從技術(shù)原理解析區(qū)塊鏈為何列入新基建

騰訊云區(qū)塊鏈團(tuán)隊
區(qū)塊鏈借助密碼學(xué)、共識算法和分布式存儲等技術(shù),能夠促成新的信任機(jī)制,有助于“數(shù)據(jù)”生產(chǎn)要素更合理地流動和配置。同時,隨著產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加速推進(jìn),安全、高效的數(shù)字化萬物互聯(lián)與多方協(xié)作,將越來越成為社會經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的重要訴求。

4月20日,國家發(fā)改委首次明確了“新基建”的具體范圍,其中,區(qū)塊鏈與人工智能、云計算等被列為信息基礎(chǔ)設(shè)施的代表。作為新技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施,區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁?,又將為產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)帶來哪些全新加持呢?

區(qū)塊鏈借助密碼學(xué)、共識算法和分布式存儲等技術(shù),能夠促成新的信任機(jī)制,有助于“數(shù)據(jù)”生產(chǎn)要素更合理地流動和配置。同時,隨著產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加速推進(jìn),安全、高效的數(shù)字化萬物互聯(lián)與多方協(xié)作,將越來越成為社會經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的重要訴求。因此,區(qū)塊鏈技術(shù)作為新型信息協(xié)作底層技術(shù),將能與5G、AI等新一代基礎(chǔ)信息技術(shù)為未來生活生產(chǎn)帶來全新突破和助力。

早在2015年,騰訊就已經(jīng)開始進(jìn)行區(qū)塊鏈領(lǐng)域的研究和探索,并逐步構(gòu)建了從底層引擎到上層應(yīng)用的全業(yè)務(wù)產(chǎn)品能力?;隍v訊云在區(qū)塊鏈方面的最佳實(shí)踐,本文將從技術(shù)方向闡述區(qū)塊鏈的原理、作用,并介紹騰訊云在區(qū)塊鏈技術(shù)與應(yīng)用方面的積累,幫助讀者形成對區(qū)塊鏈新基建的直觀認(rèn)識。

區(qū)塊鏈的定義

“區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€分布式的共享賬本和數(shù)據(jù)庫,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護(hù)、公開透明等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)保證了區(qū)塊鏈的“誠實(shí)”與“透明”,為區(qū)塊鏈創(chuàng)造信任奠定基礎(chǔ)。”具體來講,區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、共識機(jī)制、加密算法等計算機(jī)技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)時代的一種融合創(chuàng)新應(yīng)用模式。

圖1 區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)圖

狹義來講,區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N按照時間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的一種鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

廣義來講,區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗證與存儲數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計算范式。通過加密算法、共識機(jī)制、時間戳、智能合約等技術(shù)手段,在分布式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)交易、協(xié)調(diào)和協(xié)作,從而解決中心化機(jī)構(gòu)存在的數(shù)據(jù)安全,協(xié)同效率和風(fēng)險控制等問題。

區(qū)塊鏈核心技術(shù)

區(qū)塊鏈的四大核心技術(shù)包括分布式存儲、共識機(jī)制、智能合約及密碼學(xué)技術(shù)。

1、分布式存儲

區(qū)塊鏈中的分布式存儲是參與的節(jié)點(diǎn)各自都有獨(dú)立的、完整的數(shù)據(jù)存儲。跟傳統(tǒng)的分布式存儲有所不同,區(qū)塊鏈的分布式存儲的獨(dú)特性主要體現(xiàn)在兩個方面:一是區(qū)塊鏈每個節(jié)點(diǎn)都按照塊鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)存儲完整的數(shù)據(jù),傳統(tǒng)分布式存儲一般是將數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則分成多份進(jìn)行存儲。二是區(qū)塊鏈每個節(jié)點(diǎn)存儲都是獨(dú)立的、地位等同的,依靠共識機(jī)制保證存儲的一致性,而傳統(tǒng)分布式存儲一般是通過中心節(jié)點(diǎn)往其他備份節(jié)點(diǎn)同步數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)可以是不同的物理機(jī)器,也可以是云端不同的實(shí)例。

2、共識機(jī)制

所謂共識,是指多方參與的節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)規(guī)則下,通過多個節(jié)點(diǎn)交互對某些數(shù)據(jù)、行為或流程達(dá)成一致的過程。共識機(jī)制是指定義共識過程的算法、協(xié)議和規(guī)則。區(qū)塊鏈的共識機(jī)制具備“少數(shù)服從多數(shù)”以及“人人平等”的特點(diǎn),其中“少數(shù)服從多數(shù)”并不完全指節(jié)點(diǎn)個數(shù),也可以是計算能力、股權(quán)數(shù)或者其他的計算機(jī)可以比較的特征量。“人人平等”是當(dāng)節(jié)點(diǎn)滿足條件時,所有節(jié)點(diǎn)都有權(quán)優(yōu)先提出共識結(jié)果、直接被其他節(jié)點(diǎn)認(rèn)同后并最后有可能成為最終共識結(jié)果。

3、智能合約

智能合約是一種旨在以信息化方式傳播、驗證或執(zhí)行合同的計算機(jī)協(xié)議。基于區(qū)塊鏈的智能合約包括事件處理和保存的機(jī)制,以及一個完備的狀態(tài)機(jī),用于接受和處理各種智能合約,數(shù)據(jù)的狀態(tài)處理在合約中完成。事件信息傳入智能合約后,觸發(fā)智能合約進(jìn)行狀態(tài)機(jī)判斷。如果自動狀態(tài)機(jī)中某個或某幾個動作的觸發(fā)條件滿足,則由狀態(tài)機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)信息選擇合約動作的自動執(zhí)行。因此,智能合約作為一種計算機(jī)技術(shù),不僅能夠有效地對信息進(jìn)行處理,而且能夠保證合約雙方在不必引入第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)的條件下,強(qiáng)制履行合約,避免了違約行為的出現(xiàn),這些交易可追蹤且不可逆轉(zhuǎn)。

4、密碼學(xué)技術(shù)

在區(qū)塊鏈中,信息的傳播按照公鑰、私鑰這種非對稱數(shù)字加密技術(shù)實(shí)現(xiàn)交易雙方的互相信任。在具體實(shí)現(xiàn)過程中,通過公、私密鑰對中的一個密鑰對信息加密后,只有用另一個密鑰才能解開的過程。并且將其中一個秘鑰公開后(即為公開的公鑰),根據(jù)公開的公鑰無法測算出另一個不公開的密鑰(即為私鑰)。

區(qū)塊鏈的作用

區(qū)塊鏈在新基建中是作為信任構(gòu)建的基石,是新基建構(gòu)建底層數(shù)據(jù)可信共享的基礎(chǔ),有了數(shù)據(jù)的可信共享才能實(shí)現(xiàn)技術(shù)面應(yīng)用的價值最大化,才能更好的發(fā)揮區(qū)塊鏈在促進(jìn)數(shù)據(jù)共享、優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、降低運(yùn)營成本、提升協(xié)同效率、建設(shè)可信體系等方面的作用,才能更好的助力區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,積極推進(jìn)區(qū)塊鏈和經(jīng)濟(jì)社會融合發(fā)展,而這些都源于區(qū)塊鏈真實(shí)可信的數(shù)據(jù)傳遞為基礎(chǔ)。區(qū)塊鏈在新基建中主要能發(fā)揮以下三個作用:

1、可信存證

區(qū)塊鏈可以鏈接多方主體,高效展示所有信息,解決“證據(jù)存證”難題。比如在版權(quán)保護(hù)方面,區(qū)塊鏈打通原創(chuàng)平臺、版權(quán)局、司法機(jī)關(guān)等各方主體,提供各類電子證據(jù)存證,可以快速地辨別原創(chuàng)作者,有效解決版權(quán)糾紛問題;比如在溯源方面,以疫苗為例,區(qū)塊鏈鏈接加工廠、物流系統(tǒng)、售賣方、消費(fèi)者,記錄了疫苗制作、加工、運(yùn)輸、售賣、注射的全過程,患者可以通過了解疫苗所有信息,在確保疫苗安全后,再接受注射;又比如在投票方面,將投票數(shù)據(jù)上鏈,每個參與者投給了誰、投了多少票的數(shù)據(jù)都是公開透明的,并且無法被篡改,避免不合規(guī)的暗箱操作,保障公平公正。

2、信息共享

區(qū)塊鏈分布式網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),可以打通不同主體之間的數(shù)據(jù)壁壘,實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)共享。數(shù)據(jù)不會僅僅存在于某一個主體手中,而是所有人都可以看到,不用重復(fù)向多個主體匯報情況。比如,區(qū)塊鏈+房地產(chǎn),把房產(chǎn)信息上鏈,鏈上數(shù)據(jù)多方共享可見,那么我們只需要去一次銀行,就可以實(shí)現(xiàn)貸款和產(chǎn)權(quán)過戶;區(qū)塊鏈+戶籍管理,把公民戶籍信息隱私加密上鏈,那么我們只需要在一個城市辦理了戶口轉(zhuǎn)入,轉(zhuǎn)出城市戶籍所在地就會看到我們的戶口轉(zhuǎn)出信息,而不需要我們回戶籍轉(zhuǎn)出地告知相關(guān)信息。可以預(yù)想到,區(qū)塊鏈+電子政務(wù)將會極大提高我們的辦事效率,再也不需要多個部門重復(fù)進(jìn)行業(yè)務(wù)辦理。

3、高效協(xié)作

在日益全球化的今天,多方協(xié)同工作已成為工作常態(tài)。但由于涉及多國監(jiān)管政策、貿(mào)易環(huán)境、語言障礙等因素影響,協(xié)作效率無法得到快速提高。區(qū)塊鏈構(gòu)建的多方參與的網(wǎng)絡(luò),可以跨越不同的主體,在促進(jìn)數(shù)據(jù)共享、優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、降低運(yùn)營成本、提升協(xié)同效率等方面發(fā)揮重要作用,可以很好的解決協(xié)作問題。

總結(jié)來講,區(qū)塊鏈應(yīng)用的顯著優(yōu)勢在于以下四個方面:

①優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、提高效率,增加了信息共享的效率,交易時間從天降到近乎瞬時;

②降低運(yùn)營成本,通過去除中間環(huán)節(jié),減少了間接費(fèi)用和中介成本;

③提升協(xié)同效率,降低風(fēng)險,數(shù)據(jù)多方共享,打破數(shù)據(jù)孤島,有效提升整體協(xié)同,也能有效防止篡改,預(yù)防欺詐與網(wǎng)絡(luò)犯罪;

④增加信任:通過共享的業(yè)務(wù)流程和賬簿,增加參與方之間的信任。這些優(yōu)勢已經(jīng)在很多領(lǐng)域逐步顯現(xiàn)出來。

騰訊云區(qū)塊鏈

圖2 騰訊云區(qū)塊鏈產(chǎn)品全景圖

騰訊云區(qū)塊鏈?zhǔn)球v訊研發(fā)的完整區(qū)塊鏈系統(tǒng),提供全方位、自主可控、安全高效的區(qū)塊鏈底層引擎支持和服務(wù)解決方案,持續(xù)保持核心前沿技術(shù)突破,并為行業(yè)提供最好用的區(qū)塊鏈服務(wù)產(chǎn)品。

1、騰訊云區(qū)塊鏈服務(wù)平臺TBaaS

首先看騰訊云區(qū)塊鏈服務(wù)解決方案——TBaaS平臺。

騰訊云區(qū)塊鏈服務(wù)平臺(TBaaS,Tencent Blockchain as a Service),是騰訊云為全行業(yè)客戶提供的一站式區(qū)塊鏈解決方案,致力于降低企業(yè)使用區(qū)塊鏈的門檻,把區(qū)塊鏈服務(wù)平臺化。與此同時,騰訊云TBaaS積極探索“區(qū)塊鏈+”的解決方案,總結(jié)區(qū)塊鏈技術(shù)能夠最先觸及到的傳統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用,并且總結(jié)為可復(fù)制的解決方案,通過TBaaS服務(wù)幫助企業(yè)第一時間實(shí)現(xiàn)并且落地相應(yīng)場景,解決實(shí)際問題,加速區(qū)塊鏈應(yīng)用落地。

接下來將介紹TBaaS的核心特性和設(shè)計原理。

 

圖3 騰訊云區(qū)塊鏈服務(wù)平臺

TBaaS功能架構(gòu)圖

1)簡明易用,快速上手

由于區(qū)塊鏈技術(shù)融合了自70年代以來的眾多的密碼學(xué)、分布式網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、共識算法等技術(shù)成果,眾多的新名詞新術(shù)語對于從業(yè)多年的信息技術(shù)人才來說依然有著比較高的術(shù)門檻,對于還未能來得及進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的傳統(tǒng)企業(yè)更是需要時間來掌握和評估。

區(qū)塊鏈本身誕生自比特幣,隨后產(chǎn)生了眾多的用于虛擬貨幣流轉(zhuǎn)的區(qū)塊鏈項目,但這些項目大多數(shù)僅設(shè)計用于其自身的幣幣交易場景,而非更大的企業(yè)間協(xié)作,對于眾多想要真正認(rèn)識和理解區(qū)塊鏈的企業(yè)和個人來說,兼具準(zhǔn)入能力、可管理性、可定制性、高性能的聯(lián)盟區(qū)塊鏈項目才是更加理想的選擇。

在這樣的背景之下由Linux 基金會托管的Hyperledger Fabric 憑借出眾的模塊化設(shè)計、可編程共識、高度的擴(kuò)展性、對數(shù)字證書靈活使用,成為當(dāng)前市面上最為成熟且使用最為廣泛的企業(yè)級聯(lián)盟鏈項目。

圖4 五步上手區(qū)塊鏈

騰訊云區(qū)塊鏈服務(wù)平臺充分考慮到上述區(qū)塊鏈的技術(shù)門檻,并且與Linux基金會達(dá)成合作,引入并集成了Hyperledger Fabric項目,抽象概念,簡化操作,精心設(shè)計入門步驟和區(qū)塊鏈瀏覽器,幫助企業(yè)在較短的時間內(nèi)快速上手和理解當(dāng)前主流的區(qū)塊鏈技術(shù)。

2)實(shí)現(xiàn)聯(lián)盟協(xié)作治理

聯(lián)盟鏈作為一個包含了私有鏈的通用設(shè)計,核心要點(diǎn)在于參與方準(zhǔn)入與多方共同治理,騰訊云區(qū)塊鏈服務(wù)平臺充分考慮到了聯(lián)盟鏈?zhǔn)褂眠^程中的多方治理動作,采用可以充分靈活的處理框架,無論是新成員準(zhǔn)入,還是現(xiàn)有區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)變更,都需要達(dá)成治理動作上的共識,并完成必要提案的簽名,最終將達(dá)成一致的提案上鏈交給系統(tǒng)級智能合約處理,應(yīng)用到整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。

圖5 多方共同治理

體現(xiàn)在控制臺中,一個典型的聯(lián)盟鏈系統(tǒng)需要具備治理平面和數(shù)據(jù)平面,治理平面用于管理區(qū)塊鏈,數(shù)據(jù)平面用于承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),同時保證鏈上數(shù)據(jù)達(dá)成高效共識、不被篡改?;谏鲜鏊悸?,騰訊云區(qū)塊鏈平臺完成了“聯(lián)盟-網(wǎng)絡(luò)-鏈”三層抽象,并實(shí)現(xiàn)了分級準(zhǔn)入,自定義準(zhǔn)入條件。

圖6 治理平面和數(shù)據(jù)平臺

3)金融級安全合規(guī)

作為一個率先應(yīng)用于金融場景的新型基礎(chǔ)設(shè)施,區(qū)塊鏈本身的安全性備受關(guān)注,不同于匿名化的公有鏈,聯(lián)盟鏈要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)入安全必須首先完成對參與者的身份識別,這通常依賴于成熟的個人與企業(yè)實(shí)名認(rèn)證解決方案。在聯(lián)盟鏈中數(shù)字證書的大量使用使得技術(shù)本身必須符合現(xiàn)有的金融安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,騰訊云區(qū)塊鏈服務(wù)平臺憑借良好的合作伙伴生態(tài),與中國金融認(rèn)證中心(CFCA)簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,引入了可以在區(qū)塊鏈中直接使用的權(quán)威數(shù)字證書,于此同時,在開源Hyperledger Fabric項目的基礎(chǔ)之上引入并集成了國密算法支持,解決私鑰的安全存儲和證書安全吊銷機(jī)制??紤]到現(xiàn)有行業(yè)中很多大型金融機(jī)構(gòu)已經(jīng)具備數(shù)字證書簽發(fā)資質(zhì),使用區(qū)塊鏈通常會優(yōu)先選擇內(nèi)部CA簽發(fā)的證書,騰訊云區(qū)塊鏈服務(wù)平臺通過前瞻性的設(shè)計,通過證書管理模塊統(tǒng)一管理和簽發(fā)區(qū)塊鏈相關(guān)的數(shù)字證書,只需少量接口適配工作便可以與企業(yè)內(nèi)部CA服務(wù)無縫對接。

4)多形態(tài)多地域部署

區(qū)塊鏈自誕生即具備去中心化特征,從部署層面上,騰訊云提供多種部署形態(tài),幫助客戶應(yīng)對各類部署需求,完成節(jié)點(diǎn)層面的去中心化分布;公有云TBaaS產(chǎn)品以節(jié)點(diǎn)托管模式將軟硬件和運(yùn)維管控能力全部集成,客戶僅需要根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇對應(yīng)的性能指標(biāo)的節(jié)點(diǎn)即可,當(dāng)前騰訊云支持北京、廣州、上海金融、香港四個可用區(qū);私有化TBaaS產(chǎn)品允許大型金融政企類客戶和其他有私有化部署需求的中小企業(yè)按需采購整套TBaaS服務(wù),不同配置的私有化版本可以覆蓋從多套大型區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)到靈活輕便的邊緣節(jié)點(diǎn)各類現(xiàn)實(shí)需求。

5)微服務(wù)架構(gòu)

微服務(wù)作為云計算的未來趨勢,提供了完善的監(jiān)控告警機(jī)制,另外在彈性伸縮,故障自愈,性能調(diào)度方面具備無可比擬的巨大靈活性。騰訊云區(qū)塊鏈服務(wù)平臺公有私有化版本均基于微服務(wù)架構(gòu)搭建,這也使得快速的網(wǎng)絡(luò)搭建,性能擴(kuò)容,訪問管理變得極為簡單可靠。

6)智能合約

智能合約是應(yīng)用系統(tǒng)與區(qū)塊鏈對接的必要橋梁,也決定了上鏈的數(shù)據(jù)的格式、校驗邏輯格式和各種業(yè)務(wù)邏輯。騰訊云區(qū)塊鏈服務(wù)平臺提供了智能合約(Chaincode)編輯器,除了提供在線編輯、試運(yùn)行,還提供了智能合約的基本審計能力,用戶可以快速驗證合約的正確性并且規(guī)避一些常見的合約安全漏洞。

圖7 智能合約開發(fā)配套工具

2、騰訊云區(qū)塊鏈底層引擎

接下來,是騰訊云區(qū)塊鏈底層引擎平臺,它是如何支撐整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)高效運(yùn)作,實(shí)現(xiàn)各類區(qū)塊鏈特性的呢?

騰訊云區(qū)塊鏈引擎是一個高性能的企業(yè)級區(qū)塊鏈系統(tǒng),基于騰訊云,結(jié)合TBaaS為客戶提供安全、可靠的區(qū)塊鏈服務(wù), 并在性能、安全、可擴(kuò)展性等區(qū)塊鏈關(guān)鍵領(lǐng)域具備優(yōu)勢技術(shù)能力,為業(yè)務(wù)獲得最大化區(qū)塊鏈優(yōu)勢特性提供基礎(chǔ)支持。

1)高性能

區(qū)塊鏈系統(tǒng)中注重安全和去中心化,從而也會大幅制約系統(tǒng)的處理性能,在企業(yè)聯(lián)盟鏈場景下,隨著應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大,性能將成為主要瓶頸。

區(qū)塊鏈的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu),使得多個區(qū)塊也必須以串行的方式順序化處理,極大限制了系統(tǒng)的并發(fā)性能,騰訊云區(qū)塊鏈將區(qū)塊處理過程以流水線的方式分解成多個階段,如CPU密集型的簽名驗簽、高網(wǎng)絡(luò)IO的共識算法、磁盤IO為主的區(qū)塊文件與KV數(shù)據(jù)庫的讀寫等,每個階段分配獨(dú)立的工作線程進(jìn)行處理。區(qū)塊流水線在維持原有的區(qū)塊的順序的情況下,能極大的提升系統(tǒng)的交易吞吐率,單鏈條交易性能可達(dá)2萬+ TPS。

圖8 區(qū)塊流水線

2)共識算法

共識算法是區(qū)塊鏈的引擎,作為一個區(qū)塊鏈系統(tǒng),騰訊云區(qū)塊鏈除了支持常用的Raft算法,還支持BFT共識算法。BFT共識算法需要能容忍部分拜占庭(惡意)節(jié)點(diǎn),并驅(qū)動誠實(shí)的節(jié)點(diǎn)達(dá)成一致。騰訊云區(qū)塊鏈的BFT共識算法具備較低的leader切換的開銷,使得每次提議都可以由不同的節(jié)點(diǎn)以隨機(jī)或輪流的方式擔(dān)任leader,以保證算法在多組織環(huán)境下的公平性,特點(diǎn)如下:

①輕量級視圖切換機(jī)制,高效率的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,秒級共識。

②支持多鏈隔離,不同鏈?zhǔn)褂貌煌墓沧R通道,保護(hù)隱私。

③支持動態(tài)增刪節(jié)點(diǎn),靈活可伸縮。

3)安全與隱私保護(hù)

為滿足國家密碼法及相關(guān)規(guī)定,符合行業(yè)安全監(jiān)管規(guī)范,騰訊云區(qū)塊鏈支持國家密碼局認(rèn)定的國密算法,包括:SM2、SM3、SM4、SM9,并針對區(qū)塊鏈常用的SM2算法做了多項優(yōu)化,如:橢圓曲線上點(diǎn)的乘法優(yōu)化、規(guī)避橢圓曲線模逆運(yùn)算、計算預(yù)處理等,國密算法的效率處于領(lǐng)先水平。

騰訊云區(qū)塊鏈支持同態(tài)加密算法和零知識證明算法。區(qū)塊鏈為數(shù)據(jù)共享和多方協(xié)作提供便利,但共享和協(xié)作也帶來隱私保護(hù)的問題,在鏈上交易中,交易參與方的賬戶余額、資金流等信息都在交易發(fā)生時被公開了,同態(tài)加密算法和零知識證明算法在交易數(shù)據(jù)上鏈存證的同時為交易參與方提供隱私保護(hù)。

圖9 同態(tài)加密應(yīng)用場景

4)可擴(kuò)展性

擴(kuò)展性問題是當(dāng)前區(qū)塊鏈都面臨的一個重要挑戰(zhàn),隨著應(yīng)該規(guī)模的擴(kuò)大,迫切要求區(qū)塊鏈系統(tǒng)能與鏈外進(jìn)行數(shù)據(jù)交互;同時,持續(xù)增長的賬本數(shù)據(jù)、交易量以及節(jié)點(diǎn)數(shù)都對系統(tǒng)的可擴(kuò)展性有更高的要求。

騰訊云區(qū)塊鏈支持預(yù)言機(jī)功能,即提供可信的鏈外數(shù)據(jù)查詢服務(wù),鏈外數(shù)據(jù)可以是外部的HTTP接口,也可以是其他平行子鏈的API。由于區(qū)塊鏈智能合約本身不適合直接范圍外部數(shù)據(jù),騰訊云區(qū)塊鏈通過在節(jié)點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)一個預(yù)言機(jī)模塊,統(tǒng)一代理所有智能合約進(jìn)行鏈外訪問。

圖10 跨鏈查詢流程

區(qū)塊鏈上日益累計的交易數(shù)據(jù)通過hash鏈的方式固化到賬本文件,使得賬本數(shù)據(jù)持續(xù)膨脹,這點(diǎn)在面向企業(yè)的聯(lián)盟鏈場景下顯得尤為突出,因為企業(yè)聯(lián)盟鏈為了支持層級化的用戶管理,通常采用數(shù)字證書作為用戶ID,將證書捆綁在交易中導(dǎo)致交易的數(shù)據(jù)量很大。騰訊云區(qū)塊鏈通過將證書與交易內(nèi)容隔離的方式增強(qiáng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性,并在后續(xù)傳輸和存儲中使得證書可以一次存儲、多次復(fù)用,大幅壓縮了區(qū)塊數(shù)據(jù),壓縮比達(dá)80%以上,使得系統(tǒng)所能存儲的交易量提升4倍以上。

騰訊云區(qū)塊鏈還支持賬本歸檔技術(shù),可以選擇對區(qū)塊鏈文件進(jìn)行歸檔,裁剪掉當(dāng)前檢查點(diǎn)之前的區(qū)塊,對于歷史區(qū)塊文件和冷數(shù)據(jù)集采用大數(shù)據(jù)平臺集中存儲,提供豐富查詢功能,解決存儲膨脹問題。

更多應(yīng)用場景

作為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,區(qū)塊鏈技術(shù)正在發(fā)揮連接多方、數(shù)據(jù)共享、開放協(xié)同的關(guān)鍵作用。目前,騰訊云區(qū)塊鏈已在金融、政務(wù)、教育、農(nóng)業(yè)、智慧城市等多個領(lǐng)域落地數(shù)十個區(qū)塊鏈解決方案。這些落地案例均能體現(xiàn)區(qū)塊鏈在信任與價值交換方面的巨大作用和潛力,可以說區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用為各產(chǎn)業(yè)企業(yè)間多和潛力方協(xié)作打下重要的信任基礎(chǔ)。

1、供應(yīng)鏈金融

騰訊云區(qū)塊鏈技術(shù)與倉單質(zhì)押融資場景充分融合,結(jié)合智能倉儲、智慧物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)能力,有效解決傳統(tǒng)倉單質(zhì)押融資過程中的身份信任、風(fēng)險管控以及效率低下等問題。資金方、擔(dān)保方能夠基于這一方案,搭建一個能夠快速擔(dān)保、可信確認(rèn)的融資平臺,倉單質(zhì)押融資借貸過程中的金融風(fēng)險以及風(fēng)控管理的難度都將有效降低,融資效率得以大幅提升。

TBaaS供應(yīng)鏈金融(倉單質(zhì)押)解決方案通過區(qū)塊鏈技術(shù),打造出一整套完全可信的倉單流通數(shù)字化全流程方案。

一方面,通過密鑰與數(shù)字證書可以確保業(yè)務(wù)參與方以真實(shí)身份通過區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)線上多方協(xié)議、簽署電子合同;操作信息實(shí)現(xiàn)多方共享賬簿,做到數(shù)據(jù)不可篡改,便于數(shù)據(jù)追溯與后續(xù)審計。另一方面,密碼學(xué)技術(shù)的應(yīng)用則可確保交易信息只在必要的參與方直接進(jìn)行分享,有效保護(hù)商業(yè)隱私。而電子化的倉單作為一種數(shù)字資產(chǎn)和行使權(quán)益的唯一憑證,能夠在不同屬主之間進(jìn)行便捷流通。

此外,該方案還創(chuàng)造性地將物聯(lián)網(wǎng)、智能視頻監(jiān)控、LBS、圖形圖像識別等技術(shù)能力與倉單質(zhì)押融資場景結(jié)合起來,貨倉的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、智能倉儲數(shù)據(jù)、電子圍欄數(shù)據(jù)以及車牌標(biāo)識數(shù)據(jù)實(shí)時動態(tài)上鏈,方便資金方進(jìn)行監(jiān)管,解決平臺信任問題,有效防止多頭借貸和惡意騙貸,降低金融風(fēng)險。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)打造的電子化全流程,讓全質(zhì)押流程業(yè)務(wù)在區(qū)塊鏈上能夠快速地開展起來。這不止徹底解決了以往倉單質(zhì)押融資過程中紙質(zhì)文件過多帶來的審核效率低下問題,實(shí)現(xiàn)倉單標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化和統(tǒng)一化。同時也實(shí)現(xiàn)了信任在不同的參與方之間高效傳遞,發(fā)揮了倉單作為數(shù)字資產(chǎn)的流通價值和金融工具屬性,加速了整個信貸效率。

2、電子證據(jù)

區(qū)塊鏈技術(shù)可以在內(nèi)容原創(chuàng)保護(hù)領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。針對內(nèi)容創(chuàng)作領(lǐng)域的侵權(quán)行為,業(yè)界一直存在確權(quán)難、取證難、維權(quán)難三大難題。騰訊在2019年聯(lián)合中國電子科技網(wǎng)絡(luò)信息安全有限公司、北明軟件有限公司共同推出司法區(qū)塊鏈應(yīng)用生態(tài)服務(wù)平臺“至信鏈”,該平臺用于在線易糾紛場景下的關(guān)鍵電子數(shù)據(jù)/電子證據(jù)的存證固定,如在線版權(quán)侵權(quán)、網(wǎng)絡(luò)金融借貸等場景。

通過圍繞糾紛的電子數(shù)據(jù)在產(chǎn)生時,實(shí)時上鏈存證固化,后續(xù)在訴訟時可以在線提交證據(jù),同時通過將當(dāng)前證據(jù)與產(chǎn)生時存證的證據(jù)進(jìn)行對比,可以證明該電子證據(jù)未被篡改具備原始性,一定程度上可以推導(dǎo)出真實(shí)性。

目前已有法院、版權(quán)局、公證處等多種類公信力機(jī)構(gòu)作為節(jié)點(diǎn)加入“至信鏈”聯(lián)盟,多機(jī)構(gòu)共同參與保障了上鏈數(shù)據(jù)不可篡改,同時也在至信鏈平臺上提供數(shù)字化的職能能力,如線版權(quán)認(rèn)證、在線公證等能力,用以解決基于電子數(shù)據(jù)可信問題。

至信鏈只解決了電子證據(jù)可信存證的問題,實(shí)現(xiàn)糾紛解決的閉環(huán)還需要線上的訴訟平臺,2018年騰訊智法團(tuán)隊為建設(shè)法院體系建設(shè)的“中國移動微法院”已經(jīng)覆蓋全國32省3500+法院。目前“至信鏈”與“微法院”的對接打通已經(jīng)得到最高人民法院的許可,完成對接后可實(shí)現(xiàn)“至信鏈”實(shí)時存證,發(fā)生糾紛后可在“微法院”提交可信證據(jù)進(jìn)行在線訴訟,用法律手段解決糾紛的成本將大大降低。在版權(quán)侵權(quán)糾紛中,也就具備了強(qiáng)有力的法律武器來維護(hù)原創(chuàng)者的權(quán)益。

結(jié)語

從炒幣的浮躁喧囂,到新基建的明確定位,區(qū)塊鏈在幾年間也快速經(jīng)歷了從泡沫化到價值回歸的過程。目前,區(qū)塊鏈已經(jīng)借助其技術(shù)特性,成為了數(shù)據(jù)生產(chǎn)要素化和數(shù)據(jù)資產(chǎn)化的理想支撐平臺,并在供應(yīng)鏈金融、電子票據(jù)、數(shù)據(jù)共享、政務(wù)民生、防偽溯源、公益慈善、醫(yī)療健康等方面發(fā)揮出獨(dú)有的價值。

可以預(yù)見,區(qū)塊鏈與云計算、5G通信、人工智能等信息技術(shù)將有機(jī)融合起來,共同構(gòu)成數(shù)字經(jīng)濟(jì)和智慧社會的重要基礎(chǔ)設(shè)施。這些新型基礎(chǔ)設(shè)施,勢必深刻地影響和重塑我們的經(jīng)濟(jì)組織、金融組織和社會治理模式。

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