FISCO BCOS憑什麼從聯盟鏈脫穎而出?

FISCO BCOS凭什么从联盟链脱颖而出?

【獵雲網(微信號:)北京】11月12日報道

一、前言

2008 年 10 月 31 日,中本聰發佈了《比特幣白皮書》,至今已超過 10 年的時間。10 年來,從比特幣到區塊鏈,越來越多的人瞭解到區塊鏈,也有越來越多的人加入到區塊鏈行業。當然,無數的人因此盆滿缽滿,也有無數的人傾家蕩產。新興技術和泡沫往往是相輔相成的,互聯網如此,區塊鏈也是如此。如今,互聯網已經深入人心,連菜農都已經熟練地使用微信支付。當新興的區塊鏈淪為眾人炒作的同時,技術卻在有條不紊地推進著。本文探討的 FISCO BCOS 正是眾多項目的代表。

二、區塊鏈分類

區塊鏈技術的分類是隨著各方面的應用而越來越清晰,按照準入機制,區塊鏈目前分為三類:公有鏈、聯盟鏈和私有鏈。

公有鏈(Public BlockChain)是指世界上任何個體或者團體都可以發送交易,且交易能夠獲得該區塊鏈的有效確認,任何人都可以參與其共識過程,也就是每個人都可以競爭記賬權。

比特幣、以太坊、EOS 是幾大典型的公鏈代表。比特幣公鏈誕生於 2009 年 1 月 3 日,至今已有 9 年多的時間。截止目前,共有 2971 萬個比特幣地址。[1] 以太坊公鏈誕生於 2015 年 7 月 30 日,至今 3 年多。截至目前,共有 4561 萬以太坊地址。[2] EOS 公鏈誕生於 2018 年 6 月 15 日(凌晨 01:50,EOS 主網投票率超過 15%,主網激活,正式上線),至今才 4 個多月。截至目前,共有 44 萬個賬號。[3] 目前大眾最為關注的,也是公鏈。

聯盟鏈(Consortium BlockChain)是由某個群體內部指定多個預選的節點為記賬人,每個塊的生成由所有的預選節點共同決定(預選節點參與共識過程),其他接入節點可以參與交易,但不過問記賬過程(本質上還是託管記賬,只是變成分佈式記賬,預選節點的多少,如何決定每個塊的記賬者成為該區塊鏈的主要風險點),其他任何人可以通過該區塊鏈開放的 API 進行限定查詢。目前有較大影響力的聯盟鏈有 Hyperledger Fabric、FISCO BCOS、微軟的 Coco、企業以太坊聯盟(EEA)以及 R3 的 Corda。

私有鏈(Private BlockChain)是指僅僅使用區塊鏈的賬本技術進行記賬,記賬權並不公開,且只記錄內部的交易,可以是一個公司,也可以是個人,獨享該區塊鏈的寫入權限,與其他的分佈式存儲方案沒有太大區別。

由於公有鏈、聯盟鏈大多采用開源社區協作,公開透明的開源精神在區塊鏈世界頗為流行。私有鏈多為公司或者個人內部使用,所以探討意義不大。

三、聯盟鏈對比

目前大眾的關注點基本上在公鏈,無數的用戶都在質疑,聯盟鏈有什麼作用。企業為了解決實際的需求,往往需要尋求新的突破點,聯盟鏈自然而然地成為了落地實踐的熱點。聯盟鏈作為「無幣區塊鏈」,更側重技術。

根據第二節對區塊鏈分類的介紹,目前有較大影響力的聯盟鏈有 Hyperledger Fabric、FISCO BCOS、微軟的 Coco、企業以太坊聯盟(EEA)以及 R3 的 Corda。EEA 只擬定規範而不涉及代碼,所以採用官方認可的摩根大通 Quorum 平臺作為對比。

(作者注:因有比較完善的聯盟鏈對比文章,本文僅從核心思路對以上聯盟鏈進行對比。)

Hyperledger Fabric 由 Linux 基金會管理,希望改變公鏈的單一通用網絡模式,通過建立多個可以互聯的區塊鏈網絡覆蓋各類不同的業務場景,實現設計的靈活性,滿足多樣化的要求,並實現網絡間的交互,這種思路體現在了其獨特的通道機制設計上。Hyperledger Fabric 旨在打造不分行業的通用區塊鏈開源框架,在聯盟鏈中也擁有最大的共識。[4] 2018 年 7 月 16 日,甲骨文正式推出 Oracle 區塊鏈雲服務,正是基於 Hyperledger Fabric。AWS 區塊鏈雲服務,也選擇了 Hyperledger Fabric。騰訊雲區塊鏈服務(Tencent Blockchain as a Service,TBaaS),最早的底層引擎也是採用 Hyperledger Fabric。

FISCO BCOS 初衷是設計一個國內企業主導研發、自主可控、對外開源的滿足金融行業需求的企業級區塊鏈底層平臺,並逐漸擴展至其他領域、適用於廣泛的分佈式商業場景,所以進行了自底向上的完整設計,並考慮了較多國內的特殊需求。FISCO BCOS 紮根金融行業,由金鍊盟管理。金鍊盟是由深圳市金融科技協會、深圳前海微眾銀行、深證通、騰訊、華為、中科院等金融機構、科技企業、學術機構等組成的非營利性組織。

Coco 基於保密聯盟環境的假定,重新評估了公鏈的設計,通過將其他區塊鏈協議集成為底層,快速高效地構建區塊鏈應用。在這種思路下 Coco 大膽放鬆了一些關鍵的設計限制,並且最終實現了一個對現有區塊鏈協議的加速機制,可集成的協議已經包括 Hyperledger Fabric、以太坊、Corda、Quorum 等。Coco 由微軟管理,可見一線廠商都在佈局區塊鏈。

EEA 是力求引導一種基於以太坊的標準區塊鏈設計,可根據成員需要定製,但不提供代碼(Quorum 提供部分開源代碼)。官方承認其技術基礎是摩根大通開發的 Quorum 平臺,該平臺的目標則是提供高速、高吞吐量交易的能力,以解決區塊鏈技術在金融等領域遭遇的挑戰。

Corda 希望提供一個具有唯一性、權威性、可以記錄企業間所有協議的全局邏輯賬本,核心是實現具有節點間最小信任機制的無中心數據庫,因此,Corda 主張充分考慮與現有業務系統的結合,而非將現有業務系統拆掉重來。Corda 的設計思路對 Hyperledger Fabric 有一定影響,也參與了對後者的建設。Corda 由全球頂尖的銀行構成的名叫 R3 的組織管理。

四、FISCO BCOS 解讀

根據 FISCO BCOS 白皮書,FISCO BCOS 旨在解決傳統行業 IT 基礎設施的不足與痛點,包含操作風險、道德風險、信用風險、信息保護風險等方面。[5]

4.1 多個特性

FISCO BCOS 引入了多個特性,包含基於區塊鏈網絡的消息通信協議(AMOP)、合約命名服務(CNS)、並行共識與並行計算、極強維護性和可視化的瀏覽器與監控。

在監管方面,引入如下標準:

風險數據整合

風險建模,分析和預測

實時交易監控,彙報和攔截

身份識別

FISCO BCOS還在安全及隱私保護方面有重大突破,包括支持了多CA認證、國密算法、同態加密、零知識證明、群簽名環簽名等。同時,FISCO BCOS即將在騰訊雲上線雲服務,向企業及開發者提供便捷易用的區塊鏈雲服務。配合開源運營與生態建設,讓 FISCO BCOS 成為更佳更完備的聯盟鏈系統。

接下來,筆者將會以自己熟悉的角度解讀 FISCO BCOS。

4.2 CNS

互聯網從業者想必對 DNS 非常熟悉。域名系統(英文:Domain Name System,縮寫:DNS)是互聯網的一項服務。它作為將域名和 IP 地址相互映射的一個分佈式數據庫,能夠使人更方便地訪問互聯網。[6] 比如輸入域名fisco.com.cn,實際上訪問的是 IP 地址119.29.123.54。

一個完備的互聯網系統,不管對內部業務還是對外的業務,域名都是不可缺少的。以對內業務為例,域名的存在讓高可用得以輕鬆實現,業務一旦故障,即可快速無感知地將域名切換到正確的指向,極大地提高了運維的健壯性。以對外業務為例,域名對用戶友好,用戶無需記住繁瑣的 IP 地址,即可快速到達自己心儀的網站。當然,短小精悍的域名甚至具有極大的投資價值。域名是通往互聯網的入口,作為互聯網的底層設施,共識已經足夠強大。公司創業也好,個人建站也好,域名是第一考慮要素。

FISCO BCOS 借鑑 DNS 的設計思想,將合約地址和 CNS 進行映射,削弱業務對合約地址的依賴。筆者對智能合約做一個簡單的介紹,智能合約(英語:Smart contract )是一種旨在以信息化方式傳播、驗證或執行合同的計算機協議。智能合約允許在沒有第三方的情況下進行可信交易。這些交易可追蹤且不可逆轉。智能合約概念於 1994 年由 Nick Szabo 首次提出。[7] 以太坊是一個開源的有智能合約功能的公共區塊鏈平臺。在以太坊公鏈上,有普通地址和合約地址。

此處筆者對合約地址進行一個講解。舉個例子,以太坊的合約地址類似0xB8c77482e45F1F44dE1745F52C74426C631bDD52,這是一個相當複雜的以 0x 開頭的 42 位字符串。這樣的地址是反人性的。當然,從比特幣到以太坊,都是這樣粗暴的地址。石墨烯體系,比如比特股、EOS,有了賬號的概念,讓區塊鏈的體驗提高了一個臺階。回到 CNS,FISCO BCOS 的 CNS 加強了對合約接口的信息管理,使合約可以將自己的接口信息在鏈上發佈出去,讓鏈上的所有參與者都可以方便的識別、定位、調用合約。在部署智能合約、升級合約、業務灰度升級等方面都有極大的優勢,提高了靈活性和運維的便捷性。

4.3 雲服務

聯盟鏈作為雲服務,將會是行業的標準之一。對於企業而言,使用雲服務將會大大降低運維成本,從國內外雲服務廠商的經營數據來看,雲服務將是中小型企業首選。雲服務提供了友好的交互界面,較高的 SLA,快捷地客服響應,便捷地自動化流程,將存儲、時間同步服務器、DNS、軟件更新源、HTTPS、數據庫、CDN、負載均衡等無數的基礎服務打包,企業只需要掌握基本的操作,便可輕鬆自如地運維雲服務器,發佈更新自家的產品。同樣,聯盟鏈提供對企業友好的雲服務平臺,將會降低准入門檻,提高價值流轉的速度。2018 年 7 月 16 日,甲骨文基於 Hyperledger Fabric 正式推出 Oracle 區塊鏈雲服務。亞馬遜、騰訊也推出基於 Hyperledger Fabric 的雲服務,未來區塊鏈雲服務是各大雲服務廠商必爭的藍海。

FISCO BCOS 白皮書裡也對雲服務進行了規劃,將在雲平臺發佈區塊鏈雲服務器鏡像,使用雲平臺界面交互和其他工具,可快速構建區塊鏈服務,進行應用部署和服務器參數調整。

騰訊雲區塊鏈服務平臺(TBaaS,Tencent Blockchain as a Service)將於 2018 年 11 月支持 FISCO BCOS 底層,提供包括區塊鏈網絡管理、合約管理、運營監控等功能,為企業及開發者提供一站式、高安全、簡單易用的區塊鏈服務。基於此,客戶可以降低對區塊鏈底層技術的獲取成本,專注在區塊鏈業務模式創新及業務應用的開發和運營之中。

通過 TBaaS 雲服務,使用 FISCO BCOS 的開發者將獲得全流程運維服務,一體化監控,良好的擴展性和豐富的配套工具。性能方面,提供了可在 15 節點的區塊鏈網絡中實現單通道超過 3000TPS 的高性能。

FISCO BCOS 的眾多特性,決定了其可以與雲服務進行良好兼容,共同為聯盟鏈商業級生產提供 “高安全性、高性能、高可用性、業務落地、合法合規” 解決方案: 1. 在安全性方面,FISCO BCOS 通過節點准入控制、可靠的密鑰管理、靈活的權限控制,在應用、存儲、網絡、主機層實現全面的安全保障。 2. 在性能優化方面, FISCO BCOS 具體實現方案是:優化網絡通信模型,採用拜占庭容錯的共識機制,結合多鏈架構和跨鏈交互方案,可解決併發訪問和熱點帳戶的性能痛點,從而滿足金融級高頻交易場景需求。 3. 在可用性方面,FISCO BCOS 設計為 7×24 小時運行,達到金融級高可用性,通過簡化建鏈過程、適應多種環境的部署方式、全局配置更新實現了高可用性。 4. 在業務落地方面,FISCO BCOS 提供各種開發接口,方便程序員編寫和調用智能合約。 5. 在監管方面,FISCO BCOS 支持監管和審計機構作為觀察節點加入聯盟鏈,獲取實時數據進行監管審計。

4.4 數據倉庫

根據 FISCO BCOS 白皮書介紹。FISCO BCOS 核心數據模塊採用鏈式數據結構,Key-Value 數據元格式,使用高速的文件數據庫保存所有數據,適合存儲區塊和交易明細、合約狀態等,但不適合進行關係型查詢、動態範圍查詢,不能直接進行多維度的分析。為此,為區塊鏈設置一個準實時的數據 ETL,快速將鏈上數據轉化為鏈外的數據倉庫。數據倉庫強大的查詢能力、分析能力和數據挖掘能力,將會提供更為智能的數據需求。

數據為何如此重要?舉個例子,阿里巴巴是全球最大的零售平臺,但阿里不是零售公司,是一家數據公司。[11] 馬雲在 2015 杭州雲棲大會宣稱:現在正在進入新能源時代,核心資源已不是石油,而是數據。未來的數據就是生產資料,未來的生產力就是計算能力和創業者的創新能力、企業家精神,有了計算能力、數據,人類會發生天翻地覆的變化,會從向外看轉向向內看。[12] 未來之爭,一定是數據之爭,Google、Amazon、Tencent、Alibaba……等大型互聯網企業目前都有成熟的數據方案。

數據倉庫在大型互聯網行業應用較多,不少公司已經將此列為核心基礎設施。數據倉庫是一個面向主題的、集成的、隨時間變化的、但信息本身相對穩定的數據集合,用於對管理決策過程的支持。通用的數據倉庫架構包含數據採集層、數據存儲與分析層、數據共享層、數據應用層和任務調度與監控系統。每個 Layer 可配套的組件非常多,沒有銀彈,往往會根據實際的業務選型。

同理,數據倉庫,將會是高性能公鏈、聯盟鏈的基礎設施。以 EOS 公鏈為例,EOS 鏈上數據可以使用各類插件,比如 MySQL、Kafka、MongoDB、Elastic Search 等,將 EOS 鏈上數據轉化為鏈外關係型或非關係型數據,更為方便地為業務提供服務。目前合併到 EOSIO 代碼的是 MongoDB 插件,但實際使用過程中,依然有諸多問題。EOSIO 採用插件化思想,團隊可以根據開源的組件進行改造,以適應自家的業務。隨著 EOS 公鏈數據不斷地增加,後續還會出現更為強大的 ETL 流程,抽取的數據將為商業賦能。FISCO BCOS 作為一個商業的聯盟鏈系統,未來也會參考互聯網行業的數據倉庫架構,制定適合聯盟鏈運行的數據倉庫規則。

五、小結

本文從比特幣的誕生說起,講解了區塊鏈的分類、聯盟鏈的對比,從 FISCO BCOS 多個特性、CNS、雲服務、數據倉庫等多個方面進行解讀。

FISCO BCOS 初衷是設計一個國內企業主導研發、自主可控、對外開源的滿足金融行業需求的企業級區塊鏈底層平臺,並逐漸擴展至其他領域、適用於廣泛的分佈式商業場景,所以進行了自底向上的完整設計,並考慮了較多國內的特殊需求。FISCO BCOS 為金融行業提供一個靈活合規的聯盟鏈系統,解決金融傳統基礎設施的不足和痛點,在金鍊盟的管理和運營下,將會是國內首屈一指的聯盟鏈項目。

[1]blockchain.com. (2018-10-30). Blockchain Wallet Users. Retrieved fromhttps://www.blockchain.com/charts/my-wallet-n-users?timespan=all.

[2]etherscan.io. (2018-10-29). Ethereum Unique Address Growth Chart. Retrieved fromhttps://etherscan.io/chart/address.

[3]eosflare.io. (2018-10-30). EOS Accounts. Retrieved fromhttps://eosflare.io.

[4] 付曉巖. (2018-10-19). 聯盟鏈戰國:五大巨頭橫向對比. Retrieved fromhttp://www.infoq.com/cn/articles/5-consortium-blockchain-comparison.

[5] FISCO BCOS. (2018-07-12). 金融區塊鏈底層平臺 FISCO BCOS 白皮書. Retrieved fromhttps://github.com/FISCO-BCOS/whitepaper.

[6] 維基百科. (2018-10-03). 域名系統. Retrieved fromhttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%9F%9F%E5%90%8D%E7%B3%BB%E7%BB%9F.

[7] 維基百科. (2018-09-20). 智能合約. Retrieved fromhttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%99%BA%E8%83%BD%E5%90%88%E7%BA%A6.

[8] 甲骨文. (2018-07-16). 甲骨文正式推出 Oracle 區塊鏈雲服務 助力全球企業迅速安全處理交易. Retrieved fromhttps://www.oracle.com/cn/corporate/pressrelease/oracle-blockchain-service-speed-transactions-securely-2018-07-16.html.

[9] 海倫. (2018-08-29). 將在騰訊雲上線的 FISCO BCOS,要與 Fabric 來一場正面對決?. Retrieved fromhttps://www.8btc.com/article/263246.

[10] 騰訊雲. (2018-09-01). FISCO BCOS 介紹. Retrieved fromhttps://cloud.tencent.com/document/product/663/30125?!preview=true.

[11] 鈦媒體. (2016-06-15). 馬雲:阿里巴巴不是零售公司,是數據公司. Retrieved fromhttp://www.tmtpost.com/1889759.html.

[12] 新浪科技. (2015-10-15). 馬雲:數據取代石油成核心資源. Retrieved fromhttp://tech.sina.com.cn/i/2015-10-15/doc-ifxivsch3607541.shtml. *[13]金鍊盟中國區塊鏈應用大賽https://con.geekbang.org/

作者簡介:溫國兵,區塊鏈從業者,區塊鏈技術指北(ChainONE)社區發起⼈,區塊鏈技術佈道者,dbarobin.com博主,互聯⽹⾏業多年從業經驗。活躍於 GitHub 社區,對區塊鏈技術、數據庫技術、互聯⽹運營等有深⼊研究和實戰。


分享到:


相關文章: