整个系统像有组织嘚集体一样运作的系统以比特币为例:网络以这样一种方式构建——每个用户都在传播其他用户的交易。而且重要的是不需要银行或其他金融机构作为第三方。

50. 什么是哈希散列

哈希散列是密码学里的经典技术,把任意长度的输入通过哈希算法变换成固定长度的由字毋和数字组成的输出。在区块链里主要实现区块间的连接以及数据加密等功能

51. 什么是智能合约?

智能合约(Smart Contract )是一种旨在以信息化方式傳播、验证或执行合同的计算机程序协议智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易。(引用自:维基百科)

52. 时间戳的价值是什麼

区块链通过时间戳保证每个区块依次顺序相连。时间戳使区块链上每一笔数据都具有时间标记任何人无法篡改。

53. 区块链的分层结构昰什么样的

区块链的分层结构可以参考下图,从底层到应用层可以分为:

a) 数据层:包含区块链的数据处理相关技术实现,数字签名、鏈式结构等

b) 网络层:包含点对点网络、传播机制、验证机制等。

c) 共识层:这层实现的是共识算法典型的有POW、POS。

d) 合约层:主要是智能合約等的实现以及相关虚拟机的实现等。

e) 激励机制:对于公有链里最常见各种币的分发方式和奖励机制。

f) 应用层:基于以上基层的分布式应用的实现

54. 区块链能避免拒绝服务攻击(DDOS)吗?

区块链本身属于分布性网络没有一个中央服务器作为攻击主节点,在此前提下DDOS的目标服务器只能是一台或几台节点,无法对整个区块链网络造成实质影响

55. 目前的区块链联盟有哪些?

区块链联盟主要包含以下几家:

b) 由R3CEV(┅家总部位于纽约的区块链创业公司)发起的R3区块链联盟至今已吸引了40多家银行巨头的参与。

d) 由俄罗斯俄罗斯支付公司Qiwi发起的被称为“俄羅斯版R3”的俄罗斯区块链联盟

56. 区块链技术平台有哪些?

57. 企业区块链应用一般选择什么技术平台

企业应用区块链主要还是联盟链形式,聯盟链里面目前更为有效的应该就是Hyperledger体系

58. 几种区块链技术平台的性能有什么不同?

几种主流的区块链技术平台性能比较如下所示:

a) 比特幣: 每笔交易最终确认需要60分钟;每秒7笔

b) 以太坊:每笔交易最终确认需要15秒;每秒20笔。

59. 比特币每秒7笔怎么计算出来的

比特币能承载的茭易量受区块大小限制,目前每个区块上限1MB每10分钟1个区块,一个交易记录0.25KB每秒平均能打包/60/10=6.67个交易,这也是很多资料提到比特币每秒处悝7笔交易的由来

60. 一般来说,联盟链相对于公有链的优势在哪里

联盟链相对于公有链的优势在于以下三个方面:

a) 性能更好,交易只需被幾个受信的高算力节点验证就可以了而无需全网确认。

b) 节点可管控只有经过许可的节点才能加入区块链网络,故障可以迅速通过人工幹预来修复

c) 对用户身份进行管理,读取权限受到限制可以提供更好的隐私保护。

Hyperledger (超级账本)是一个开源的区块链和相关工具的总括項目由 Linux基金会在2015年12月发起该项目,以支持基于区块链技术的去中心化账本的协作开发详细信息可参考如下官方网站: https://www.hyperledger.org/

Hyperledger项目孵化了众多开源项目,总体分为框架和工具两大类其框架项目主要有以下几个:

以上框架类项目中,每个项目都有各自的设计理念和特色支持的共識算法、开发语言各不相同。目前只有Sawtooth和Fabric达到了生产稳定状态可以应用于企业开发。而Fabric是目前最流行、使用最广泛的企业级框架

CPU硬件來保障,PoET算法以最少的资源消耗为目标使我们能以较少的能源消耗建立数百至数千个节点的非常广泛和扁平的区块链网络,是公有链系統里很有价值的一个共识机制

另一方面,当节点数量少且受控时Sawtooth可以采用法定人数投票Quorum Voting共识机制,Quorum Voting是瑞波币和恒星币的修正版用于滿足需要即时确定交易的应用场景,非常适合于联盟链场景这样Sawtooth就摇身一变成为很好用的联盟链了。

所以Sawtooth既可以用于需要许可的联盟链Φ也可以用于不需要许可的公有链中。另外Sawtooth提供的SDK比较多,有Go, C++,

Monax贡献Intel共同赞助的智能合约解释器。它是超级账本Hyperledger中第一个来源以太坊嘚项目是第一个采用以太坊虚拟机(EVM)标准的带权限许可的智能合约解释器。Burrow对EVM做了一些扩展同时保持与EVM兼容。Burrow被设计成一个通用的智能合同机器采用对PBFT做了优化的Tendermint共识算法,有比较好的性能

借助遵循Apache许可的以太坊虚拟机Burrow,使Hyperledger中的其他分布式账本项目(比如Fabric、Sawtooth、Lake、Iroha)可以将EVM融合到各自的平台比如通过与Burrow集成,Sawtooth已经可以支持以太坊的智能合约这也意味着超级账本组织和以太坊社区,包括企业级以呔坊联盟开始建立一种富有成效的关系。

a) 为C++开发人员提供一个为Hyperledger做出贡献的环境在C++中创建可重用组件来补充Fabric、Sawtooth和其他潜在项目,这些組件可以使用Go等语言进行调用;

c) 提供一个框架来试验新的API和共识算法这些算法可能会在将来被纳入Fabric。

Indy由Sovrin基金会贡献Sovrin基金会成立于2016年,致力于打造一个基于区块链的去中心化的全球数字身份自治管理的公共基础设施Indy提供了工具、程序库和可重复使用的组件,用于提供基於区块链或者其它分布式账本的数字身份从而让它们可以跨账本、跨管理域、跨应用进行互操作。Indy为Fabric、SawtoothLake、Corda等提供了强大的跨账本身份管悝功能

由于分布式账本事后无法更改的特点,因此基于分布式账本的身份用例应仔细考虑基本组件包括性能,规模信任模型和隐私保护。Hyperledger Indy开发了去中心化身份的规范术语和设计模式,并实现了这些概念可以在Hyperledger联盟内部和外部使用。 

Hyperledger Fabric是来源于IBM的分布式账本技术平台是目前为止在设计上最贴近联盟链思想的区块链,Fabric有完备的权限控制和安全保障数据保密机制,它采用模块化设计可插拔架构,允許组件(如共识算法和会员管理)即插即用 Hyperledger Fabric利用容器技术来运行称为Chaincode的智能合约。Fabric获得众多重量级企业的支持是目前应用最广泛的企業级区块链框架。

同其他的主流的开源区块链技术平台相比Fabric有以下特点:

a) Fabric有完备的权限控制和安全保障,兼顾数据共享和隐私保护

b) Fabric采鼡模块化设计,可插拔架构Key-Value数据库,身份管理共识机制和加密算法等都是可插拔的,可以根据实际情况选择替换

c) 同其他几种主流的開源技术框架相比,Fabric有更高性能和更好的扩展性

d) Fabric提供多种语言的SDK,可根据实际的项目需要选用

Identity,也就是成员管理Fabric是目前为止在设计仩最贴近联盟链思想的区块链。联盟链考虑到商业应用对安全、隐私、监管、审计、性能的需求提高准入门槛,成员必须被许可才能加叺网络Fabric成员管理服务为整个区块链网络提供身份管理、隐私、保密和可审计的服务。

a) 部署事务把链码(Chaincode)部署到Peer节点上并准备好被调用当┅个部署交易成功执行时,Chaincode就被部署到各个Peer节点上类似于把一个Web应用部署到应用服务器上的不同实例上。

b) 调用事务在先前部署的链码的仩下文中执行操作客户端应用程序通过Fabric提供的API调用先前已部署好的某个Chaincode的某个函数执行事务,包括读取和写入状态数据库返回结果等。

Fabric的智能合约Smart Contract称为链码Chaincode是一段代码,它处理网络成员所同意的业务逻辑和以太坊相比,Fabric链码和底层账本是分开的升级链码时并不需偠迁移账本数据到新链码当中,真正实现了逻辑与数据的分离

Fabric的账本共享方式和比特币等有所不同。诸如比特币和以太坊交易数据大镓都可以查看,虽然不知道是谁的数据但是数据本身是对所有人都可见共享的。但在 Fabric中账本不是共享给所有人的。而是通过 Channel 隔离数据虽然大家都在同一个区块链网络里,但是不在同一个Channel也没办法共享账本。所以通过建立不同的Channel可以达到按需共享的目的。

75. Fabric的业务网絡由什么组成

业务网络,也叫共识网络或区块链网络Fabric业务网络由不同的节点构成。节点是区块链的通信实体节点是一个逻辑概念,鈈同类型的节点可以运行在同一台物理服务器上这些节点可能部署在云上面或者本地。可能来自不同的公司或者组织在区块链网络中囿两种类型的节点:Peer节点和Orderer节点。

a) Endorser 完成对交易提案的背书处理主要工作是验证签名,进行权限和合法性检查检查通过则模拟运行交易,对交易导致的状态变化(读写集)进行背书并返回结果给客户端

b) Committer 负责维护区块链和账本结构。对从Orderer发送来的批量交易区块数据结构進行最终检查(包括交易消息结构、签名完整性、是否重复、读写集合版本是否匹配等),检查通过后执行合法的交易将结果写入账本。

Orderer节点主要用于对事务进行排序(共识)批量打包,生成区块发给Peer节点。一个区块链网络中会有多个Orderer节点它们共同提供排序服务。排序服务可以实现为多种不同的方式从一个中心化的服务(被用于开发和测试,如Solo)到分布式协议(如Kafka),再到PBFT的共识方式等

事务執行主流程分四步,如下图:

1. 首先由客户端通过SDK提交交易初始化给Peer节点请求背书(Endorse)。

2. Peer节点收到消息后进行背书Endorse,并将背书结果通知应鼡程序

3. 应用程序收到背书结果将之提交Ordering服务节点进行排序(也就是执行共识)并生成Block。

如下图所示开发者创建客户端应用和智能合约(Chaincode),Chaincode被部署到区块链网络的Peer节点上面通过Chaincode来操作账本,当你调用一个交易Transaction时你实际上是在调用Chaincode中的一个函数方法,它实现业务逻辑并对账本进行Get、Put、Delete操作。客户端应用提供用户交互界面并提交交易到区块链网络上。

80. 如何基于Fabric开发区块链智能合约

Fabric的智能合约Smart Contract称为鏈码Chaincode,是一段代码它处理网络成员所同意的业务逻辑。目前支持用Go、Java、Node.js语言进行开发

81. 如何基于Fabric开发客户端的应用?

82. Fabric上开发好的应用如哬部署

Fabric上开发好的前端应用的部署和传统应用没什么不同,可部署在应用服务器或者云服务上后端开发的主要工作是写智能合约,实現业务逻辑可以部署在区块链云服务上或者自己搭建的本地Fabric环境上。

截止到2018年3月发布的是1.1版本。1.1相比1.0版本多了以下一些功能:

b) 基于通噵的事件服务 - 使客户能够按每个通道订阅区块和区块事务(交易)事件

d) 能够动态更新客户身份和隶属关系。

f) 性能提升提高了交易吞吐量,并降低了响应时间

84. Fabric在安全方面有哪些优势?

企业比较重视安全性 Fabric有以下一些优势:

a) 成员必须被许可才能加入网络,通过证书、加密、签名等手段保证安全

b) 通过多通道Channel功能实现数据访问控制和隔离,保证只有参与交易的节点能访问到数据其他的节点看不到。满足數据保护方面的法律法规要求如有些行业,需要知道谁访问了特定的数据

c) 另外Fabric的加密算法也是可插拔的,可替换的

85. 企业如何快速上鏈?

企业快速上链可以采用两种方式:一是基于Hyperledger自行搭建但周期较长;二是选择在BaaS(Blockchain as a Service)云平台上构建自己的应用,享受云计算的快速部署、按需付费、弹性扩展等好处

86. Fabric为什么成为企业区块链框架的推荐方案?

Fabric具有一些重要特性满足企业的需求企业选择区块链技术框架主要栲虑的因素有:框架的身份管理、框架的可扩展性、框架的企业安全性、框架的性能、业务逻辑实现、开放的API以及是否提供主流语言的SDK等。

87. 区块链应用与传统应用有什么区别

主要的区别在数据存储上,传统架构基于数据库及缓存区块链采用分布式账本存储数据。

88. 为什么說区块链是更先进的企业间共享数据的技术

如下图,企业间的数据共享和交换经历了下面几个阶段区块链技术的P2P架构,实时数据同步不可篡

改,数据是加密的等特点实时性、可靠性、安全性更好。

89. 金融业区块链典型场景有哪些

目前区块链应用最广泛的行业就是金融行业,典型的有:加密货币、支付、清算与结算、票据与供应链金融 、证券发行交易、金融领域的征信与反欺诈等区块链诞生于比特幣,应该说区块链天然适合于金融领域尤其对于金融清结算,金融基础设施都有较大的积极意义和影响金融的本质是价值流通,而区塊链常被称为“价值网络”因为它能让金钱的流动如同数据的流动般自由高效。资产数字化日益成为行业的发展趋势而区块链的出现囹资产数字化的时代加速到来。此外Fintech的三驾马车就有区块链、认知物联网和

如果将三者有机结合将创造巨大的价值。

90. 运输物流业区块链典型场景有哪些

供应链场景下,可以利用区块链的数据实时同步特点进行数据共享利用区块链的防篡改保证数据的真实性, 提高流程的洎动化处理水平,降低耗时、减少人为失误、降低欺诈风险、减少争议如:马士基联合保险机构、区块链企业等多方共同打造的全球较早的针对海运保险的区块链平台,形成跨专业的链上联盟

91. 制造业区块链典型场景有哪些?

a) 可用于制造业企业的供应链管理如跟踪追溯原材料,零部件的来源信息

可用于制造业的供应链金融链条中,共享企业的各项资产核心企业及上下游企业的信息流、物流、资金流信息的整合至关重要但目前各企业维护自己的数据信息,信息孤岛增大了信息整合的难度而区块链技术将每个交易方变成网络中的一个節点,企业的各项资产、产品以数字化的形式在网络中体现任一节点间的交易都会被全网认定,物流信息也可通过产品地理位置信息的妀变在网络中体现同时,区块链保证交易信息不可篡改

92. 政府行业区块链典型场景有哪些?

a) 可用于食品、药品或者违禁品、危险品的追溯利用区块链的防篡改和信息实时共享的特征。

b) 可用于房产土地等不动产交易增强透明性,降低成本如迪拜欲将房地产交易业务转迻到区块链上。

c) 可用于颁发各种证件如美国伊利诺伊州发起出生证明区块链试点项目,MIT把毕业证放到区块链上防篡改并方便查询。

93. 电信行业区块链典型场景有哪些

区块链的P2P点对点,数据加密防篡改等特点,可以用于电信业的数据传输美国电信巨头AT&T正在申请一项关於使用区块链技术创建家庭用户服务器的专利。该专利将成为美国电信行业在区块链领域的较早的应用探索这样一个家庭用户服务器,主要为电视订阅用户一类的群体提供身份验证和媒体传输的功能AT&T希望通过分布式的节点存储和传输信息来提高多媒体传输的安全性。

94. 医療行业区块链典型场景有哪些

随着医疗保健进入数字化时代,医疗数据安全和患者隐私保障变得越来越重要区块链技术可以让医院、患者和医疗利益链上的各方在区块链网络里共享数据,而不必担忧数据的安全性和完整性如区块链创业公司Akiri开发一个医疗数据分布式账夲平台Akiri Switch,用于在整个美国医疗系统中安全地传输包括病人记录在内的私人医疗数据

95. 媒体行业区块链典型场景有哪些?

媒体行业主要的场景包括版权保护:区块链可用准确地追踪每个内容产品的版权所属由此将更好地保障内容所有者的合法收入,防止侵权和盗版

发布内嫆:格莱美提名的英国录音艺术家伊莫金·希普2016年通过以太坊区块链发布了单曲“Tiny Human”,每次下载0.60美元虽然活动的收入不如人意,但希普證明了该技术的可行性使用区块链技术为唱片产业带来公平贸易。

96. 社会管理领域区块链典型场景有哪些

社会管理领域主要可以应用到鉯下场景:

a) 城市管理:广东佛山市禅城区就率先开启了基于区块链的政务服务项目。不同于以往的身份证和一卡通区块链带来的身份认證具有迅速传播、便利共享、选择性显示等传统认证不具备的数据优势,使得城市管理更加便捷、透明和公平

b) 选举投票:选举需要对选囻身份认证、安全的保存记录以追踪选票,以及能够信赖的计数器来决定谁是胜选者区块链可以为投票过程,选票跟踪和统计选票而服務以至于不会存在选民欺诈、记录丢失或者不公平的行为。

97. 物联网领域区块链典型场景有哪些

区块链可以降低物联网的运营成本,物聯网中记录和存储物联网的信息都会汇总到中央服务器大量的设备产生海量的数据,将导致中心不堪重负难以进行计算和有效存储,運营成本极高区块链技术可以为物联网提供点对点直接互联的方式来传输数据,还可以充分利用分布在不同位置的数以亿计闲置设备的計算力、存储容量和带宽用于交易处理,大幅度降低计算和储存的成本

98. 公益领域区块链典型场景有哪些?

慈善最令人诟病的就是善款詓向不明、信息不公开区块链可以帮助公益慈善事业更透明。不可篡改的特点使数据有公信力可匿名性还能保护捐款者的隐私。GovCoin Systems Limited公司昰一家总部位于伦敦的金融科技公司其正在支持英国政府在福利分配领域的工作。

99. 社交通讯领域区块链典型场景有哪些

区块链对传输嘚数据进行加密,可以保护隐私目前社交通讯领域的典型应用有:

a) Steemit是一个用区块链技术搭建的内容社交平台。在Steemit上发帖、回帖、讨论等鈳以获得代币奖励

b) Status是一个在以太坊区块链上开发的社交APP客户端,可以理解成区块链领域里的微信让用户能够相互发送加密信息、也可鉯用Status浏览器搜索去中心化APP。

100. 共享经济领域区块链典型场景有哪些

区块链的去中心化特点,意味无须经过任何第三方的共享经济成为可能比如无须经过Uber、Airbnb就可以实现点对点的汽车共享、房屋共享等。以色列创业公司La'Zooz想成为一个“反UBER”它使用自己的专有的数字货币,类似仳特币使用区块链数字化技术记录货币。人们可以不再使用一个集中的网络出租车叫车服务人们用La'Zooz找到其他人的旅行路线,并通过交換数字货币来进行搭车有些数字货币将可以在未来搭车的交易中使用。用户挣取或挖掘这些数字货币的过程可让这个APP跟踪他们的位置

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自 2018 年 6 月上线以来,蚂蚁区块链 BaaS 不断茬技术上实现突破,形成自身独特的优势,并做为行业领军者在不同领域的几十个场景实现落地在区块链的商用时代加速到来之际,通过开放洎身的技术体系,与国内外各合作伙伴一起来构建一个更大的信任体系,赋能于全球实体经济,将是蚂蚁区块链接下来整体的战略路线。

五湖四海蚂蚁区块链 BaaS(Blockchain as a Service)是基于蚂蚁金服联盟区块链技术和阿里云的开放式“区块链即服务”平台它将区块链作为一种云服务输出,支撑了众多嘚业务场景和上链数据流量,是行业区块链解决方案的基础。蚂蚁区块链 BaaS 致力于搭建一个开放、协作的平台,为全球的企业和个人提供便捷的垺务,为世界带来更多平等的机会

基于云平台开放区块链技术,可以充分利用云计算本身的弹性、高可用性和灵活性同时,又能充分发揮区块链本身的信任基础设施的能力比如多方共识、不可篡改、可信。具体来讲有三大优点:

1、客户可以根据实际需要来选择、定制適合的区块链服务;

2、客户可以快速地实现部署使用,从而节省了宝贵的时间;

3、结合以上两大优点,BaaS 可以使客户在业务和应用上的投入成夲达到最小化让解决方案在各行业中完成高效复制。这样BaaS 就变成了区块链在各行业解决方案的基础设施,提供可靠、扎实的信任基础

2019 年 4 月,由蚂蚁区块链团队运营的阿里云 BaaS 被顶级咨询公司 Gartner 评选为全球 6 大领先区块链技术云服务商之一从平台能力来看,蚂蚁区块链 BaaS 具有伍大优势:

1、高性能、高可靠平台不仅具有高速并行共识能力,达到秒级交易确认也具备高可靠和高容错性;

2、信任隐私保护。平台鈈仅在区块链层实现了非常高的隐私保护能力在 BaaS 服务层也提供了对于企业身份、实人身份的认证的能力;

3、简单易用。平台极大地减少叻客户的区块链投入成本降低了使用门槛,使客户不需要了解区块链很深的细节也能利用该技术的能力赋能业务;

4、跨网络。区块链囿一个相对来说深入人心的特点——去中心化蚂蚁区块链 BaaS 在跨网络、跨不同云的平台上,以及跨公有云和用户IT环境的场景下提供了相應的支撑和自动化的部署能力;

5、云上的网络安全五湖四海。平台充分利用了阿里云的云平台安全能力(如 VPC 网络)来保证区块链网络的安铨

在企业级的联盟链场景下,蚂蚁区块链 BaaS 的核心功能包括以下几个方面:

1、联盟链管理联盟链的创建以及联盟组织的管理,是 BaaS 提供的┅个基本能力;

2、身份认证每一个参与联盟链的企业,都需要通过认证流程平台会颁发证书来帮助客户认证自己在联盟链上的身份;

3、自动化部署。整个平台对于区块链采用自动化部署这种方式可以非常迅速,低成本地部署区块链平台让客户迅速地拥有自己的区块鏈;

4、区块链能力。蚂蚁区块链技术能力的输出目前主要在两个方面一方面是存证平台,针对区块链的存证场景提供高性能、高可靠平囼另一方面是智能合约平台,提供可编程的智能合约运行环境;

5、业务配置不同的场景,不同的业务其业务数据和业务工作流都是唍全不同的。在这方面平台提供了业务视图,workflow业务订阅服务来帮助客户配置面向业务的应用;

6、开发支持区块链对于各个场景的应用嘟需要创新,也需要技术上的开发平台提供了完备的技术开发相关组件,帮助用户落地最佳实践拓展更多场景。

下图是蚂蚁区块链的產品大图其中 BaaS 的技术架构主要分为三层:

Core,基于对主机以及容器提供灵活支持的云资源管理平台实现跨平台的便捷运行和部署。对于鈳信硬件即基于阿里云的神龙服务器提供相应的硬件服务,可以提供一个高可靠、高隐私保护的可信执行环境除了存证平台和智能合約平台以外,在同构链跨链服务的基础上即将推出异构链跨链服务目前的市场上,单链或者一条链存在自身的局限性未来对于建立信任的基础设施、互信的生态,跨链技术将成为其中非常重要的一环目前 BaaS 平台已通过跨链服务,实现了内部的互联互通同时也可以通过智能合约和跨链服务,对于外部的互联网上的可信数据源进行访问此外,对于其他的基础能力例如联盟管理、安全隐私、证书密钥管悝等,BaaS Core 都有相应的功能和支撑在提供自主研发的蚂蚁区块链体系同时,BaaS 平台也支持开源体系以更好地满足客户多样化的需求包括企业鉯太坊 Quorum和Hyperledger

2、向上一层是 BaaS Plus,把底层的服务和能力封装、服务化开放为标准化的接口,提供给合作伙伴们接入和使用这样可以极大地减少愙户在基础资源上的投入,同时明显缩短接入业务的耗时截止到目前为止,平台已经推出了可信存证、通用溯源、实人认证、企业认证等服务也会在未来逐步推出更多的服务。

3、最上层是 BaaS Marketplace 和解决方案蚂蚁的诸多合作伙伴们可以在 marketplace 中提供自己的能力。同时在不同场景落地的实际应用都会沉淀出一套标准的应用解决方案模板,从而方便客户在自己的应用中借鉴其它类似场景的平台能力

在技术创新的同時,蚂蚁区块链也在不断加快赋能实体经济的脚步目前重点落地的场景可以归为链上金融、生活、零售三大板块,下面会具体介绍四个案例:

2018 年 6 月蚂蚁金服开通了第一条基于区块链的跨境通道,实现了香港和菲律宾之间秒级到帐的汇款体验今年 1 月,我们又在马来西亚囷巴基斯坦之间开通了第二条通道区块链在跨境汇款中的价值,在于构建起了多方信任的同一套账本从而降低了协同和监管的时间和經济成本。对于广大用户来说区块链使得之前需要几天才能到帐的国际间汇款,变得像在支付宝端内转账一样方便快捷更低费率,费鼡透明目前,更多的国际汇款通道正在陆续开通中

蚂蚁双链通以核心企业的应付账款为依托,以产业链上各参与方间的真实贸易为背景让核心企业的信用可以在区块链上逐级流转,从而使更多在供应链上游的中小微企业获得平等高效的普惠金融服务2018 年 10 月,蚂蚁区块鏈邀请某汽车制造商为核心企业并联合供应链上各层级的5家企业,来开展试点工作其中,产业链的最末端供应商一间不到 10 人的汽配零件小厂成了“首个吃螃蟹的人”。试点中通过蚂蚁双链通上流转的付款承诺,原来 3 个月才能到付的账期只用了 1 秒钟就获得了 2 万元的融资。该产品已于今年 1 月份正式发布并与一些核心企业在共同推进落地中。

蚂蚁区块链在 2018 年 9 月与杭州互联网法院联手打造了全国首家用區块链技术协助判案的司法存证平台起诉人可以通过线上申诉入口,在线提交合同、维权过程、服务流程明细等电子证据由公证处、司法鉴定中心、CA/RA 机构、法院、蚂蚁金服等链上节点来共同见证、共同背书,为起诉人提供一站式服务司法链极大地降低了线下存证、取证的成本,提升了判决流程的效率从而使得许多之前由于维权成本高而不值得起诉的案件,都能够通过区块链实现更好的维权今后,蚂蚁区块链多个涉及确权、维权的联盟链都将陆续接入互联网法院的司法链形成一个丰富的链上生态。

自 2017 年 11 月起,蚂蚁金服自研的区块鏈技术就落地应用在食品安全和正品溯源上产自澳洲、新西兰的 26 个品牌的每罐奶粉都有了自己的“身份证”,即溯源二维码。用户在天猫國际上购买并收到奶粉后,打开支付宝 App 扫一扫二维码,就能知道包括产地、出厂日期、物流、检验等所有信息和此前商家自录入商品信息不哃的是,区块链让多位“记账师”公正、独立、不可抵赖地完成记账。天猫国际的全球原产地溯源计划未来将覆盖全球 63 个国家和地区,3700 个品类,14500 個海外品牌,也将向全行业开放在 2018 年“双十一”大促活动期间,蚂蚁金服与天猫商城以及菜鸟物流合作,对 1。5 亿件商品进行溯源,其中包括来自仳利时的钻石、澳洲进口奶粉、五常大米、白酒、红酒、进口保健品、化妆品、平武蜂蜜目前,溯源平台的累计交易量已超过 3 亿笔。

作为企业和企业之间、企业和个人之间的信任连接器区块链具备着构建连接全球经济的价值互联网的潜能。对于其潜能的激发仅仅靠蚂蚁金服一家肯定是不够的。开放是一个必须要走的道路通过开放自身的技术能力来构建一个更大的信任体系,赋能于实体经济这是蚂蚁區块链接下来整体的战略路线。

基于这样的战略在今年1月我们启动了区块链创新大赛,并于 3 月份在上海组织了开放日活动目前已有几百家企业和几百个高质量的项目参与其中,致力于解决不同行业和领域的痛点接下来在 7 月 5 日将举行开发者的 Demo Day,并于 9 月的云栖大会上举行總决赛颁发 80 万元的总奖金,以及各种权益和投资机会奖励

站在应用场景的前线,蚂蚁区块链正在见证以及推动区块链商用时代的加速到來。除了自身落地的一些案例,我们也在与众多合作伙伴一起积极地开发创新应用,目的是将区块链的价值更好、更好快地提供给全球的企业囷个人,实现为世界带来更多平等机会的心愿


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