區塊鏈商業的技術架構解讀(二)
中國信息通信研究院和可信區塊鏈推進計劃共同編寫了《區塊鏈白皮書(2018 年)》，對區塊鏈的技術體系做了總結，也提出了一套參考架構，包括基礎設施、基 礎組件、賬本、共識、智能合約、接口、應用、操作運維和系統管理 9 部分。以下 內容值得深入研究。
1.基礎組件層
基礎組件層可以實現區塊鏈系統網絡中信息的記錄、驗證和傳播。
在基礎組件層之中，區塊鏈是建立在傳播機制、驗證機制和存儲機制基礎上的 一個分佈式系統。
2.賬本層
賬本層負責區塊鏈系統的信息存儲，包括收集交易數據，生成數據區塊，對本 地數據進行合法性校驗，以及將校驗通過的區塊添加到鏈上。
賬本層有以下兩種數據記錄方式。
① 在基於資產的模型中，首先以資產為核心進行建模，然後記錄資產的所有權， 即所有權是資產的一個字段。
② 在基於賬戶的模型中，建立賬戶作為資產和交易的對象，資產是賬戶下的一 個字段。
3.共識層
共識層負責綜合協調以保證全網各節點數據記錄的一致性。常見的共識機制可以分為兩大類。
(1) 概率性的共識機制
先寫入數據，之後再達成共識，如 PoW、PoS、DPoS，大概率一致就達成共識， 計算的複雜度較高。如果一次共識出現多個記賬節點，就產生分叉，最終以最長鏈 為準。節點數量可以隨意改變，節點數越多，系統越穩定。
(2) 確定性的共識機制
先達成共識，之後再寫入，確認一致之後再達成共識，共識即確認，網絡複雜度高;它要求法定人數投票，各節點之間採用 P2P 廣播溝通，沒有分叉，如 PBFT、BFT 變種等; 隨著節點數增加，性能下降，節點數量不能隨意改變。
從應用來看，為提升效率，在共識機制的使用上，需在安全性、可靠性、開放 性等方面進行取捨，而且共識機制正在從單一向混合方向演進。
4.智能合約層
負責將區塊鏈系統的業務邏輯以代碼的形式實現、編譯並部署，完成既定規則 的條件觸發和自動執行，最大限度地減少人工干預。
根據圖靈完備與否，智能合約層分為以下兩類。
① 圖靈完備的智能合約有較強的適應性，可以對邏輯較複雜的業務操作進行編 程，但有陷入死循環的可能。
② 圖靈不完備的智能合約，不能進行復雜的邏輯操作，但更加簡單、高效和 安全。
智能合約是區塊鏈安全風險的高發領域，在提升安全性能方面，有幾種參考思 維 :形式化驗證、智能合約加密及規範合約語言的語法格式。
5.應用層
作為最終呈現給用戶的部分，主要作用是調取智能合約層的接口，適配區塊鏈 的各類應用場景，為用戶提供服務。這份白皮書將應用劃成 3 種類型 :價值轉移、 存證及授權管理。
(1) 價值轉移類
數字資產在不同賬戶之間轉移。
(2) 存證類
將信息記錄到區塊鏈上，但沒有資產轉移。
利用智能合約控制數據訪問，如數據共享。總結起來就是，區塊是數據存儲的容器，而 P2P 網絡是保證區塊鏈運行的基礎協議，共識機制確保參與記賬的節點在沒有人干預的情況下可正常工作。應用層則 讓人們有了成熟的產品可以使用。
目前，一些公司搭建的區塊鏈平臺，如超級賬本(Hyperledger Fabric)、R3 區 塊鏈聯盟(R3CEV)、以太坊企業版等，均有獨到之處。例如，以太坊經過數年的 發展，應用場景已經多達 500 多個。
國內金融機構的區塊鏈應用仍以國外的 Fabric 平臺為主。不過，規模較大的參 與者先後開源底層技術，這類似於當年安卓、iOS、黑莓等智能手機曾經走過的路。例如，深圳前海微眾銀行股份有限公司、上海萬向區塊鏈股份公司、矩陣元技術(深 圳)有限公司聯合宣佈，開源三方共同搭建的區塊鏈底層平臺 BCOS(Block Chain Open Source)，進一步推動分佈式商業生態系統的形成，區塊鏈底層平臺的格局初步顯現
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