長話短說，我們在建鏈。
區塊鏈是什麼
關於區塊鏈是什麼，網絡上的解釋多如牛毛。這裡，我從通常需求的角度總結一下：在記錄保存（身份存證）時，它是分佈式賬本（分佈式數據庫）；在交易或支付（跨境支付）時，它是信任機器。雖然這兩種分類方法並不正交，但是對於理解區塊鏈的應用領域有很大的好處。
不論是分佈式賬本，還是信任機器，其底層的特性——不可篡改、透明、可追溯以及去中心化，最終導向的目的都只有一個，那就是信任。
區塊鏈的可信度來自於人類對數學邏輯嚴密性的信任，數學理論和加密學實踐可以確保鏈上數據和所有權的可靠程度。區塊的確認基於共識算法、不可變的數據結構，再通過 Merkle Tree、Hash Pointer（哈希指針） 保證前向區塊鏈的完整性，再加上經濟、人心的博弈、理性經濟人假設，共同構成一套完整的信任系統。
然而，企業間的聯盟區塊鏈有一些不同，它的信任更多地依賴於發起者品牌的背書。在這樣的大環境下，聯盟鏈的設計就變得相當靈活，比如最先腰斬的就是代幣。
區塊鏈的行業應用
在工信部最新發表的《2018 年中國區塊鏈產業白皮書》中，區塊鏈產業生態分成了產業應用（包含金融和實體領域），基礎設施和平臺（如公有鏈和BaaS），行業服務（如媒體）。而我們的關注點集中在產業應用當中。
金融領域由於本身數字化程度比較高，在證券化以及ABS交易所等方向都有落地案例。在實體產業當中，供應鏈溯源，身份存證等也多有應用。再加上區塊鏈本身具有“信任穿透”的神奇功效，對於構建供應鏈金融徵信體系，改善小微企業的融資困境也很有幫助。
總體來說，幾乎各種產業場景都能應用區塊鏈技術，因為這些場景裡都有提升效率，降低成本，優化徵信體系的訴求。
汽車金融區塊鏈應用
汽車金融
汽車金融中的核心資產是汽車。汽車金融始終圍繞車的生命週期發生金融活動。從零配件的生產，到主機廠製造整車，然後通過各個區域的銷售公司將整車賣給各區域內的經銷商。實際上在中國，經銷商還可以分為不同層級的二三級經銷商，最後才到顧客手中。而一旦新車完成銷售，就邁入了後市場的廣闊天地，以及二手車、三手車的再銷售。
從汽車零配件的生產運輸和組裝到車賣給經銷商，這些環節所涉及到的金融活動叫做供應鏈金融，而顧客通過金融活動來買車，不管是新車還是二手車，都屬於消費金融的範疇。
汽車的生命週期和金融公司的參與環節：
它們的業務模式長這樣：
通過分析現有業內的業務模式，我們發現：
財務對賬成本高昂，且效率不高。這裡的財務成本並非某家公司的財務成本，而是整個系統內的財務總成本。僅在中國區可能就有多家銷售公司和金融公司，以及幾百家經銷商，即使每家公司只有兩名財務和審計人員，那麼財務審計人員都超過一千，更別提全球銷售範圍內了。
傳統的對賬方式是怎樣的呢？
不同類型的機構進行在對賬時，往往要從信息系統中導出電子表格，並用郵件發送。甚至需要打印表格、蓋章後郵寄，對方收到後再與系統數據進行比對。
整個業務流程並不複雜，但是消耗了很多人力物力，且中心化的服務還由於對授權機制（多主體之間不太信任或者叫做弱信任）和信息安全等方面的考慮，而導致建設成本高昂，且制約了業務運行效率和用戶體驗的提升。區塊鏈作為分佈式賬本，意味著任何機構之間互相發生債務往來的信息都是數據一致的，那麼就可以近實時地進行對賬。
而我們區塊鏈要做的事情，一言以蔽之，汽車資產上鍊以及圍繞汽車所發生的金融活動而產生的債務的記錄。所以不難發現，分佈式賬本和信任機器在這個場景下都有涉及。
怎麼建鏈
我們把這次建鏈過程大體總結為5個步驟：識別上鍊數據，智能合約設計，API設計，部署單元和網絡拓撲架構。
- 識別上鍊數據指的是識別將哪些交易記在鏈上；
- 智能合約設計，指的是買賣車及其相關金融活動如何通過可編程的方式自動完成；
- API設計，考慮如何對外暴露平臺能力，同時限制控制主體；
- 部署單元和網絡部署架構屬於實施範圍，旨在解答分佈式賬本如何真正運行在企業當中。
整體技術架構是基於Corda這個分佈式賬本技術展開的，Corda準確來說不是區塊鏈，而是一種受區塊鏈啟發的DLT，即分佈式賬本技術，它是由金融區塊鏈聯盟R3開發和維護的。
上鍊數據識別
要分析清楚的問題是車在什麼時候轉移，車在什麼參與方之間轉移，車在轉移的過程中伴隨了什麼數據的變化。在分析這塊業務的時候，我們通過事件風暴，分析了在各個法律參與實體之間發生車轉移的業務事件，然後進行了事件排序，通過事件析出數據，包括交易參與方，車的詳細信息，車的所有權和佔有權以及債等等。這部分數據有一定的取捨，比如訂單就不在我們的核心資產當中，所以不上鍊。
我們開始進行數據建模，在此之前，有必要介紹一下Corda的編程模型——State，因為它會直接影響我們後續的模型設計。Corda中核心概念之一就是State，State是分佈式賬本上的事實，它代表了交易參與方達成共識的結果。以IOU這個欠條為例，State其實就是欠條關鍵屬性的集合，包含借款方，欠款方，金錢數量，還款截止日期。當欠款部分歸還時，這個欠條的內容就會發生變化，變化的方式就是將老的欠條標記成歷史的，進而生成包含新內容的欠條。
在我們應用場景中，核心的State就是車和債，因為Corda是運行在JVM上，開發首選語言是Kotlin，所以這裡我們直接拿Kotlin中data class對車和債進行建模，而且統一繼承了Corda內置的LinearState，LinearState擁有全局唯一ID，在數據演化的過程中不會發生改變。如果有人瞭解DDD相關概念的話，應該能自動映射到實體概念上。除此之外，Corda中還有一個核心State叫做Fungiable Asset，可以類比成值對象，例如：Cash。
State建模完成之後該怎麼演化呢？這就不得不提一個UTXO的概念，UTXO全稱 unspent transaction ouput，最開始是比特幣網絡引入的，它有很多好處，比如可以追溯到每一筆輸出的源頭，幫助驗證是否存在雙花現象，Corda一樣繼承了類似的好處。銷售公司把車批發給經銷商時，就會將所有權歸屬自己的車作為交易的輸入，產生輸出，輸出中包含了所有權的變更以及債務的生成。而作為輸入的車就會被標記成歷史的。這筆交易本身也必須獲取到交易雙方的簽名才能成立。
智能合約設計
上面我們聊到的都是鏈上的數據以及數據演化過程，不過這些過程都不是自動執行的。對於複雜的金融合約，往往會涉及到多種state的變化，這個時候就必須使用自動化的流程封裝這些變化，封裝這些變化的東西其實就是智能合約。還是以經銷商批發車為例，一個可能的合約模板就是規定車轉移的同時產生一筆債，以及對應的還款截止日期。這個合約強制state改變時，交易雙方必須參與簽名。
在進入智能合約實現之前，需要先了解一下Corda中flow和contract的概念。Flow是Corda中控制參與節點如何更新State的自動化流程，它對如何獲取交易對手方的簽名進行了封裝。一個標準的flow流程包括獲取鏈上數據，創建一筆交易，自簽名之後發送到對手方進行交易驗證，再簽名，最終在雙方的賬本上分別提交事務。而Contract則是在交易驗證環節提供驗證所用的腳本。
在我們的應用場景中，智能合約長成這樣，在flow中，先從鏈上取出原有車的數據，拷貝得到一個新的所有權發生轉移的車以及對應一筆債；然後通過 txBuilder構建一筆交易，交易的輸入是原車，而輸出即是新車和債；最後就是驗證和簽名以及事務提交的過程。你可能已經注意到txBuilder中有個firstNotary的參數，這裡提一下notary的概念，notary在corda中是一類特殊的節點，專門用於防止資產雙花的問題。所以理論上，每筆交易都需要notary節點參與，並對交易進行簽名。在交易驗證環節中，我們定義的contract會被執行，這個contract非常簡單，簡單到只有一個叫做verify的純函數。它的作用就是斷言每一個state的更新是否符合要求。這種設計非常符合Trust But Verify的理念。
API設計
有了智能合約之後，我們就得考慮如何暴露平臺的合約能力了。換句話說，從消費者的角度，我們該怎麼利用平臺提供的能力完成自己的業務。所以這裡我們利用了REST API設計的思路，抽象出平臺的能力作為資源呈現，定義以車為中心的URI，然後選擇合適的HTTP動詞，得出 REST api。
從數據上鍊識別，到智能合約設計，再到API設計，我們在不同層次利用Corda這個分佈式賬本技術。最底層的分佈式賬本記錄每筆交易發生的事實，不可篡改可追溯；中間的智能合約層提供了合約抽象，甚至可以和現實中的合約一一對應；最上層的REST api以資源的方式呈現了平臺的金融活動能力。
部署單元
這樣一個汽車金融平臺是怎麼跑起來的呢？藉助Docker，我們把一個物理部署單元打包成了一個鏡像，底層是一個全功能的Corda節點，所有的智能合約和state都以jar包的方式部署在這個節點上；同時利用SpringBoot通過RPC的方式連接到Corda節點，調用智能合約，對外暴露REST api；而Corda節點之間則通過消息的方式互相通信。
網絡拓撲
打包成docker鏡像之後，就可以部署到運行環境中，形成一個分佈式賬本的P2P網絡。這裡有2個節點需要留意，最左邊的 permission service 是用於對每個入網節點進行證書籤發，給予每個參與實體一個身份。中間的Network map類似於微服務中的 service discovery，Corda中節點的互相發現並不是通過廣播的方式發生，而是通過註冊Network map獲取其它節點的信息，進而找到對方。
回顧
最後，我們回顧一下上面的三層架構，用價值的視角重新評估一下整個平臺。傳統的平臺，通過api的方式暴露服務從而獲得價值輸入，但是區塊鏈平臺的核心資產其實在最底層的賬本中。基於這些交易事實和債務或者支付記錄，我們可以很方便清算各個法律實體的數字資產，計算實時的債務信息，進行車輛的價值溯源，而且未來結合大數據分析和AI，更有可能打造出一個完整的供應鏈生態。
文／ThoughtWorks鄢倩 趙正陽
原文：https://insights.thoughtworks.cn/blockchain/
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