1. 區(qū)塊鏈的概念和特征
1.1. 區(qū)塊鏈概念
區(qū)塊鏈(Blockchain)是一種由多方共同維護纠永,使用密碼學(xué)保證傳輸和訪問安全,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)一致存儲徘熔、難以篡改洪唐、防止抵賴的記賬技術(shù),也稱為分布式賬本技術(shù)(Distributed Ledger Technology)佛致。典型的區(qū)塊鏈以塊-鏈結(jié)構(gòu)存儲數(shù)據(jù)贮缕。
按照系統(tǒng)是否具有節(jié)點準(zhǔn)入機制,區(qū)塊鏈可分類為許可鏈和非許可鏈俺榆。許可鏈根據(jù)擁有控制權(quán)限的主體是否集中可分為聯(lián)盟鏈和私有鏈感昼;非許可鏈亦可稱為公有鏈。
1.2. 區(qū)塊鏈的特征
- 復(fù)式記賬演進到分布式記賬肋演;
- 從“增刪改查”變?yōu)閮H“增查”兩個操作抑诸;
- 從單方維護變成多方維護烂琴;
- 從外掛合約發(fā)展為內(nèi)置合約。
1.3. 區(qū)塊鏈適用的場景條件
“新型數(shù)據(jù)庫蜕乡、多業(yè)務(wù)主體奸绷、彼此不互信、業(yè)務(wù)強相關(guān)”层玲。
2. 區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)和發(fā)展趨勢
2.1. 區(qū)塊鏈的技術(shù)架構(gòu)
- 基礎(chǔ)設(shè)施(Infrastructure):網(wǎng)絡(luò)資源(網(wǎng)卡号醉、交換機、 路由器等) 辛块、存儲資源(硬盤和云盤等) 和計算資源(CPU畔派、GPU、ASIC 等芯片) 润绵。
- 基礎(chǔ)組件(Utility):主要包含網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)(聯(lián)盟鏈還需要節(jié)點驗證)线椰、數(shù)據(jù)收發(fā)、密碼庫尘盼、數(shù)據(jù)存儲(關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫)和消息通知五類模塊憨愉。
- 賬本(Ledger):典型的區(qū)塊鏈系統(tǒng)數(shù)據(jù)賬本設(shè)計,采用了一種按時間順序存儲的塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)卿捎。賬本層有兩種數(shù)據(jù)記錄方式配紫,分別是基于資產(chǎn)和基于賬戶。
- 共識(Consensus):區(qū)塊鏈有兩類現(xiàn)行的共識機制午阵,根據(jù)數(shù)據(jù)寫入的先后順序判定躺孝。先寫入后共識指PoW、 PoS底桂、 DPoS等植袍,先共識后寫入指PBFT及BFT變種等。
- 智能合約(Smart Contract):智能合約根據(jù)圖靈完備與否可以分為兩類籽懦,即圖靈完備和非圖靈完備(比特幣)奋单。智能合約成為區(qū)塊鏈安全的“重災(zāi)區(qū)”。
- 系統(tǒng)管理(System Management):主要包含權(quán)限管理和節(jié)點管理兩類功能猫十。
- 接口(Interface)
- 應(yīng)用(Application):根據(jù)實現(xiàn)方式和作用目的的不同,當(dāng)前基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用可以劃分為三類場景呆盖,即價值轉(zhuǎn)移類(跨境支付拖云、供應(yīng)鏈金融)、存證類(電子合同应又、溯源)宙项、授權(quán)管理類(數(shù)據(jù)共享、版權(quán)管理)株扛。
- 操作運維(Operation and Maintenance)
2.2. 區(qū)塊鏈的技術(shù)發(fā)展趨勢
- 架構(gòu)方面尤筐,公有鏈和聯(lián)盟鏈融合持續(xù)演進:隨著應(yīng)用場景日趨復(fù)雜汇荐,公有鏈和聯(lián)盟鏈的架構(gòu)模式開始融合,開始出現(xiàn)公有鏈在底層面向大眾盆繁、聯(lián)盟鏈在上層面向企業(yè)的混合架構(gòu)模式掀淘。例如,Algorand算法油昂。
- 部署方面革娄,區(qū)塊鏈即服務(wù)加速應(yīng)用落地:區(qū)塊鏈與云計算結(jié)合,發(fā)展出BaaS(Blockchain as a Service)冕碟,提供合理的智能合約模板拦惋、良好的賬戶體系管理、良好的資源管理工具和定制化的數(shù)據(jù)分析和報表系統(tǒng)安寺。
- 性能方面厕妖,跨鏈及高性能的需求日益凸顯:目前主流的跨鏈技術(shù)包括公證人機制(Notary schemes)、側(cè)鏈/中繼(Sidechains/relays)和哈希鎖定(Hash-locking)挑庶。目前提出的高性能方案包括DAG言秸、并行(分片、子鏈挠羔、多通道)井仰、減少共識節(jié)點數(shù)。
- 共識方面破加,共識機制從單一向混合方式演變
- 合約方面俱恶,可插拔、易用性范舀、安全性成為發(fā)展重點
3. 區(qū)塊鏈發(fā)展現(xiàn)狀
4. 區(qū)塊鏈面臨的挑戰(zhàn)
5. 發(fā)展措施和建議
3~5部分寫的很不好合是,基本就是實習(xí)生水平,就不記錄了锭环。
參考研報
《20180907-【中國信通院】區(qū)塊鏈白皮書(2018年)》