區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展到今天,它有三個(gè)時(shí)段的演進(jìn),第一個(gè)是2009年,代表產(chǎn)品就是比特幣。在性能指標(biāo)方面,我們知道比特幣是非常低頻的,每秒交易7筆。2013年的時(shí)候以太坊增加的功能是可編程,核心技術(shù)是智能核驗(yàn),交易額每秒可到幾百筆,但還是比較低頻的交易。2015年的Fabric和杭州趣鏈?zhǔn)锹?lián)盟鏈的代表,在功能、核心技術(shù)尤其是性能指標(biāo),現(xiàn)在可以做到每秒幾千筆甚至上萬筆交易。接下來,我重點(diǎn)向大家介紹一下聯(lián)盟區(qū)塊鏈。
聯(lián)盟區(qū)塊鏈的三點(diǎn)核心優(yōu)勢(shì)
首先是自主可控、可用。在我們中國(guó)的環(huán)境下要能用,首先要有認(rèn)證的準(zhǔn)入,就是安全,從監(jiān)管角度要提供這個(gè)。
其次是隱私保護(hù),聯(lián)盟區(qū)塊鏈可以通過加密分區(qū)的辦法來實(shí)現(xiàn)隱私保護(hù),這跟公有鏈不一樣。
最后是效率,如果是高頻交易,一定要交易效益要高,所以交易的吞吐量是應(yīng)用區(qū)塊鏈的企業(yè)的交易性能指標(biāo),是大家非常關(guān)心的。
聯(lián)盟鏈四大技術(shù)難點(diǎn)
接下來談聯(lián)盟區(qū)塊鏈的技術(shù),聯(lián)盟區(qū)塊鏈的技術(shù)有四大難點(diǎn)。
第一是性能要高。高性能涉及到兩個(gè)方面,一是多節(jié)點(diǎn),區(qū)塊鏈?zhǔn)莾r(jià)值互聯(lián)網(wǎng),大家都連在一起,我們要有高性能的共識(shí)算法的設(shè)計(jì),性能要高,否則延時(shí)會(huì)很厲害。二是你本身自己的節(jié)點(diǎn),就是節(jié)點(diǎn)之間智能合約的執(zhí)行引擎,你寫了一個(gè)智能合約,可能由多種語言寫的,你怎么樣有快速的效率,這也很重要。
第二是要高可用。先開始的時(shí)候,可能有500個(gè)節(jié)點(diǎn),500個(gè)企業(yè)加入這個(gè)聯(lián)盟,我們大家在一起用。之后若有企業(yè)要申請(qǐng)加入,或者原有企業(yè)要退出,這時(shí)候要允許動(dòng)態(tài)成員動(dòng)態(tài)準(zhǔn)入。另外要有節(jié)點(diǎn)的快速恢復(fù)技術(shù),因?yàn)樵谕ㄐ胖g,尤其是現(xiàn)在在互聯(lián)網(wǎng)的場(chǎng)合下,有的由于網(wǎng)路鏈路的原因聯(lián)系不上,斷掉了,你要快速地恢復(fù),這也很重要。
第三是安全隱私。我們國(guó)家制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是必須的,原來開源的東西是不提供到以太坊的,當(dāng)然還需要對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行隱私保護(hù),比如健康的數(shù)據(jù)、金融的數(shù)據(jù)都要有隱私保護(hù)。
第四是可編程。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的用戶,每個(gè)企業(yè)要加進(jìn)去,要有一個(gè)智能合約,我們通用的語言采用簡(jiǎn)單的語言,或者提供功能越多的語言更好。你可以用專業(yè)的語言,也可以用java或者C++等等,我們希望用圖靈完備且安全的智能合約引擎,所謂的圖靈完備是在自動(dòng)機(jī)可解釋的情況下,這個(gè)語言可以用智能合約來寫。
圍繞聯(lián)盟鏈四大難點(diǎn)的實(shí)踐
歸納而言,聯(lián)盟區(qū)塊鏈從2015年發(fā)展到現(xiàn)在,中間要想出大規(guī)模的應(yīng)用或者是企業(yè)高頻應(yīng)用,都希望在這四個(gè)點(diǎn)上有技術(shù)突破,所以接下來我將介紹我們圍繞這四個(gè)技術(shù)做了哪些工作。
第一個(gè)是高性能,我們提出了一個(gè)魯棒拜占庭容錯(cuò)算法,從節(jié)點(diǎn)客戶,一個(gè)節(jié)點(diǎn)1,比如是主客戶,他發(fā)起交易,他可以成批打包,主節(jié)點(diǎn)對(duì)交易進(jìn)行驗(yàn)證,再進(jìn)行預(yù)準(zhǔn)備,然后是準(zhǔn)備,之后再提交。每個(gè)節(jié)點(diǎn)收到2個(gè)準(zhǔn)備消息后,先對(duì)交易進(jìn)行驗(yàn)證再寫入?,F(xiàn)在的性能是非常高了,基本上可以做到每秒1萬筆,系統(tǒng)的延遲小于300毫秒,而且節(jié)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)的配置是16核32G內(nèi)存的。
第二個(gè)是高可用,我們有一個(gè)動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)入,可以通過信息點(diǎn)介紹得到全網(wǎng)成員的信息,網(wǎng)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要進(jìn)行同意才能加入網(wǎng)絡(luò)。然后再更新、共識(shí)節(jié)點(diǎn),然后再是新節(jié)點(diǎn)的加入。還有一個(gè)快速恢復(fù)技術(shù)也是一樣的流程。
第三個(gè)是安全隱私,我們提供了一個(gè)基于密碼學(xué)的多級(jí)加密機(jī)制,從數(shù)據(jù)加密到區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)之間另外的身份控制等等。還有數(shù)據(jù)隔離與隱私的保護(hù)也是一樣,通過分區(qū)共識(shí)技術(shù),能夠保證交易只在相關(guān)參與方之間形成共識(shí)。
第四個(gè)是支持多語言可編程智能合約,比如Solidity、Java,這些都可以用。
聯(lián)盟鏈五大應(yīng)用實(shí)例
第一個(gè)例子是通過區(qū)塊鏈技術(shù)來提升票據(jù)流轉(zhuǎn)的安全性、不可抵賴性,同時(shí)又為客戶提供移動(dòng)端的信用結(jié)算產(chǎn)品,提高資金管理效率。我們用區(qū)塊鏈技術(shù)做了一個(gè)電子票據(jù)系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)今年一月份已經(jīng)在浙商銀行核心金融成功上線。系統(tǒng)為客戶提供移動(dòng)端簽發(fā)、簽收、轉(zhuǎn)讓、買賣、兌付移動(dòng)數(shù)字匯票等功能,并在區(qū)塊鏈平臺(tái)實(shí)現(xiàn)公開、安全記賬。
第二個(gè)應(yīng)用案例想把金融跟供應(yīng)鏈融合在一起,希望在一個(gè)弱信任的環(huán)境下,建立企業(yè)與金融機(jī)構(gòu)的信任關(guān)系,提高數(shù)字資產(chǎn)可信任性,來降低企業(yè)的融資成本。我們已經(jīng)跟國(guó)家交通運(yùn)輸物流信息平臺(tái)和中國(guó)物流金融服務(wù)平臺(tái)簽署了相關(guān)系統(tǒng)協(xié)議。平臺(tái)上有很多企業(yè),包括物流倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè),有保險(xiǎn),ETC油卡企業(yè),金融接管機(jī)構(gòu)等。大家可以通過這個(gè)網(wǎng)絡(luò)來獲知每一個(gè)加入企業(yè)的相關(guān)信息。如果企業(yè)產(chǎn)生融資需求,不需要第三方擔(dān)保,可以直接融資。
通過區(qū)塊鏈技術(shù)可以把數(shù)據(jù)變成受保護(hù)的虛擬資產(chǎn),然后對(duì)于每筆交易額數(shù)據(jù)進(jìn)行確權(quán)和記錄,這樣的情況下,交易可以進(jìn)行。我們的第三個(gè)應(yīng)用是與上海數(shù)據(jù)交易中心達(dá)成了合作,它希望解決大交易量情況下的交易記賬、清算,以及在分布式環(huán)境下的信息分發(fā)、同步和存儲(chǔ)問題。我們希望把中國(guó)數(shù)據(jù)交易清算中心的數(shù)據(jù)信息變成一種資產(chǎn),從會(huì)員信息、產(chǎn)品信息到訂單信息,都成為交易模塊,交易日志等等。目前,這個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)在上海數(shù)據(jù)交易中心應(yīng)用。
第四個(gè)應(yīng)用案例想專門講一下跨機(jī)構(gòu)跨地域的聯(lián)盟鏈系統(tǒng),中國(guó)銀聯(lián)與光大銀行聯(lián)合使用趣鏈科技區(qū)塊鏈平臺(tái),構(gòu)建出多中心可信POS電子簽購(gòu)單系統(tǒng),并完成初步測(cè)試。我提及這個(gè)例子是因?yàn)椋@是首個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的,而且是跨物理空間的聯(lián)盟鏈應(yīng)用場(chǎng)景。
盡管實(shí)驗(yàn)是成功了,但我覺得進(jìn)一步的研究特別重要。第一,如何在有限網(wǎng)絡(luò)帶寬的情況下來做可能還要研究,因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)不是專網(wǎng)。第二,現(xiàn)在才是兩個(gè)點(diǎn),只有銀聯(lián)跟光大銀行,當(dāng)面向異構(gòu)環(huán)境的所謂自適應(yīng)聯(lián)盟區(qū)塊鏈,加入的節(jié)點(diǎn)越來越多時(shí),還有一些技術(shù)要研究。最后還有一個(gè)是跨鏈的研究。
最后一個(gè)例子是高性能聯(lián)盟區(qū)塊鏈技術(shù)研究。舉個(gè)例子,到現(xiàn)在為止,聯(lián)盟區(qū)塊鏈公開的性能指標(biāo),最高的是我們杭州做的每秒可以到近萬次,但是今后隨著區(qū)塊鏈的應(yīng)用,廣度跟深度越來越高頻的應(yīng)用可能會(huì)越來越多,每秒近萬次或許還不夠,那么能不能做到每秒幾萬次、幾十萬次的交易?所以要研究基于它的高性能從幾十萬到百萬筆每秒的共識(shí)算法,這是非常重要的。
在中國(guó)還有一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景,就是上海的主板證券交易所競(jìng)價(jià)交易系統(tǒng)。現(xiàn)在上交所在全國(guó)招標(biāo),希望在高性能共識(shí)算法上做進(jìn)一步研究。我們?cè)瓉硎嵌嘟灰椎慕y(tǒng)一驗(yàn)簽,從起始到簽單,我們希望發(fā)起的跟簽單統(tǒng)一起來,所以叫統(tǒng)一驗(yàn)簽。還有一個(gè)是邏輯驗(yàn)證跟區(qū)塊鏈驗(yàn)證要分離,這也要在共識(shí)過程里面做到。交易的合法性驗(yàn)證跟生成區(qū)塊要進(jìn)行分離。第三個(gè)是區(qū)塊壓縮。
所以在高性能聯(lián)盟區(qū)塊鏈的研究上,我們特別要重視的是面向行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景的性能優(yōu)化,不同行業(yè)的場(chǎng)景是不一樣的,尤其是需要高頻交易的,當(dāng)然還有一個(gè)向廣域復(fù)雜組網(wǎng)條件下的性能優(yōu)化等等,這些都是非常重要的研究。
區(qū)塊鏈從2009年開始發(fā)展到現(xiàn)在有三個(gè)時(shí)間段的演進(jìn),而最近的聯(lián)盟區(qū)塊鏈技術(shù)有別于公有鏈技術(shù),在高性能、高可用、可編程,隱私保護(hù)上更有優(yōu)勢(shì)。隨著聯(lián)盟鏈的進(jìn)一步發(fā)展,我相信它在我們企業(yè)界的應(yīng)用會(huì)很快地展開。
(根據(jù)陳純?cè)菏康墓_演講整理而成,未經(jīng)本人確認(rèn)。)endprint