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華為區(qū)塊鏈白皮書.pdf

發(fā)布時(shí)間:2021-11-29 | 雜志分類:其他
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華為區(qū)塊鏈白皮書 前言 前言 區(qū)塊鏈成為近兩年熱點(diǎn)話題,因其通過分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密 算法等技術(shù)的集成,可有效解決傳統(tǒng)交易模式中數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)流轉(zhuǎn)過程中的造假行為,從而 構(gòu)建可信交易環(huán)境,打造可信社會(huì)。近年來各國政府機(jī)構(gòu),國際貨幣基金組織以及標(biāo)準(zhǔn)、開 源組織和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等在紛紛投入?yún)^(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)的拉通和應(yīng)用。隨著區(qū)塊鏈的產(chǎn)業(yè)價(jià)值的逐漸確 定,區(qū)塊鏈迅速地成為一場全球參與競逐的“軍備”大賽,中國也開始從國家層面設(shè)計(jì)區(qū)塊 鏈的發(fā)展道路(發(fā)改委委托信通院組織國內(nèi)主要區(qū)塊鏈公司進(jìn)行區(qū)塊鏈的頂層設(shè)計(jì)的研討, 工信部的信軟司也在積極確定區(qū)塊鏈的頂層設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu))。2018 年,區(qū)塊鏈及相關(guān)行業(yè)加速發(fā) 展,中國將領(lǐng)跑全球進(jìn)入“區(qū)塊鏈可信數(shù)字經(jīng)濟(jì)社會(huì)”,我們正面臨區(qū)塊鏈重大的產(chǎn)業(yè)機(jī) 遇。 區(qū)塊鏈的應(yīng)用已由開始的金融延伸到物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、供應(yīng)鏈管理、數(shù)據(jù)存證及交易 等多個(gè)領(lǐng)域,將為云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、承載網(wǎng)絡(luò)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展帶來新的機(jī)遇,其構(gòu) 建的可信機(jī)制,將改變當(dāng)前社會(huì)商... [收起]
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?華為區(qū)塊鏈白皮書 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 i

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華為區(qū)塊鏈白皮書 前言 前言 區(qū)塊鏈成為近兩年熱點(diǎn)話題,因其通過分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密 算法等技術(shù)的集成,可有效解決傳統(tǒng)交易模式中數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)流轉(zhuǎn)過程中的造假行為,從而 構(gòu)建可信交易環(huán)境,打造可信社會(huì)。近年來各國政府機(jī)構(gòu),國際貨幣基金組織以及標(biāo)準(zhǔn)、開 源組織和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等在紛紛投入?yún)^(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)的拉通和應(yīng)用。隨著區(qū)塊鏈的產(chǎn)業(yè)價(jià)值的逐漸確 定,區(qū)塊鏈迅速地成為一場全球參與競逐的“軍備”大賽,中國也開始從國家層面設(shè)計(jì)區(qū)塊 鏈的發(fā)展道路(發(fā)改委委托信通院組織國內(nèi)主要區(qū)塊鏈公司進(jìn)行區(qū)塊鏈的頂層設(shè)計(jì)的研討, 工信部的信軟司也在積極確定區(qū)塊鏈的頂層設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu))。2018 年,區(qū)塊鏈及相關(guān)行業(yè)加速發(fā) 展,中國將領(lǐng)跑全球進(jìn)入“區(qū)塊鏈可信數(shù)字經(jīng)濟(jì)社會(huì)”,我們正面臨區(qū)塊鏈重大的產(chǎn)業(yè)機(jī) 遇。 區(qū)塊鏈的應(yīng)用已由開始的金融延伸到物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、供應(yīng)鏈管理、數(shù)據(jù)存證及交易 等多個(gè)領(lǐng)域,將為云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、承載網(wǎng)絡(luò)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展帶來新的機(jī)遇,其構(gòu) 建的可信機(jī)制,將改變當(dāng)前社會(huì)商業(yè)模式,從而引發(fā)新一輪的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革。 編委會(huì)成員 顧 問:張文林、龔體、肖然、廖振欽、萬漢陽、楚慶、張輝、潘秋菱、祁峰、 伊志權(quán)、ZHU PEIYING、劉培、王偉、王小渭、LIAO HENG 研究撰寫:張小軍、曹朝、胡瑞豐、劉再耀、張亮亮、周瑛達(dá)、郭興民、吳義鎮(zhèn)、 杜偉、甘嘉棟、WU SHUANG、姜耀國、William Michael Genovese、朱朝暉 排版設(shè)計(jì):楊少青 審 稿:潘秋菱、張小軍、胡瑞豐、劉再耀、周瑛達(dá) 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 ii

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華為區(qū)塊鏈白皮書 目錄 目錄 前 言........................................................................................................................................ ii 1 區(qū)塊鏈的興起 ......................................................................................................................... 1 1.1 區(qū)塊鏈的起源......................................................................................................................................................................1 1.2 區(qū)塊鏈的發(fā)展路徑 .............................................................................................................................................................2 1.3 當(dāng)前區(qū)塊鏈認(rèn)識(shí)上的兩大誤區(qū) ........................................................................................................................................3 2 區(qū)塊鏈核心技術(shù)及原理機(jī)制 ................................................................................................... 5 2.1 區(qū)塊鏈的概念和特征 .........................................................................................................................................................5 2.2 區(qū)塊鏈的核心技術(shù) .............................................................................................................................................................6 2.2.1 分布式賬本.......................................................................................................................................................................6 2.2.2 共識(shí)機(jī)制...........................................................................................................................................................................7 2.2.3 智能合約...........................................................................................................................................................................8 2.2.4 密碼學(xué) .............................................................................................................................................................................11 2.3 華為在區(qū)塊鏈發(fā)展中進(jìn)行的技術(shù)創(chuàng)新 ..........................................................................................................................12 2.3.1 共識(shí)算法創(chuàng)新 ................................................................................................................................................................12 2.3.2 安全隱私保護(hù) ................................................................................................................................................................13 2.3.3 離鏈通道.........................................................................................................................................................................14 3 區(qū)塊鏈國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 ................................................................................................. 16 3.1 區(qū)塊鏈相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策現(xiàn)狀...............................................................................................................................................16 3.2 區(qū)塊鏈在開源領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀 ......................................................................................................................................17 3.3 區(qū)塊鏈在標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀 ......................................................................................................................................18 3.4 區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)展現(xiàn)狀...............................................................................................................................................19 4 區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用場景 ........................................................................................................ 22 4.1 數(shù)據(jù)交易:實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交易的過程透明、可審計(jì),重塑社會(huì)公信力 ........................................................................23 4.2 身份認(rèn)證:驗(yàn)證身份的合法性,加速數(shù)字化社會(huì)發(fā)展.............................................................................................24 4.3 新能源:打造清潔能源交易信任基石 ..........................................................................................................................25 4.4 車聯(lián)網(wǎng):用區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)信息準(zhǔn)確共享,構(gòu)建新經(jīng)濟(jì)模式.........................................................................................27 4.5 供應(yīng)鏈溯源:樹立公信力,構(gòu)建真實(shí)交易..................................................................................................................28 4.6 運(yùn)營商云網(wǎng)協(xié)同:解決運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)碎片化,構(gòu)建新商業(yè)模式 ................................................................................29 4.7 供應(yīng)鏈金融:有效減少金融風(fēng)險(xiǎn),拓展金融業(yè)務(wù)發(fā)展.............................................................................................30 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 iii

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華為區(qū)塊鏈白皮書 目錄 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn)..................................................................................................... 33 5.1 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)(BCS:Blockchain service) .......................................................................................................33 5.1.1 區(qū)塊鏈服務(wù) BCS 的設(shè)計(jì)原則和產(chǎn)品定位 .................................................................................................................33 5.1.2 區(qū)塊鏈服務(wù) BCS 的總體邏輯架構(gòu)..............................................................................................................................34 5.1.3 區(qū)塊鏈服務(wù) BCS 平臺(tái)功能特性..................................................................................................................................36 5.1.4 區(qū)塊鏈服務(wù) BCS 系統(tǒng)安全保障..................................................................................................................................41 5.1.5 區(qū)塊鏈服務(wù) BCS 的技術(shù)特色和優(yōu)勢 .........................................................................................................................43 5.2 華為對(duì)區(qū)塊鏈的整體構(gòu)想...............................................................................................................................................46 6 總結(jié):華為對(duì)區(qū)塊鏈未來發(fā)展判斷...................................................................................... 48 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 iv

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華為區(qū)塊鏈白皮書 1 區(qū)塊鏈的興起 1 區(qū)塊鏈的興起 1.1 區(qū)塊鏈的起源 探尋區(qū)塊鏈的機(jī)制和發(fā)展,比特幣永遠(yuǎn)是無法繞過的話題。區(qū)塊鏈作為一種獨(dú)立的技術(shù) 出現(xiàn),最早可以追溯到比特幣系統(tǒng)中。2008 年一個(gè)筆名為中本聰?shù)娜耍ɑ驁F(tuán)隊(duì))發(fā)布了一 篇名為《比特幣 —— 一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》的文章,又在 2009 年公開了其早期的 實(shí)現(xiàn)代碼,比特幣就此誕生。 拋去比特幣價(jià)格的跌宕起伏,僅探討比特幣系統(tǒng)本身的設(shè)計(jì),可以把它視作一次電子貨 幣在概念和技術(shù)上的實(shí)驗(yàn):在傳統(tǒng)的電子支付系統(tǒng)(如銀行轉(zhuǎn)賬或第三方支付等)中,由銀 行或支付服務(wù)提供方來對(duì)驗(yàn)證并記錄系統(tǒng)中發(fā)生的交易,賬本在中心機(jī)構(gòu)手中;而比特幣在 人類歷史上第一次實(shí)現(xiàn)了去中心化的電子貨幣發(fā)行和交易,即不需要一個(gè)中心化的第三方認(rèn) 證機(jī)構(gòu)或賬務(wù)管理系統(tǒng)對(duì)交易進(jìn)行驗(yàn)證和記錄,全網(wǎng)共同維護(hù)更新一份相同的賬本。比特幣 的出現(xiàn)使得電子貨幣系統(tǒng)出現(xiàn)了由傳統(tǒng)的“中心化賬本+中介”的模式向“公共賬本+共識(shí)” 的模式轉(zhuǎn)變的可能性,而這種轉(zhuǎn)變正是由區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。 比特幣白皮書中并沒有直接提出“區(qū)塊鏈”(Blockchain)這一概念,但其解決交易記錄 真實(shí)有效并不可篡改的方案可以看做區(qū)塊鏈系統(tǒng)的雛形:客戶端發(fā)起交易后向全網(wǎng)廣播等待 確認(rèn),系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)將若干待確認(rèn)的交易和上一個(gè)塊的 hash 值打包放進(jìn)一個(gè)塊(Block)中 并審查塊內(nèi)交易的真實(shí)性以形成一個(gè)備選區(qū)塊;隨后試圖找到一個(gè)隨機(jī)數(shù)使得該侯選區(qū)塊的 hash 值小于某一特定值,一旦找到該數(shù)后系統(tǒng)判定該區(qū)塊合法,節(jié)點(diǎn)向全網(wǎng)進(jìn)行廣播,其他 節(jié)點(diǎn)對(duì)該區(qū)塊進(jìn)行驗(yàn)證后公認(rèn)該區(qū)塊合法,此時(shí)該區(qū)塊就會(huì)被添加到鏈上,進(jìn)而區(qū)塊中的所 有交易也自然被判定為有效。此后發(fā)生的交易則依此法類推鏈在該區(qū)塊之后,以此形成一個(gè) 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 1

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華為區(qū)塊鏈白皮書 1 區(qū)塊鏈的興起 歷史交易記錄不斷堆疊的賬本鏈條。任何對(duì)鏈條上某一塊的改動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致該塊 hash 值的變 化,進(jìn)而導(dǎo)致后續(xù)塊的 hash 值變化與原有賬本對(duì)不上,因此篡改難度極高。 比特幣以上述方案為基礎(chǔ),由數(shù)千個(gè)分布式節(jié)點(diǎn) 7x24 小時(shí)不間斷運(yùn)行了近 10 年之久, 期間未出現(xiàn)過重大的漏洞。人們逐漸意識(shí)到承載比特幣運(yùn)行背后的區(qū)塊鏈技術(shù)可能極具應(yīng)用 前景,它不該也不會(huì)僅限于在電子貨幣轉(zhuǎn)賬中使用。 1.2 區(qū)塊鏈的發(fā)展路徑 電子現(xiàn)金交易的本質(zhì)是貨幣(或類貨幣)資產(chǎn)價(jià)值的轉(zhuǎn)移。實(shí)際上區(qū)塊鏈所帶來的分布 式記賬理念不僅僅能夠?yàn)殡娮蝇F(xiàn)金交易服務(wù),它可以被用于處理更廣義上的價(jià)值轉(zhuǎn)移:各類 有形資產(chǎn)和無形資產(chǎn)的所有權(quán)歸屬和流通理論上都可以運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行記錄和追蹤,并 完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的價(jià)值交換。這對(duì)于社會(huì)商業(yè)的信息和資產(chǎn)管理而言將會(huì)是一次意義重大的革 新。 然而由于比特幣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的非圖靈完備性,其系統(tǒng)無法處理更為復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯。受比 特幣啟發(fā),于 2015 年左右開發(fā)上線的公共區(qū)塊鏈平臺(tái)以太坊則將區(qū)塊鏈的應(yīng)用更進(jìn)一步, 允許開發(fā)者在平臺(tái)上部署智能合約,以處理更為復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯。智能合約使得通過代碼設(shè) 定好的業(yè)務(wù)邏輯能夠自動(dòng)按照觸發(fā)條件執(zhí)行而無需人為干預(yù),并且合約部署在區(qū)塊鏈上公開 透明。因此區(qū)塊鏈技術(shù)可以被廣泛的運(yùn)用在涉及合同處理、數(shù)據(jù)交換、所有權(quán)轉(zhuǎn)移的金融、 物聯(lián)網(wǎng)、物流和共享經(jīng)濟(jì)等場景中。 如果從比特幣誕生開始計(jì)算,區(qū)塊鏈技術(shù)已有近 10 年的發(fā)展歷史。目前區(qū)塊鏈的發(fā)展 方向主要可以分為公有鏈和聯(lián)盟鏈:前者以比特幣和以太坊為代表,任何人都可以隨時(shí)加入 其中,鏈上記錄對(duì)所有人公開;后者則由指定區(qū)塊鏈的參與成員組成聯(lián)盟,成員之間的業(yè)務(wù) 往來信息被記錄在區(qū)塊鏈中,限定了使用規(guī)模和權(quán)限,典型代表如 Linux 基金會(huì)旗下的開源 區(qū)塊鏈項(xiàng)目 Hyperledger 等。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 2

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華為區(qū)塊鏈白皮書 1 區(qū)塊鏈的興起 表1-1 區(qū)塊鏈的發(fā)展階段表 區(qū)塊鏈發(fā)展階段 典型事件 作用 2009-2014(區(qū)塊鏈 1.0) 比特幣系統(tǒng)公布。 區(qū)塊鏈技術(shù)起源。 2014-2017(區(qū)塊鏈 2.0) 以太坊,超級(jí)賬本 區(qū)塊鏈協(xié)議層和框架層 等區(qū)塊鏈開源項(xiàng)目 優(yōu)化,智能合約支持, 發(fā)布。 公有鏈和聯(lián)盟鏈方向出 現(xiàn)。 2017-? 商業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目爆發(fā) 區(qū)塊鏈在不同行業(yè)的應(yīng) 出現(xiàn),但仍未大規(guī) 用探索,可能向 3.0 進(jìn) 模落地。 化。 近年來區(qū)塊鏈的概念不斷被炒熱,但技術(shù)本身并未大規(guī)模落地商用,更多的是一些金 融、物流、公益方面的試點(diǎn)。區(qū)塊鏈目前在性能、權(quán)限和隱私保護(hù)、鏈間互通等方面仍存在 諸多問題,其技術(shù)還處于發(fā)展階段。相關(guān)咨詢和分析報(bào)告顯示,區(qū)塊鏈大規(guī)模商用將在 3-5 年之后,因此區(qū)塊鏈解決方案仍需要各方進(jìn)行優(yōu)化,以滿足商用需求。 1.3 當(dāng)前區(qū)塊鏈認(rèn)識(shí)上的兩大誤區(qū) 業(yè)界對(duì)區(qū)塊鏈的聲音很多,而在這么多針對(duì)區(qū)塊鏈的聲音中,一類聲音是極度夸大區(qū)塊 鏈的功能,而另一類極端的聲音是極力抨擊區(qū)塊鏈存在的缺陷。業(yè)界針對(duì)新技術(shù)需要更客觀 的評(píng)價(jià)。 誤區(qū)一 將比特幣等同于區(qū)塊鏈。首先當(dāng)前區(qū)塊鏈講的很熱鬧,幾乎人人都在講區(qū)塊鏈,而更多 的是談?wù)摫忍貛诺忍摂M貨幣帶來的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,將比特幣等虛擬加密貨幣作為區(qū)塊鏈的概念使 用,實(shí)際上虛擬加密貨幣僅是區(qū)塊鏈中的一種應(yīng)用形式。目前全球有一千多種虛擬貨幣,并 且數(shù)量還在不斷增加。虛擬貨幣(如:比特幣)更多的側(cè)重將加密貨幣作為投資的一種手 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 3

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華為區(qū)塊鏈白皮書 1 區(qū)塊鏈的興起 段,而對(duì)于企業(yè)或政府更多關(guān)注的區(qū)塊鏈則從技術(shù)層面探討如何借助區(qū)塊鏈可靠性機(jī)制,解 決多企業(yè)交易安全性問題從而帶來商業(yè)價(jià)值,并試圖在更多的場景下釋放智能合約和分布式 賬本帶來的科技潛力。 誤區(qū)二 區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N萬能的技術(shù),可替代數(shù)據(jù)庫,替代 Internet。業(yè)界一些觀點(diǎn)認(rèn)為區(qū)塊鏈顛 覆了數(shù)據(jù)庫,或采用分布式數(shù)據(jù)庫取代集中的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(Oracle、DB2 等)等說法,其實(shí) 這些只是神化了區(qū)塊鏈,區(qū)塊鏈主要技術(shù)由密碼學(xué)和共識(shí)算法所組成,其中大部分都是已有 技術(shù)整合而來,并未開辟新的技術(shù)體系。區(qū)塊鏈技術(shù)是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的一種補(bǔ)充,其在現(xiàn)有的 加密技術(shù)上,利用分布式賬本和共識(shí)機(jī)制形成在數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)過程中防篡改的一種機(jī)制保障。區(qū) 塊鏈技術(shù)中采用的分布式賬本,對(duì)于替代數(shù)據(jù)庫來說是不存在的,其不會(huì)作為獨(dú)立數(shù)據(jù)庫使 用,因此獨(dú)立的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)仍然存在,并未被替代。區(qū)塊鏈無法離開 Internet、數(shù)據(jù)庫等技 術(shù),反而脫離這些技術(shù)將無法形成技術(shù)體系,因此,區(qū)塊鏈?zhǔn)?“X+區(qū)塊鏈”的技術(shù)形態(tài)。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 4

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華為區(qū)塊鏈白皮書 2 區(qū)塊鏈核心技術(shù)及原理機(jī)制 2 區(qū)塊鏈核心技術(shù)及原理機(jī)制 2.1 區(qū)塊鏈的概念和特征 區(qū)塊鏈(Blockchain)是一系列現(xiàn)有成熟技術(shù)的有機(jī)組合,它對(duì)賬本進(jìn)行分布式的有效 記錄,并且提供完善的腳本以支持不同的業(yè)務(wù)邏輯。在典型的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)以區(qū)塊 (block)為單位產(chǎn)生和存儲(chǔ),并按照時(shí)間順序連成鏈?zhǔn)剑╟hain)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。所有節(jié)點(diǎn)共同參 與區(qū)塊鏈系統(tǒng)的數(shù)據(jù)驗(yàn)證、存儲(chǔ)和維護(hù)。新區(qū)塊的創(chuàng)建通常需得到全網(wǎng)多數(shù)(數(shù)量取決于不 同的共識(shí)機(jī)制)節(jié)點(diǎn)的確認(rèn),并向各節(jié)點(diǎn)廣播實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)同步,之后不能更改或刪除。 從外部來看,區(qū)塊鏈系統(tǒng)應(yīng)具備如下特征: ? 多方寫入,共同維護(hù) 此處的多方僅指記賬參與方,不包含使用區(qū)塊鏈的客戶端。區(qū)塊鏈的記賬參與方應(yīng) 當(dāng)由多個(gè)利益不完全一致的實(shí)體組成,并且在不同的記賬周期內(nèi),由不同的參與方主導(dǎo) 發(fā)起記賬(輪換方式取決于不同的共識(shí)機(jī)制),而其他的參與方將對(duì)主導(dǎo)方發(fā)起的記賬 信息進(jìn)行共同驗(yàn)證。 ? 公開賬本 區(qū)塊鏈系統(tǒng)記錄的賬本應(yīng)處于所有參與者被允許訪問的狀態(tài),為了驗(yàn)證區(qū)塊鏈記錄 的信息的有效性,記賬參與者必須有能力訪問信息內(nèi)容和賬本歷史。但是公開賬本指的 是可訪問性的公開,并不代表信息本身的公開,因此,業(yè)界期望將很多隱私保護(hù)方面的 技術(shù),如零知識(shí)證明、同態(tài)加密、門限加密等,應(yīng)用到區(qū)塊鏈領(lǐng)域,以解決通過密文操 作就能驗(yàn)證信息有效性的問題。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 5

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華為區(qū)塊鏈白皮書 2 區(qū)塊鏈核心技術(shù)及原理機(jī)制 ? 去中心化 區(qū)塊鏈應(yīng)當(dāng)是不依賴于單一信任中心的系統(tǒng),在處理僅涉及鏈內(nèi)封閉系統(tǒng)中的數(shù)據(jù) 時(shí),區(qū)塊鏈本身能夠創(chuàng)造參與者之間的信任。但是在某些情況下,如身份管理等場景, 不可避免的會(huì)引入外部數(shù)據(jù),并且這些數(shù)據(jù)需要可信第三方的信任背書,此時(shí)對(duì)于不同 類型的數(shù)據(jù),其信任應(yīng)來源于不同的可信第三方,而不是依賴于單一的信任中心。在這 種情況下,區(qū)塊鏈本身不創(chuàng)造信任,而是作為信任的載體。 ? 不可篡改 作為區(qū)塊鏈最為顯著的特征,不可篡改性是區(qū)塊鏈系統(tǒng)的必要條件,而不是充分條 件,有很多基于硬件的技術(shù)同樣可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一次寫入,多次讀取且無法篡改,典型的 例子如一次性刻錄光盤(CD-R)。區(qū)塊鏈的不可篡改基于密碼學(xué)的散列算法,以及多方 共同維護(hù)的特性,但同時(shí)由于這個(gè)特性,區(qū)塊鏈的不可篡改并不是嚴(yán)格意義上的,稱之 為難以篡改更為合適。 2.2 區(qū)塊鏈的核心技術(shù) 2.2.1 分布式賬本 分布式賬本技術(shù) DLT (Distributed Ledger Technology)本質(zhì)上是一種可以在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)、多個(gè)物理地址或者多個(gè)組織構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)分享、同步和復(fù)制的去中心化數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)技術(shù)。相較于傳統(tǒng)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng),分布式賬本技術(shù)主要具備兩種不同的特征: ? 傳統(tǒng)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)執(zhí)行受某一中心節(jié)點(diǎn)或權(quán)威機(jī)構(gòu)控制的數(shù)據(jù)管理機(jī)制,分布式賬本 往往基于一定的共識(shí)規(guī)則,采用多方?jīng)Q策、共同維護(hù)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、復(fù)制等操 作。面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的爆炸性增長,當(dāng)前由單一中心組織構(gòu)建數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的方式正受 到更多的挑戰(zhàn),服務(wù)方不得不持續(xù)追加投資構(gòu)建大型數(shù)據(jù)中心,不僅帶來了計(jì)算、網(wǎng) 絡(luò)、存儲(chǔ)等各種龐大資源池效率的問題,不斷推升的系統(tǒng)規(guī)模和復(fù)雜度也帶來了愈加嚴(yán) 峻的可靠性問題。然而,分布式賬本技術(shù)去中心化的數(shù)據(jù)維護(hù)策略恰恰可以有效減少系 統(tǒng)臃腫的負(fù)擔(dān)。在某些應(yīng)用場景,甚至可以有效利用互聯(lián)網(wǎng)中大量零散節(jié)點(diǎn)所沉淀的龐 大資源池。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 6

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華為區(qū)塊鏈白皮書 2 區(qū)塊鏈核心技術(shù)及原理機(jī)制 ? 傳統(tǒng)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)將系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)分解成若干片段,然后在分布式系統(tǒng)中進(jìn)行存儲(chǔ), 而分布式賬本中任何一方的節(jié)點(diǎn)都各自擁有獨(dú)立的、完整的一份數(shù)據(jù)存儲(chǔ),各節(jié)點(diǎn)之間 彼此互不干涉、權(quán)限等同,通過相互之間的周期性或事件驅(qū)動(dòng)的共識(shí)達(dá)成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最 終一致性。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,傳統(tǒng)業(yè)務(wù)體系中的高度中心化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)可 信、網(wǎng)絡(luò)安全方面的短板已經(jīng)日益受到人們的關(guān)注。普通用戶無法確定自己的數(shù)據(jù)是否 被服務(wù)商竊取或篡改,在受到黑客攻擊或產(chǎn)生安全泄露時(shí)更加顯得無能為力,為了應(yīng)對(duì) 這些問題,人們不斷增加額外的管理機(jī)制或技術(shù),這種情況進(jìn)一步推高了傳統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng) 的維護(hù)成本、降低了商業(yè)行為的運(yùn)行效率。分布式賬本技術(shù)可以在根本上大幅改善這一 現(xiàn)象,由于各個(gè)節(jié)點(diǎn)均各自維護(hù)了一套完整的數(shù)據(jù)副本,任意單一節(jié)點(diǎn)或少數(shù)集群對(duì)數(shù) 據(jù)的修改,均無法對(duì)全局大多數(shù)副本造成影響。換句話說,無論是服務(wù)提供商在無授權(quán) 情況下的蓄意修改,還是網(wǎng)絡(luò)黑客的惡意攻擊,均需要同時(shí)影響到分布式賬本集群中的 大部分節(jié)點(diǎn),才能實(shí)現(xiàn)對(duì)已有數(shù)據(jù)的篡改,否則系統(tǒng)中的剩余節(jié)點(diǎn)將很快發(fā)現(xiàn)并追溯到 系統(tǒng)中的惡意行為,這顯然大大提升了業(yè)務(wù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的可信度和安全保證。 這兩種特有的系統(tǒng)特征,使得分布式賬本技術(shù)成為一種非常底層的、對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)具 有強(qiáng)大顛覆性的革命性創(chuàng)新。 2.2.2 共識(shí)機(jī)制 區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)歷史可追溯、不可篡改,解決多方互信問題的分布式(去中心化)系統(tǒng)。 分布式系統(tǒng)必然面臨著一致性問題,而解決一致性問題的過程我們稱之為共識(shí)。 分布式系統(tǒng)的共識(shí)達(dá)成需要依賴可靠的共識(shí)算法,共識(shí)算法通常解決的是分布式系統(tǒng)中 由哪個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)起提案,以及其他節(jié)點(diǎn)如何就這個(gè)提案達(dá)成一致的問題。我們根據(jù)傳統(tǒng)分布式 系統(tǒng)與區(qū)塊鏈系統(tǒng)間的區(qū)別,將共識(shí)算法分為可信節(jié)點(diǎn)間的共識(shí)算法與不可信節(jié)點(diǎn)間的共識(shí) 算法。前者已經(jīng)被深入研究,并且在現(xiàn)在流行的分布式系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,其中 Paxos 和 Raft 及其相應(yīng)變種算法最為著名。對(duì)于后者,雖然也早被研究,但直到近年區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展如火 如荼,相關(guān)共識(shí)算法才得到大量應(yīng)用。而根據(jù)應(yīng)用場景的不同,后者又分為以 PoW(Proof of Work)和 PoS(Proof of Stake)等算法為代表的適用于公鏈的共識(shí)算法和以 PBFT( Practical Byzantine Fault Tolerance)及其變種算法為代表的適用于聯(lián)盟鏈或私有鏈的共 識(shí)算法。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 7

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華為區(qū)塊鏈白皮書 2 區(qū)塊鏈核心技術(shù)及原理機(jī)制 工作量證明 POW 算法是比特幣系統(tǒng)采用算法,該算法于 1998 年由 W. Dai 在 B-money 的設(shè)計(jì)中提出。以太坊系統(tǒng)當(dāng)前同樣采用 PoW 算法進(jìn)行共識(shí),但由于以太坊系統(tǒng)出塊更快 (約 15 秒),更容易產(chǎn)生區(qū)塊,為了避免大量節(jié)點(diǎn)白白陪跑,以太坊提出了叔(Uncle)塊獎(jiǎng) 勵(lì)機(jī)制。PoS(Proof of Stake)算法最早由 Sunny King 在 2012 年 8 月發(fā)布的 PPC (PeerToPeerCoin 點(diǎn)點(diǎn)幣)系統(tǒng)中首先實(shí)現(xiàn),而以太坊系統(tǒng)也一直對(duì) PoS 抱有好感,計(jì)劃后 續(xù)以 PoS 代替 PoW 作為其共識(shí)機(jī)制。PoS 及其變種算法可以解決 PoW 算法一直被詬病的浪 費(fèi)算力問題,但其本身尚未經(jīng)過足夠驗(yàn)證。PBFT 算法最早由 Miguel Castro(卡斯特羅)和 Barbara Liskov(利斯科夫)在 1999 年的 OSDI99 會(huì)議上提出,該算法相較原始拜占庭容錯(cuò) 算法具有更高的運(yùn)行效率。假設(shè)系統(tǒng)中共有 N 個(gè)節(jié)點(diǎn),那么 PBFT 算法可以容忍系統(tǒng)中存在 F 個(gè)惡意節(jié)點(diǎn),并且 3F+1 不大于 N。PBFT 共識(shí)算法雖然隨著系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)增多而可以容忍 更多的拜占庭節(jié)點(diǎn),但其共識(shí)效率卻是以極快的速率下降,這也是我們能看到的應(yīng)用 PBFT 做共識(shí)算法的系統(tǒng)中很少有超過 100 個(gè)節(jié)點(diǎn)的原因。 無論是 PoW 算法還是 PoS 算法,其核心思想都是通過經(jīng)濟(jì)激勵(lì)來鼓勵(lì)節(jié)點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的貢 獻(xiàn)和付出,通過經(jīng)濟(jì)懲罰來阻止節(jié)點(diǎn)作惡。公鏈系統(tǒng)為了鼓勵(lì)更多節(jié)點(diǎn)參與共識(shí),通常會(huì)發(fā) 放代幣(token)給對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行有貢獻(xiàn)的節(jié)點(diǎn)。而聯(lián)盟鏈或者私鏈與公鏈的不同之處在于, 聯(lián)盟鏈或者私鏈的參與節(jié)點(diǎn)通常希望從鏈上獲得可信數(shù)據(jù),這相對(duì)于通過記賬來獲取激勵(lì)而 言有意義得多,所以他們更有義務(wù)和責(zé)任去維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,并且通常參與節(jié)點(diǎn)數(shù)較 少,PBFT 及其變種算法恰好適用于聯(lián)盟鏈或者私鏈的應(yīng)用場景。 2.2.3 智能合約 ? 什么是智能合約? 智能合約(Smart contract )是一種旨在以信息化方式傳播、驗(yàn)證或執(zhí)行合同的計(jì)算 機(jī)協(xié)議。智能合約允許在沒有第三方的情況下進(jìn)行可信交易。這些交易可追蹤且不可逆 轉(zhuǎn)。其目的是提供優(yōu)于傳統(tǒng)合同方法的安全,并減少與合同相關(guān)的其他交易成本。 智能合約概念可追溯到 20 世紀(jì) 90 年代,由計(jì)算機(jī)科學(xué)家、法學(xué)家及密碼學(xué)家尼 克·薩博(Nick Szabo)首次提出。他對(duì)智能合約的定義如下:“一個(gè)智能合約是一套以 數(shù)字形式定義的承諾,包括合約參與方可以在上面執(zhí)行這些承諾的協(xié)議?!?尼克·薩博 等研究學(xué)者,希望能夠借助密碼學(xué)及其他數(shù)字安全機(jī)制,將傳統(tǒng)的合約條款的制定與履 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 8

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華為區(qū)塊鏈白皮書 2 區(qū)塊鏈核心技術(shù)及原理機(jī)制 行方式,置于計(jì)算機(jī)技術(shù)之下,降低相關(guān)成本。然而,由于當(dāng)時(shí)許多技術(shù)尚未成熟,缺 乏能夠支持可編程合約的數(shù)字化系統(tǒng)和技術(shù),尼克 薩博關(guān)于智能合約的工作理論遲遲 沒有實(shí)現(xiàn)。 隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)與成熟,智能合約作為區(qū)塊鏈及未來互聯(lián)網(wǎng)合約的重要研究 方向,得以快速發(fā)展?;趨^(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(gè)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(dòng)狀態(tài)機(jī)中某個(gè)或某幾個(gè)動(dòng)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(dòng)作的自動(dòng)執(zhí)行。因此,智能合約 作為一種計(jì)算機(jī)技術(shù),不僅能夠有效地對(duì)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)。 ? 智能合約的優(yōu)點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn) 隨著智能合約在區(qū)塊鏈技術(shù)中的廣泛應(yīng)用,其優(yōu)點(diǎn)已被越來越多的研究人員與技術(shù) 人員認(rèn)可。總體來講,智能合約具備以下優(yōu)點(diǎn): a. 合約制定的高時(shí)效性:智能合約在制定中,不必依賴第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)或中心化代理 機(jī)構(gòu)的參與,只需合約各方通過計(jì)算機(jī)技術(shù)手段,將共同約定條款轉(zhuǎn)化為自動(dòng)化、 數(shù)字化的約定協(xié)議,大大減少了協(xié)議制定的中間環(huán)節(jié),提高了協(xié)議制定的響應(yīng)效 率。 b. 合約維護(hù)的低成本性:智能合約在實(shí)現(xiàn)過程中以計(jì)算機(jī)程序?yàn)檩d體,一旦部署成功 后,由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按照合約中的約定監(jiān)督、執(zhí)行,一旦發(fā)生毀約可按照事前約定由 程序強(qiáng)制執(zhí)行。因此,極大降低了人為監(jiān)督與執(zhí)行的成本。 c. 合約執(zhí)行的高準(zhǔn)確性:智能合約的執(zhí)行過程中,由于減少了人為參與的行為,因此 利益各方均無法干預(yù)合約的具體執(zhí)行,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠確保合約正確執(zhí)行,有效提 高了合約的執(zhí)行準(zhǔn)確性。 雖然智能合約較傳統(tǒng)合約具有明顯的優(yōu)點(diǎn),但對(duì)智能合約的深入研究與應(yīng)用仍在不 斷探索中,我們不能忽略這種新興技術(shù)潛在的風(fēng)險(xiǎn)。 2017 年,多重簽名的以太坊錢包 Parity 宣布了一個(gè)重大漏洞,這個(gè)關(guān)鍵漏洞會(huì)使多 重簽名的智能合約無法使用,該漏洞導(dǎo)致了價(jià)值超過 1.5 億美元的以太坊資金被凍結(jié)。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 9

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華為區(qū)塊鏈白皮書 2 區(qū)塊鏈核心技術(shù)及原理機(jī)制 無獨(dú)有偶,2018 年 2 月,新加坡國立大學(xué)、新加坡耶魯大學(xué)學(xué)院和倫敦大學(xué)學(xué)院的一組 研究人員發(fā)布了一份報(bào)告聲稱,他們運(yùn)用分析工具 Maian,分析基于以太坊的近 100 萬 個(gè)智能合約,發(fā)現(xiàn)有 34,200 個(gè)合約含有安全漏洞,予黑客可趁之機(jī),可竊取以太幣或是 凍結(jié)資產(chǎn)、刪除合約。 安全風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生值得我們反思,但不管怎樣,業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,區(qū)塊鏈技術(shù) 及智能合約將成為未來 IT 技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向,目前的風(fēng)險(xiǎn)是新技術(shù)成熟所必然 經(jīng)歷的過程。 ? 智能合約的應(yīng)用 目前,智能合約作為區(qū)塊鏈的一項(xiàng)核心技術(shù),已經(jīng)在以太坊、Hyperledger Fabric 等 影響力較強(qiáng)的區(qū)塊鏈項(xiàng)目中,得到廣泛應(yīng)用。 a. 以太坊的智能合約應(yīng)用:以太坊的一個(gè)智能合約就是一段可以被以太坊虛擬機(jī)執(zhí)行 的代碼。以太坊支持強(qiáng)大的圖靈完備的腳本語言,允許開發(fā)者在上面開發(fā)任意應(yīng) 用,這些合約通常可以由高級(jí)語言(例如:Solidity、Serpent、LLL 等)編寫,并通 過編譯器轉(zhuǎn)換成字節(jié)碼(byte code) 存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上。智能合約一旦部署就無法被修 改。用戶通過合約完成賬戶的交易,實(shí)現(xiàn)對(duì)賬戶的貨幣及狀態(tài)進(jìn)行管理與操作。 b. Hyperledger Fabric 的智能合約應(yīng)用:在 Hyperledger Fabric 項(xiàng)目中,智能合約的概念 及應(yīng)用被更廣泛的延伸。作為無狀態(tài)的、事件驅(qū)動(dòng)的、支持圖靈完備的自動(dòng)執(zhí)行代 碼,智能合約在 Fabric 中部署在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中,直接與賬本進(jìn)行交互,處于十分核 心的位置。和以太坊相比,F(xiàn)abric 智能合約和底層賬本是分開的,升級(jí)智能合約時(shí) 并不需要遷移賬本數(shù)據(jù)到新智能合約當(dāng)中,真正實(shí)現(xiàn)了邏輯與數(shù)據(jù)的分離。Fabric 的智能合約稱為鏈碼(chaincode),分為系統(tǒng)鏈碼和用戶鏈碼。系統(tǒng)鏈碼用來實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)層面的功能,負(fù)責(zé) Fabric 節(jié)點(diǎn)自身的處理邏輯,包括系統(tǒng)配置、背書、校驗(yàn)等 工作。用戶鏈碼實(shí)現(xiàn)用戶的應(yīng)用功能,提供了基于區(qū)塊鏈分布式賬本的狀態(tài)處理邏 輯,由應(yīng)用開發(fā)者編寫,對(duì)上層業(yè)務(wù)進(jìn)行支持。用戶鏈碼運(yùn)行在隔離的鏈碼容器 中。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 10

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華為區(qū)塊鏈白皮書 2 區(qū)塊鏈核心技術(shù)及原理機(jī)制 2.2.4 密碼學(xué) 信息安全及密碼學(xué)技術(shù),是整個(gè)信息技術(shù)的基石。在區(qū)塊鏈中,也大量使用了現(xiàn)代信息 安全和密碼學(xué)的技術(shù)成果,主要包括:哈希算法、對(duì)稱加密、非對(duì)稱加密、數(shù)字簽名、數(shù)字 證書、同態(tài)加密、零知識(shí)證明等。本章從安全的完整性、機(jī)密性、身份認(rèn)證等維度,簡要介 紹區(qū)塊鏈中安全及密碼學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。 ? 完整性(防篡改) 區(qū)塊鏈采用密碼學(xué)哈希算法技術(shù),保證區(qū)塊鏈賬本的完整性不被破壞。哈希(散 列)算法能將二進(jìn)制數(shù)據(jù)映射為一串較短的字符串,并具有輸入敏感特性,一旦輸入的 二進(jìn)制數(shù)據(jù),發(fā)生微小的篡改,經(jīng)過哈希運(yùn)算得到的字符串,將發(fā)生非常大的變化。此 外,優(yōu)秀哈希算法還具有沖突避免特性,輸入不同的二進(jìn)制數(shù)據(jù),得到的哈希結(jié)果字符 串是不同的。 區(qū)塊鏈利用哈希算法的輸入敏感和沖突避免特性,在每個(gè)區(qū)塊內(nèi),生成包含上一個(gè) 區(qū)塊的哈希值,并在區(qū)塊內(nèi)生成驗(yàn)證過的交易的 Merkle 根哈希值。一旦整個(gè)區(qū)塊鏈某些 區(qū)塊被篡改,都無法得到與篡改前相同的哈希值,從而保證區(qū)塊鏈被篡改時(shí),能夠被迅 速識(shí)別,最終保證區(qū)塊鏈的完整性(防篡改)。 ? 機(jī)密性 加解密技術(shù)從技術(shù)構(gòu)成上,分為兩大類:一類是對(duì)稱加密,一類是非對(duì)稱加密。對(duì) 稱加密的加解密密鑰相同;而非對(duì)稱加密的加解密密鑰不同,一個(gè)被稱為公鑰,一個(gè)被 稱為私鑰。公鑰加密的數(shù)據(jù),只有對(duì)應(yīng)的私鑰可以解開,反之亦然。 區(qū)塊鏈尤其是聯(lián)盟鏈,在全網(wǎng)傳輸過程中,都需要 TLS(Transport Layer Security)加 密通信技術(shù),來保證傳輸數(shù)據(jù)的安全性。而 TLS 加密通信,正是非對(duì)稱加密技術(shù)和對(duì)稱 加密技術(shù)的完美組合:通信雙方利用非對(duì)稱加密技術(shù),協(xié)商生成對(duì)稱密鑰,再由生成的 對(duì)稱密鑰作為工作密鑰,完成數(shù)據(jù)的加解密,從而同時(shí)利用了非對(duì)稱加密不需要雙方共 享密鑰、對(duì)稱加密運(yùn)算速度快的優(yōu)點(diǎn)。 ? 身份認(rèn)證 單純的 TLS 加密通信,僅能保證數(shù)據(jù)傳輸過程的機(jī)密性和完整性,但無法保障通信 對(duì)端可信(中間人攻擊)。因此,需要引入數(shù)字證書機(jī)制,驗(yàn)證通信對(duì)端身份,進(jìn)而保 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 11

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華為區(qū)塊鏈白皮書 2 區(qū)塊鏈核心技術(shù)及原理機(jī)制 證對(duì)端公鑰的正確性。數(shù)字證書一般由權(quán)威機(jī)構(gòu)進(jìn)行簽發(fā)。通信的一側(cè)持有權(quán)威機(jī)構(gòu)根 CA(Certification Authority)的公鑰,用來驗(yàn)證通信對(duì)端證書是否被自己信任(即證書是否 由自己頒發(fā)),并根據(jù)證書內(nèi)容確認(rèn)對(duì)端身份。在確認(rèn)對(duì)端身份的情況下,取出對(duì)端證 書中的公鑰,完成非對(duì)稱加密過程。 此外,區(qū)塊鏈中還應(yīng)用了現(xiàn)代密碼學(xué)最新的研究成果,包括同態(tài)加密、零知識(shí)證明等, 在區(qū)塊鏈分布式賬本公開的情況下,最大限度地提供隱私保護(hù)能力。這方面的技術(shù),還在不 斷發(fā)展完善中。 區(qū)塊鏈安全是一個(gè)系統(tǒng)工程,系統(tǒng)配置及用戶權(quán)限、組件安全性、用戶界面、網(wǎng)絡(luò)入侵 檢測和防攻擊能力等,都會(huì)影響最終區(qū)塊鏈系統(tǒng)的安全性和可靠性。區(qū)塊鏈系統(tǒng)在實(shí)際構(gòu)建 過程中,應(yīng)當(dāng)在滿足用戶要求的前提下,在安全性、系統(tǒng)構(gòu)建成本以及易用性等維度,取得 一個(gè)合理的平衡。 2.3 華為在區(qū)塊鏈發(fā)展中進(jìn)行的技術(shù)創(chuàng)新 2.3.1 共識(shí)算法創(chuàng)新 共識(shí)效率是整個(gè)區(qū)塊鏈對(duì)外提供服務(wù)的核心能力,實(shí)用拜占庭容錯(cuò)算法 PBFT 解決了原 始拜占庭容錯(cuò)算法效率不高的問題,將算法復(fù)雜度由指數(shù)級(jí)降低到多項(xiàng)式級(jí),使得拜占庭容 錯(cuò)算法在實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用中變得可行,PBFT 完成 3f+1 個(gè)節(jié)點(diǎn)集群內(nèi) f 個(gè)節(jié)點(diǎn)拜占庭容錯(cuò),即 任一節(jié)點(diǎn)收到 2f+1 條消息后可以得到正確的結(jié)論(至多有 f 個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送惡意錯(cuò)誤信息),是 聯(lián)盟鏈中常用共識(shí)算法。 盡管得到廣泛應(yīng)用,PBFT 仍然存在一些缺限。PBFT 算法為了克服 Primary Node 采用 了復(fù)雜的全量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信來監(jiān)聽各類異常行為,通信復(fù)雜度達(dá)到 O(n^2)的同時(shí)額外增加 了大量簽名校驗(yàn),由此帶來繁重的系統(tǒng)開銷,降低了共識(shí)效率、節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展性。此外,一旦發(fā) 生主節(jié)點(diǎn)選舉,在選主期間 PBFT 將無法正常共識(shí),若新當(dāng)選的 Primary 節(jié)點(diǎn)作弊或者故 障,可能會(huì)造成連續(xù)選主,在此期間,整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)對(duì)外服務(wù)能力將會(huì)大幅降低甚至無法 提供對(duì)外服務(wù)。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 12

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華為區(qū)塊鏈白皮書 2 區(qū)塊鏈核心技術(shù)及原理機(jī)制 華為區(qū)塊鏈采用一種高效、支持拜占庭容錯(cuò)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的共識(shí)算法,有效改進(jìn) 了 PBFT 算法的上述缺陷。通過改進(jìn)共識(shí)流程,保障了節(jié)點(diǎn)故障和切主期間區(qū)塊鏈系統(tǒng)對(duì)外 服務(wù)的穩(wěn)定性。同時(shí)通過減少不必要的簽名驗(yàn)證、簡化共識(shí)流程,將通信復(fù)雜度從 O (n^2)減少到 O(n),有效提升了共識(shí)效率和擴(kuò)展性。 2.3.2 安全隱私保護(hù) 華為區(qū)塊鏈安全隱私從以下方面提供更強(qiáng)保障: ? 國密算法 國密算法是國家密碼局制定標(biāo)準(zhǔn)的一系列算法,隨著金融安全上升到國家安全高 度,國密算法的應(yīng)用也越來越廣泛,2017 年 11 月 SM2/9 正式進(jìn)入 ISO/IEC 標(biāo)準(zhǔn)。華為 區(qū)塊鏈支持國密 SM2/3/4,提供多種加密算法給用戶選擇,同時(shí)滿足合規(guī)要求。 ? 同態(tài)加密用戶交易隱私保護(hù) 區(qū)塊鏈可以防篡改,去中心化,在非信任的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,但是用戶的賬本對(duì)參與組織 是透明的,任何組織都可以訪問到相同的數(shù)據(jù),如果將用戶的隱私的數(shù)據(jù)放到鏈上將會(huì) 放大用戶隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前在比特幣等公有鏈系統(tǒng)中,所有的交易信息都是公開的 (包括交易金額)。但是,在金融業(yè)的交易中,金融交易信息是敏感數(shù)據(jù),非業(yè)務(wù)相關(guān) 方不能查看,但同時(shí)要滿足監(jiān)管機(jī)構(gòu)的監(jiān)管要求,而大部分的區(qū)塊鏈并沒有滿足隱私性 要求。 華為區(qū)塊鏈交易解決方案中:(1)提供同態(tài)加密庫,對(duì)用戶的交易數(shù)據(jù)用其公鑰進(jìn) 行加密保護(hù),交易的時(shí)候都是密文運(yùn)算,最終賬本中加密保存,即使節(jié)點(diǎn)被攻破,獲取 到賬本記錄也無法解密;(2)提供范圍證明校驗(yàn),背書節(jié)點(diǎn)能夠?qū)γ芪倪M(jìn)行背書,無需 解密就能校驗(yàn)交易的正確性,從而識(shí)別出惡意交易風(fēng)險(xiǎn),保證了智能合約的正確執(zhí)行。 華為開發(fā)出適用于 Hyperledger Fabric 平臺(tái)的保密交易系統(tǒng),通過改良的算法,比起使用 傳統(tǒng)的加法同態(tài)加密與基于環(huán)簽名的范圍零知識(shí)證明,性能大幅提升。 ? 零知識(shí)證明 零知識(shí)證明能夠在不向驗(yàn)證者提供任何有用的信息情況下,使驗(yàn)證者來相信該結(jié)論 是正確的,證明過程中不用向驗(yàn)證者泄露被證明的消息。華為區(qū)塊鏈將會(huì)提供零知識(shí)證 明能力,對(duì)用戶的隱私數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù),減少用戶隱私泄露風(fēng)險(xiǎn)。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 13

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華為區(qū)塊鏈白皮書 2 區(qū)塊鏈核心技術(shù)及原理機(jī)制 ? 智能合約安全 當(dāng)智能合約運(yùn)行錯(cuò)誤或者編程錯(cuò)誤時(shí),就會(huì)導(dǎo)致“DAO”的事件,從而讓用戶遭受 巨大損失,華為區(qū)塊鏈可提供智能合約檢測工具,防止惡意的企圖通過智能合約漏洞入 侵用戶數(shù)據(jù)的行為,同時(shí)將提供安全容器,持續(xù)監(jiān)控容器的運(yùn)行狀態(tài),若發(fā)現(xiàn)漏洞,進(jìn) 行有效的隔離,嚴(yán)格對(duì)容器的訪問權(quán)限進(jìn)行控制,從而保證合約安全運(yùn)行。 ? 共識(shí)安全 華為區(qū)塊鏈將提供基于硬件的共識(shí)算法,使用形式化驗(yàn)證保證共識(shí)機(jī)制的安全,同 時(shí)可以提高共識(shí)效率,增加網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。 ? 賬本安全 每個(gè)節(jié)點(diǎn)的本地賬本可能會(huì)被篡改,如果出現(xiàn)大部分節(jié)點(diǎn)的本地賬本都被修改,就 可能造成 51%的攻擊。 華為區(qū)塊鏈將提供基于硬件的保護(hù)機(jī)制,對(duì)本地賬本的機(jī)密性 和完整性保護(hù),防止賬本被篡改。 ? 通信端到端安全 通用 TLS 通信只能保護(hù)應(yīng)用與應(yīng)用之間的安全,如果啟動(dòng) TLS 之前,就已經(jīng)被攻 擊,TLS 的保護(hù)就失效。華為區(qū)塊鏈將提供基于硬件的解決方案,端到端的保證區(qū)塊鏈 節(jié)點(diǎn)間的通信安全。 2.3.3 離鏈通道 單位時(shí)間內(nèi)交易處理能力仍是區(qū)塊鏈大規(guī)模應(yīng)用的主要瓶頸之一。受限于區(qū)塊鏈的分布 式架構(gòu)特性,節(jié)點(diǎn)間不均等的計(jì)算能力,不同的網(wǎng)絡(luò)狀況等因素,全網(wǎng)共識(shí)往往無法快速達(dá) 成,從而導(dǎo)致交易速度難以提升?,F(xiàn)階段比特幣網(wǎng)絡(luò)每秒僅能處理約 7 筆交易,支持智能合 約的以太坊交易處理速度約為每秒 15 筆。相比之下,中心化服務(wù)器支持的 VISA 系統(tǒng)峰值 吞吐率可達(dá) 56,000 筆,支付寶在 2017 年雙十一期間則達(dá)每秒 256,000 筆峰值吞吐率。交易 擁堵,交易費(fèi)攀升已極大限制區(qū)塊鏈的規(guī)模性應(yīng)用。 區(qū)塊鏈社區(qū)對(duì)交易擴(kuò)容方案的爭論與嘗試由來已久,現(xiàn)有的主要方案包括區(qū)塊擴(kuò)容,共 識(shí)算法改良,安全硬件(TEE)輔助,隔離見證,閃電網(wǎng)絡(luò),交易/狀態(tài)分片,多層子鏈等。但 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 14

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華為區(qū)塊鏈白皮書 2 區(qū)塊鏈核心技術(shù)及原理機(jī)制 無論哪種方案都難以同時(shí)兼顧去中心化, 可擴(kuò)展性,安全性三個(gè)關(guān)鍵需求。值得注意的是區(qū) 塊鏈具有應(yīng)用強(qiáng)相關(guān)性,在特定應(yīng)用場景仍可找到各要素間的平衡點(diǎn)以滿足總體業(yè)務(wù)需求。 在大規(guī)模 DAPP(Decentralized APP)應(yīng)用中,往往小額支付占據(jù)了大部分交易請(qǐng)求,而小 額交易并無必要在主鏈及時(shí)獲得確認(rèn),例如共享經(jīng)濟(jì)中廣泛存在的小額支付場景。如果將海 量小額交易在鏈下通道處理,交易過程中不與主鏈交互,而在交易通道關(guān)閉或交易方退出時(shí) 才請(qǐng)求主鏈記錄交易最終狀態(tài),這將極大緩解主鏈的處理壓力,這也是離鏈微支付通道的設(shè) 計(jì)思想。 典型應(yīng)用包括比特幣框架下的閃電網(wǎng)絡(luò)(Lightning Network)和以太坊智能合約框架 下的雷電網(wǎng)絡(luò)(Raiden Network)。 離鏈通道涉及到“鏈上鎖定-鏈下執(zhí)行”等一系列操作,其 中交易雙方的狀態(tài)變化(資金分配比例)與交易執(zhí)行過程由鏈上合約監(jiān)督執(zhí)行。 華為開發(fā)出適用于 Hyperledger Fabric 平臺(tái)的離鏈通道交易系統(tǒng), 通過交易方高效安全 的握手協(xié)議,實(shí)現(xiàn)用戶間單通道 2,000+ TPS 的交易性能。隨著離鏈交易通道數(shù)的增加,可 進(jìn)一步提升系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)交易處理能力。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 15

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華為區(qū)塊鏈白皮書 3 區(qū)塊鏈國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 3 區(qū)塊鏈國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 3.1 區(qū)塊鏈相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策現(xiàn)狀 中歐在區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)政策中逐漸引領(lǐng)全球,歐盟在 2018 年 2 月已成立歐洲區(qū)塊鏈觀察論 壇,主要職責(zé)包括:政策確定,產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動(dòng),跨國境 BaaS(Blockchain as a Service)服務(wù)構(gòu) 建,標(biāo)準(zhǔn)開源制定等,并且在 Horizon 2020 投入 500 萬歐作為區(qū)塊鏈研發(fā)基金(在 2018 年 12 月 19 日前),預(yù)計(jì)三年內(nèi)(2018-2020)區(qū)塊鏈方面投資將達(dá)到 3.4 億歐元。而美國則由 于各州之間政策不一,雖然區(qū)塊鏈在美國初創(chuàng)企業(yè)中仍然是熱潮,但產(chǎn)業(yè)政策推動(dòng)一直較 慢。中東地區(qū)以迪拜為首在引領(lǐng)區(qū)塊鏈的潮流,由政府牽頭,企業(yè)配合以探索區(qū)塊鏈的新技 術(shù)應(yīng)用。亞太區(qū)域日韓也相對(duì)活躍,日本以 NTT 為主,政府背后提供支撐,韓國以金融為 切入點(diǎn)探索區(qū)塊鏈應(yīng)用。 中國國務(wù)院印發(fā)《“十三五”國家信息化規(guī)劃》,區(qū)塊鏈與大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器深度 學(xué)習(xí)等新技術(shù),成為國家布局重點(diǎn)。中國人民銀行印發(fā)了《中國金融業(yè)信息技術(shù) “十三 五” 發(fā)展規(guī)劃》,明確提出積極推進(jìn)區(qū)塊鏈、人工智能等新技術(shù)應(yīng)用研究,并組織進(jìn)行國家 數(shù)字貨幣的試點(diǎn)。在 2017 年 10 月,工信部發(fā)布《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書》,這 是首個(gè)落地的區(qū)塊鏈官方指導(dǎo)文件。 各地政府,特別是沿海地區(qū)紛紛成立區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)地、研究院。目前,深圳、杭州、廣 州、貴陽等地政府都在積極建立區(qū)塊鏈發(fā)展專區(qū),給予特別扶植政策。其中廣州在 2017 年 12 月正式發(fā)布廣州區(qū)塊鏈 10 條策略,在黃浦區(qū)和開發(fā)區(qū)打造區(qū)塊鏈企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新區(qū)。深圳 在 2018 年 3 月由深圳市經(jīng)濟(jì)貿(mào)易和信息化委員會(huì)發(fā)布《市經(jīng)貿(mào)信息委關(guān)于組織實(shí)施深圳市 戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)新一代信息技術(shù)信息安全轉(zhuǎn)型 2018 年第二批扶持計(jì)劃的通知》,區(qū)塊鏈在扶 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 16

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華為區(qū)塊鏈白皮書 3 區(qū)塊鏈國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 持方向之列,這是繼廣州、貴陽、青島、杭州之后,國內(nèi)第 5 個(gè)地方政府,出臺(tái)的關(guān)于區(qū)塊 鏈的扶持政策。 3.2 區(qū)塊鏈在開源領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀 超級(jí)賬本(Hyperledger) 超級(jí)賬本(Hyperledger)是由 Linux 基金會(huì)于 2015 年發(fā)起的推進(jìn)區(qū)塊鏈數(shù)字技術(shù)和交 易驗(yàn)證的開源項(xiàng)目,吸引了包括 IBM、英特爾、Fujitsu、Cisco、華為、Redhat、Oracle、三 星、騰訊云、百度金融等眾多公司參與,目前已經(jīng)有超過 200 家會(huì)員單位。Apache 基金會(huì) 創(chuàng)始人 Brian Behlendorf 擔(dān)任超級(jí)賬本項(xiàng)目的執(zhí)行董事。 超極賬本項(xiàng)目的目標(biāo)是讓成員共同合作,共建開放平臺(tái),滿足來自多個(gè)不同行業(yè)的用戶 案例,并簡化業(yè)務(wù)流程。超級(jí)賬本旗下有多個(gè)區(qū)塊鏈平臺(tái)項(xiàng)目,包括 IBM 貢獻(xiàn)的 Fabric 項(xiàng) 目,Intel 貢獻(xiàn)的 Sawtooth 項(xiàng)目,以及 Iroha、Burrow、Indy 等。 華為是 Hyperledger 重要成員,不僅在 Hyperledger Fabric 和 Sawtooth Lake 項(xiàng)目貢獻(xiàn)大 量代碼,擔(dān)任國內(nèi)僅有的項(xiàng)目 Maintainer 職位,而且也為 Hyperledger 社區(qū)貢獻(xiàn)了區(qū)塊鏈性 能測評(píng)工具 Caliper 項(xiàng)目。 企業(yè)以太坊聯(lián)盟(Enterprise Ethereum Alliance) 2017 年 2 月,企業(yè)以太坊聯(lián)盟(EEA)正式成立。聯(lián)盟輪轉(zhuǎn)董事會(huì)的創(chuàng)始成員包括埃 森哲、桑坦德銀行、BlockApps、BNY 梅隆、芝商所、ConsenSys、英特爾、摩根大通、微 軟、Nuco、IC3。截至 2018 年 2 月,企業(yè)以太坊聯(lián)盟已經(jīng)吸引了超過 150 家成員加入。 企業(yè)以太坊聯(lián)盟旨在合作開發(fā)使企業(yè)更容易地使用以太坊開發(fā)區(qū)塊鏈應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)和技 術(shù)。企業(yè)以太坊聯(lián)盟以提高以太坊區(qū)塊鏈的隱私、保密性、可擴(kuò)展性和安全性為重點(diǎn),另外 還將探索跨越許可以太坊網(wǎng)絡(luò)、公共以太坊網(wǎng)絡(luò)以及行業(yè)特定應(yīng)用層的混合架構(gòu)。 以太坊是由 Vitalik Buterin 開發(fā)的一種非常流行的能夠部署去中心化應(yīng)用的公有鏈技 術(shù),但目前其還不能滿足企業(yè)開發(fā)聯(lián)盟鏈應(yīng)用的需求。很多企業(yè)各自基于以太坊技術(shù)進(jìn)行了 區(qū)塊鏈聯(lián)盟鏈應(yīng)用探索和技術(shù)改進(jìn)。企業(yè)以太坊聯(lián)盟的成立,能夠聯(lián)合各個(gè)利益集團(tuán)、公 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 17

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華為區(qū)塊鏈白皮書 3 區(qū)塊鏈國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 司、用戶等共同出謀劃策,使得以太坊區(qū)塊鏈能夠滿足企業(yè)級(jí)應(yīng)用需求,繁榮整個(gè)以太坊生 態(tài)系統(tǒng)。 3.3 區(qū)塊鏈在標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀 ITU-T ITU-T(國際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)化組織)于 2016 至 2017 年初,SG16(Study Group)、SG17 和 SG20 分別啟動(dòng)了分布式賬本的總體需求、安全,以及在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用研究。成立三個(gè) 焦點(diǎn)組 Focus Group(分布式賬本焦點(diǎn)組(FG DLT)、數(shù)據(jù)處理與管理焦點(diǎn)組(FG DPM))、 法定數(shù)字貨幣焦點(diǎn)組(FG DFC)),分別針對(duì)區(qū)塊鏈與分布式賬本技術(shù)應(yīng)用與服務(wù)研究,基 于區(qū)塊鏈建立可信任的物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市數(shù)據(jù)管理框架,基于數(shù)字貨幣的區(qū)塊鏈應(yīng)用展開標(biāo) 準(zhǔn)化工作。華為擔(dān)任分布式賬本焦點(diǎn)組(FG DLT)架構(gòu)組主席和數(shù)據(jù)處理與管理焦點(diǎn)組 (FG DPM)區(qū)塊鏈組主席。 CCSA CCSA(中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì))兩個(gè)委員會(huì)分別成立了子組和項(xiàng)目: CCSA TC10(物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)工作委員會(huì))2017 年 10 月成立物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈子組:負(fù)責(zé)區(qū)塊 鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)及其涵蓋的智慧城市、車聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng) 用、物流和智能制造等領(lǐng)域的應(yīng)用研究與標(biāo)準(zhǔn)化,由中國聯(lián)通技術(shù)專家擔(dān)任組長,華為技術(shù) 專家擔(dān)任副組長。 CCSA TC1(互聯(lián)網(wǎng)與應(yīng)用技術(shù)工作委員會(huì))下區(qū)塊鏈與大數(shù)據(jù)工作組完成兩個(gè)區(qū)塊鏈 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):《區(qū)塊鏈:第 1 部分 區(qū)塊鏈總體技術(shù)要求》和《區(qū)塊鏈:第 2 部分 評(píng)價(jià)指標(biāo)和 評(píng)測方法》,華為積極參與其中。 JPEG 2018 年 2 月第 78 屆 JPEG 會(huì)議期間,JPEG 委員會(huì)組織了關(guān)于區(qū)塊鏈和分布式賬本技術(shù) 及其對(duì) JPEG 標(biāo)準(zhǔn)影響的特別會(huì)議??紤]到區(qū)塊鏈和分布式賬本等技術(shù)對(duì)未來多媒體的潛在 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 18

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華為區(qū)塊鏈白皮書 3 區(qū)塊鏈國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 影響,需要啟動(dòng)特設(shè)小組考慮標(biāo)準(zhǔn)化來實(shí)現(xiàn)依賴區(qū)塊鏈和分布式賬本技術(shù)的不同系統(tǒng)和成像 服務(wù)之間的互操作性。 IETF 在 2017 年 6 月 IETF99 會(huì)議上成立“Decentralized Internet Infrastructure Proposed RG(Research Group),計(jì)劃研究區(qū)塊鏈架構(gòu)和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),2018 年 IETF 在區(qū)塊鏈上將可能 更多的關(guān)注區(qū)塊鏈的互聯(lián)互通的標(biāo)準(zhǔn)的落地發(fā)展。 IEEE 成立區(qū)塊鏈工作組 P2418( Standard for the Framework of Blockchain Use in Internet of Things (IoT)),重點(diǎn)針對(duì)區(qū)塊鏈在 IoT 場景標(biāo)準(zhǔn)的研究,考慮未來區(qū)塊鏈在 IoT 場景下的接 口對(duì)接標(biāo)準(zhǔn)的確立。 ISO ISO TC307(區(qū)塊鏈和分布式賬本技術(shù)委員會(huì))成立 5 個(gè)研究組 SG(參考架構(gòu)、用例、 安全、身份、智能合約),制定全球區(qū)塊鏈標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)支持協(xié)議。 W3C W3C 啟動(dòng) 3 個(gè) CG(Community Group),其一是 Blockchain CG:研究和評(píng)價(jià)與區(qū)塊鏈 相關(guān)的新技術(shù)以及 usecase(如跨銀行通信),基于 ISO20022 創(chuàng)建區(qū)塊鏈的消息格式,并孵 化 FlexLedger 項(xiàng)目,重點(diǎn)關(guān)注區(qū)塊鏈間的數(shù)據(jù)交互性;其二是 Blockchain Digital Assets CG:討論在區(qū)塊鏈上創(chuàng)建數(shù)字資產(chǎn)的 Web 規(guī)范;其三是 Interledger Payments CG:連接世界 范圍的多個(gè)支付網(wǎng)絡(luò)(ledger)。 3.4 區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)展現(xiàn)狀 R3 2015 年 9 月,R3 區(qū)塊鏈聯(lián)盟由 R3CEV(R3 Crypto Exchange Venture)公司發(fā)起,吸引 了眾多金融機(jī)構(gòu)的參與,包括富國銀行、美國銀行、德意志銀行、匯豐銀行、摩根史丹利、 花旗銀行等。目前 R3 聯(lián)盟已經(jīng)吸引了超過 60 家會(huì)員。R3 致力于為銀行提供區(qū)塊鏈技術(shù)以 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 19

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華為區(qū)塊鏈白皮書 3 區(qū)塊鏈國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 及建立區(qū)塊鏈概念性產(chǎn)品。2016 年,R3 宣布了其為金融機(jī)構(gòu)量身定做的區(qū)塊鏈技術(shù)平臺(tái)項(xiàng) 目 Corda,并于 2017 年將 Corda 項(xiàng)目代碼開源。 CBSG 運(yùn)營商區(qū)塊鏈聯(lián)盟(Carrier Blockchain Study Group) 2017 年 2 月,美國電信運(yùn)營商 Sprint、美國加州區(qū)塊鏈初創(chuàng)公司 TBCASoft、日本軟銀 集團(tuán)合作,成立 CBSG,使用 TBCASoft 開發(fā)的一個(gè)平臺(tái)將 Sprint 的系統(tǒng)連接在一起。利用 Sprint 底層核心網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建 TBCSoft 區(qū)塊鏈平臺(tái)層,多個(gè)基站子系統(tǒng)(BSS)接入?yún)^(qū)塊鏈平 臺(tái),在多個(gè)應(yīng)用之間共享賬本。 CBSG 在跨運(yùn)營商的支付平臺(tái)系統(tǒng)上完成充值、移動(dòng)錢包漫游、國際匯款和物聯(lián)網(wǎng)支 付。目前為止,該聯(lián)盟已經(jīng)成功測試了移動(dòng)支付系統(tǒng),并通過該平臺(tái)為不同運(yùn)營商的預(yù)付費(fèi) 電話充值。將來,該組織會(huì)推出連接計(jì)算、個(gè)人認(rèn)證和債務(wù)清算的應(yīng)用程序。在 2018 年的 MWC 上 CBSG 宣布又增加了 5 家成員:KT,LGU+,Telefonica,F(xiàn)LDT 和 Etisalat,成員數(shù) 從原有 4 家發(fā)展到 9 家。華為已與其保持深入交流。 TIoTA 可信物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(Trusted IoT Alliance) 2017 年 9 月,思科、Bosch、ConsenSys、IOTA 等公司聯(lián)合成立,成員還包括 BNY Mellon、U.S.Bank、BigchainDB 等??尚盼锫?lián)網(wǎng)聯(lián)盟將會(huì)建立基于區(qū)塊鏈的、可信賴的物聯(lián) 網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng),提升物聯(lián)網(wǎng)的安全性及可信性,同時(shí)也將制定開源區(qū)塊鏈協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn),來加強(qiáng) 物聯(lián)網(wǎng)的安全性。根據(jù)路線圖,可信物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟將會(huì)支持基于超級(jí)賬本、比特幣和以太坊技 術(shù)的區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)。 BiTA 區(qū)塊鏈貨運(yùn)聯(lián)盟(Blockchain in Transport Alliance) BiTA 成立于 2017 年 8 月,成員包括聯(lián)邦快遞、UPS、Penske、GE 運(yùn)輸、SAP、 Salesforce、京東物流等,目前已經(jīng)超過 100 家。BiTA 整合貨運(yùn)及物流行業(yè)各方,共同探討 區(qū)塊鏈在貨運(yùn)行業(yè)的應(yīng)用,開發(fā)貨運(yùn)行業(yè)的區(qū)塊鏈標(biāo)準(zhǔn),從而提高貨運(yùn)流程的透明度及效 率,使該行業(yè)變得更加先進(jìn)。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 20

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華為區(qū)塊鏈白皮書 3 區(qū)塊鏈國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 B3I 區(qū)塊鏈保險(xiǎn)行業(yè)倡議(Blockchain Insurance Industry Initiative) 2016 年 10 月,荷蘭全球人壽保險(xiǎn)公司(Aegon)、德國安聯(lián)保險(xiǎn)集團(tuán)(Allianz)、德國 慕尼黑再保險(xiǎn)公司(Munich Re)、瑞士再保險(xiǎn)公司(Swiss Re)、蘇黎世保險(xiǎn)集團(tuán)有限公司 (Zurich Insurance Group)五大保險(xiǎn)巨頭聯(lián)合發(fā)布保險(xiǎn)行業(yè)區(qū)塊鏈倡議 B3I,旨在研究區(qū)塊鏈 在保險(xiǎn)業(yè)的可行性,并開發(fā)基于區(qū)塊鏈的保險(xiǎn)概念證明。 中國區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇 2016 年 10 月 18 號(hào)由工信部信息化和軟件服務(wù)業(yè)司、國家標(biāo)準(zhǔn)委工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)二部指導(dǎo) 在北京成立,聯(lián)盟凝聚政、產(chǎn)、學(xué)、研等各方資源,跟蹤研究區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展趨勢, 研究標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建我國區(qū)塊鏈發(fā)展路線圖,同時(shí)組織對(duì)外交流。 金融區(qū)塊鏈合作聯(lián)盟 2016 年 5 月,深圳市金融科技協(xié)會(huì)等二十余家金融機(jī)構(gòu)和科技企業(yè)共同發(fā)起成立,目 標(biāo)是在 3 至 5 年內(nèi)研發(fā)一條或多條金融區(qū)塊鏈。目前華為與華夏銀行、廣發(fā)銀行等多家企業(yè) 參與,致力于金融領(lǐng)域的區(qū)塊鏈的研究和產(chǎn)業(yè)共識(shí)的建立。 可信區(qū)塊鏈聯(lián)盟 為落實(shí)《“十三五”國家信息化規(guī)劃》,搭建政產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái),推進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)與實(shí)體 經(jīng)濟(jì)深度融合,在工業(yè)和信息化部的指導(dǎo)和支持下,中國信息通信研究院牽頭成立“可信區(qū) 塊鏈聯(lián)盟”。目前聯(lián)盟約 150+企業(yè)參與,華為、京東金融、智鏈、騰訊、中國移動(dòng)、中國電 信等都參加聯(lián)盟。華為作為副理事長單位參與,依托信通院打造的合作平臺(tái),支撐國家在區(qū) 塊鏈的頂層設(shè)計(jì),協(xié)助構(gòu)建和諧共贏的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 21

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華為區(qū)塊鏈白皮書 4 區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用場景 4 區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用場景 華為目前關(guān)注的區(qū)塊鏈的應(yīng)用場景主要如下(包含但不限于): - 典型場景 說明 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)存證/交易 搭建可信的數(shù)據(jù)交易平臺(tái),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的登記、交 易、溯源,幫助企業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)資產(chǎn)變現(xiàn)。 身份認(rèn)證 實(shí)現(xiàn) IOT 設(shè)備/用戶的接入鑒權(quán)、固件管理等,提高系統(tǒng) 安全性。 行業(yè)應(yīng)用 IOT 新能源 搭建新能源點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)可信交易和價(jià)值轉(zhuǎn) 移。 供應(yīng)鏈溯源 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,打通各環(huán)節(jié)流程,提高數(shù)據(jù)透明性、可 車聯(lián)網(wǎng) 追溯性。 共享汽車的里程、速度等信息,供相關(guān)利益方(保險(xiǎn)公 司、車廠等)獲取。 電信 多云多網(wǎng)協(xié)同 多云+多網(wǎng)可信接入,使能“多網(wǎng)+多云”云業(yè)務(wù)全球無 金融 縫漫游。 供應(yīng)鏈金融 金融系統(tǒng)進(jìn)入企業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)供應(yīng)鏈上下游企 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 22

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華為區(qū)塊鏈白皮書 4 區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用場景 - 典型場景 說明 業(yè)的可信放貸。 普惠金融 構(gòu)建個(gè)人的可信信息,降低身份審核成本,提升金融業(yè) 務(wù)的人群覆蓋面,促進(jìn)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 4.1 數(shù)據(jù)交易:實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交易的過程透明、可審計(jì),重塑社會(huì) 公信力 數(shù)據(jù)是未來以互聯(lián)和機(jī)器學(xué)習(xí)為主的經(jīng)濟(jì)中最重要的成分,AI 算法分析數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生許 多改變世界的發(fā)現(xiàn)。而對(duì)于數(shù)據(jù)收集能力有限的企業(yè),數(shù)據(jù)交易將是一個(gè)互惠互利的工作, 可以促進(jìn)公司的創(chuàng)新,創(chuàng)造新的收入來源。然而由于目前數(shù)據(jù)交易市場上存在數(shù)據(jù)非法倒 賣,信息透明度低,易被篡改等問題,導(dǎo)致數(shù)據(jù)交易的規(guī)模受限。 區(qū)塊鏈的去中心化、安全性和不可篡改可追溯性,可以讓參與主體之間建立信任,推進(jìn) 數(shù)據(jù)交易的可持續(xù)大幅增長:數(shù)據(jù)所有權(quán)、交易和授權(quán)范圍記錄在區(qū)塊鏈上,數(shù)據(jù)所有權(quán)可 以得到確認(rèn),精細(xì)化的授權(quán)范圍可以規(guī)范數(shù)據(jù)的使用。同時(shí),數(shù)據(jù)從采集到分發(fā)的每一步都 可以記錄在區(qū)塊鏈上,使得數(shù)據(jù)源可追溯,進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)源進(jìn)行約束,加強(qiáng)數(shù)據(jù)質(zhì)量?;趨^(qū) 塊鏈的去中心化數(shù)據(jù)交易平臺(tái),可以形成更大規(guī)模的全球化數(shù)據(jù)交易場景。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 23

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華為區(qū)塊鏈白皮書 4 區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用場景 圖4-1 基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)交易確權(quán)示意圖 特別是在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,分布廣泛的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、傳感器等會(huì)收集大量的數(shù)據(jù)。去中心化 數(shù)據(jù)交易網(wǎng)絡(luò)能很好的支持分布、實(shí)時(shí)和精細(xì)化的數(shù)據(jù)交易,可以成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域數(shù)據(jù)交易 的媒介;同時(shí)它也能引入信任度,持續(xù)保持透明度,很好的支持物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域數(shù)據(jù)交易生態(tài)系 統(tǒng)的參與主體,包括數(shù)據(jù)采集,存儲(chǔ),交易、分發(fā)和數(shù)據(jù)服務(wù)各個(gè)流程的參與者;最后,去 中心化數(shù)據(jù)交易網(wǎng)絡(luò)也需要在可擴(kuò)展性,交易成本和交易速度方面有突破,才能加速推動(dòng)物 聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域數(shù)據(jù)市場的商用化。 4.2 身份認(rèn)證:驗(yàn)證身份的合法性,加速數(shù)字化社會(huì)發(fā)展 身份及接入管理服務(wù)是區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域,不僅如此,由于區(qū)塊鏈技術(shù)可 以帶來高可靠性、可追朔和可協(xié)作等特質(zhì),使得其在身份及接入管理服務(wù)的應(yīng)用領(lǐng)域具備成 為基礎(chǔ)技術(shù)的潛力。 伴隨著數(shù)字化進(jìn)程的加速,身份及接入管理服務(wù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綇V泛,包括互聯(lián) 網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)生活等。在這些應(yīng)用領(lǐng)域中,身份及接入管理服務(wù)的典型作用是保 障具備合法身份的用戶或設(shè)備可以安全、高效的接入和享受服務(wù)。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 24

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華為區(qū)塊鏈白皮書 4 區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用場景 身份及接入管理服務(wù)在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中所處的位置至關(guān)重要,但目前該服務(wù)也一直面臨 著隱私泄露、身份欺詐以及碎片化等問題,給用戶、設(shè)備和系統(tǒng)均帶來極大的挑戰(zhàn)。 區(qū)塊鏈技術(shù)的引入和發(fā)展,為進(jìn)一步解決上述問題提供了新的思路。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用 到身份及接入管理服務(wù)中,將有可能形成一種協(xié)作的、透明的身份管理方案,有助于企業(yè)、 組織更好的完成身份管理和接入認(rèn)證。 華為區(qū)塊鏈技術(shù)在身份及接入管理服務(wù)的應(yīng)用,將依托新的硬件、軟件和區(qū)塊鏈平臺(tái)等 的配套支持,為企業(yè)、組織提供專業(yè)、安全、高效的身份和管理服務(wù),身份認(rèn)證的應(yīng)用示例 如下圖。 圖4-2 華為區(qū)塊鏈自主身份認(rèn)證方案 4.3 新能源:打造清潔能源交易信任基石 在新能源領(lǐng)域,區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用正在改變著現(xiàn)有的行業(yè)結(jié)構(gòu),降低交易成本,并保留 更有效的記錄,實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)從數(shù)字化向信息化最后向智能化發(fā)展的路徑。隨著分布式光 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 25

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華為區(qū)塊鏈白皮書 4 區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用場景 伏、儲(chǔ)能的成本大幅降低,以區(qū)域自治為核心的能源微網(wǎng)社區(qū)將逐步凸顯經(jīng)濟(jì)性。同時(shí),諸 如太陽能這類新能源往往具有分布式的特點(diǎn),發(fā)電廠及住戶都可以使用太陽能板來進(jìn)行儲(chǔ) 能,能源認(rèn)領(lǐng)可以發(fā)生在生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間,因此可以通過區(qū)塊鏈和智能電表,對(duì)不同主 體的發(fā)電量進(jìn)行計(jì)量和登記以形成一個(gè)不可篡改的發(fā)電量賬本;同時(shí)通過智能合約來實(shí)現(xiàn)多 余電力的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)認(rèn)領(lǐng)和交易。另一方面,區(qū)塊鏈還可以促進(jìn)新能源給社會(huì)帶來巨大的公益和 環(huán)保價(jià)值。通過區(qū)塊鏈和智能電表,對(duì)不同主體的發(fā)電量進(jìn)行計(jì)算和登記以形成一個(gè)不可篡 改的清潔電力發(fā)電量賬本,相關(guān)環(huán)保和公益機(jī)構(gòu)完全可以在這筆交易在區(qū)塊鏈中被驗(yàn)證有效 時(shí)向用戶和發(fā)電廠發(fā)放清潔能源生產(chǎn)和使用證書,以鼓勵(lì)雙方生產(chǎn)和使用新能源的行為。 華為在某新能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目中,通過區(qū)塊鏈技術(shù)的使用,用戶可以清晰的查閱到他們的 每一筆交易記錄,了解所使用的每一度電具體來源于哪個(gè)發(fā)電站的哪個(gè)光伏發(fā)電板,并能夠 根據(jù)該發(fā)電站的電價(jià)及剩余可用發(fā)電量,自主選擇自己的供電來源。智能合約直接配對(duì)電站 和用戶間的認(rèn)領(lǐng)。通過認(rèn)領(lǐng)清潔電力,用戶獲得權(quán)威電子證書,證明其對(duì)節(jié)能減排做的相關(guān) 貢獻(xiàn)。而對(duì)于發(fā)電企業(yè)來講,則可以根據(jù)用戶所提交的用電申請(qǐng),動(dòng)態(tài)計(jì)算各電站的供需狀 態(tài),及時(shí)調(diào)整發(fā)電策略以及價(jià)格。 圖4-3 華為區(qū)塊鏈在新能源點(diǎn)對(duì)點(diǎn)認(rèn)領(lǐng)方案 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 26

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華為區(qū)塊鏈白皮書 4 區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用場景 4.4 車聯(lián)網(wǎng):用區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)信息準(zhǔn)確共享,構(gòu)建新經(jīng)濟(jì)模式 車聯(lián)網(wǎng)是基于網(wǎng)絡(luò)連接、車載傳感器數(shù)據(jù)收集,配合云端的設(shè)備管理、大數(shù)據(jù)分析等技 術(shù)的融合,并加上大量的應(yīng)用創(chuàng)新而形成的一種綜合性技術(shù)。也正是這些技術(shù)和應(yīng)用的不斷 融合和積累,使得汽車的經(jīng)營維護(hù)模式逐步實(shí)現(xiàn)了巨大的轉(zhuǎn)變,由最初的單產(chǎn)品服務(wù),到現(xiàn) 在的多方協(xié)同維護(hù),再到可預(yù)見的未來的生態(tài)化價(jià)值鏈。 在這個(gè)發(fā)展過程中,越來越多經(jīng)營實(shí)體加入到這個(gè)圍繞著車輛完整生命周期服務(wù)的鏈條 中,并且互相之間將形成越來越密切的關(guān)系,保險(xiǎn)與 4S 店的配合是典型的例子。但目前在 這些相互配合中,信息散落在各個(gè)環(huán)節(jié)且形式各異,在交互過程中的信息傳遞也只依賴于雙 方的信用和人工保證,也就是信息的完整性、一致性、可靠性和交互的效率等方面存在一定 的限制,這同時(shí)也提高了更多的經(jīng)營實(shí)體、第三方應(yīng)用加入到這個(gè)價(jià)值鏈的門檻。具體來 說,車輛網(wǎng)存在如下特點(diǎn): ? 數(shù)據(jù)來源廣 大量的車載傳感器、網(wǎng)絡(luò)連接、云端服務(wù),使得數(shù)據(jù)的獲取/分析呈現(xiàn)自動(dòng)化,分布式的 特點(diǎn)。 ? 多方參與 包括用戶/企業(yè)、車廠、4S 店、保險(xiǎn)、共享車企、二手市場、車輛管理部門、執(zhí)法部 門、創(chuàng)新應(yīng)用開發(fā)商等等 ? 利益不一致且無單一可信方 例如用戶、保險(xiǎn)、4S 店之間存在一定的利益博弈。雖然有途徑進(jìn)行權(quán)威仲裁,但往往是 事后的、冗長的流程 ? 需客觀取證 如事故記錄等客觀事實(shí)會(huì)被多方采用 ? 大量流程交互 如一次交通肇事、一次車輛交易、一次用戶的服務(wù)請(qǐng)求,往往都涉及多方的流程交互, 一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交互機(jī)制將大大提升其效率。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 27

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華為區(qū)塊鏈白皮書 4 區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用場景 可以發(fā)現(xiàn),區(qū)塊鏈技術(shù)所倡導(dǎo)的解決問題的場景和優(yōu)勢與上述車聯(lián)網(wǎng)特征不謀而合。利 用區(qū)塊鏈,可以通過數(shù)據(jù)防篡改和可追溯的統(tǒng)一賬本來記錄車輛整個(gè)生命周期的信息,該賬 本在各參與方之間共享(參與方既可以是信息提供者,又可以是信息使用者),實(shí)現(xiàn)去中心 化的信息互通。同時(shí),結(jié)合智能合約、鏈上鏈下數(shù)據(jù)互通等更前沿的技術(shù),可實(shí)現(xiàn)整個(gè)價(jià)值 鏈上各種流程的自動(dòng)化,進(jìn)一步提升效率。例如基于車輛的生命周期信息,可以考慮將區(qū)塊 鏈用于出廠/維修/改裝/維護(hù)、故障權(quán)責(zé)定界、保險(xiǎn)理賠、二手車車況取證等場景。 由于涉及從用戶到企業(yè)再到監(jiān)管部門等不同參與方,數(shù)據(jù)隱私是區(qū)塊鏈應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)的 關(guān)鍵挑戰(zhàn),這包括技術(shù)和非技術(shù)兩方面。技術(shù)上,需要通過加密、授權(quán)等相關(guān)機(jī)制,使得某 個(gè)流程相關(guān)的數(shù)據(jù)只有參與該流程的實(shí)體可以訪問,而不是無約束地可訪問任何鏈上數(shù)據(jù); 非技術(shù)層面,用戶是否同意讓自己車輛的數(shù)據(jù)在多個(gè)實(shí)體之間共享,例如讓保險(xiǎn)公司了解汽 車的維修記錄等。面對(duì)這些問題,在初期可優(yōu)先考慮車隊(duì)管理、共享汽車、車企內(nèi)流程互通 等隱私低敏感場景。 4.5 供應(yīng)鏈溯源:樹立公信力,構(gòu)建真實(shí)交易 每年的 315 打假僅是打假過程的冰山一角,產(chǎn)品溯源防偽仍是目前社會(huì)和企業(yè)的主要難 題。以食品為例,雖然有綠色食品標(biāo)識(shí),但因?yàn)槿藶橐蛩卦谡麄€(gè)供應(yīng)鏈中參與過多,導(dǎo)致對(duì) 中間環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)可信度存在較大疑問,這會(huì)對(duì)社會(huì)和企業(yè)的公信力產(chǎn)生很大的影響。食品是 否是綠色無污染的,高端藝術(shù)品/奢侈品是否為贗品等一系列問題仍然擺在社會(huì)面前。 區(qū)塊鏈技術(shù)依托其具有的數(shù)據(jù)不可篡改、交易可追溯以及時(shí)間戳的存在性證明機(jī)制,可 以很好的解決供應(yīng)鏈體系內(nèi)各參與方在數(shù)據(jù)被篡改時(shí)產(chǎn)生的糾紛,實(shí)現(xiàn)有效的追責(zé)和產(chǎn)品防 偽。 供應(yīng)鏈溯源分為三大類:第一類為食用產(chǎn)品(肉類、蔬菜、水產(chǎn)品、嬰兒奶粉、中藥材 等);第二類為高檔消費(fèi)品(名貴酒類)和高端藝術(shù)區(qū)(文物、珠寶等);第三類為文件證書 產(chǎn)品(房產(chǎn)證、學(xué)歷證等),實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈上下游企業(yè)全部納入追溯體系,構(gòu)建來源可查、去 向可追、責(zé)任可究的全鏈條可追溯體系。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 28

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華為區(qū)塊鏈白皮書 4 區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用場景 以牛奶溯源為例:目前牛奶溯源主要有奶牛業(yè)主,奶牛飼料提供商,奶牛灌裝廠商,物 流方,監(jiān)管方,售賣方(商場超市)。首先奶牛業(yè)主通過第三方傳感器,獲得奶牛日常的喂 養(yǎng)過程以及牛奶的檢測數(shù)據(jù)并記錄在賬本中,針對(duì)這些數(shù)據(jù),監(jiān)管部門或防疫部門會(huì)根據(jù)其 數(shù)據(jù)給予奶牛業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的支撐,并補(bǔ)充到分布式賬本中。奶牛飼料提供商給奶牛業(yè)主提 供的飼料情況的數(shù)據(jù)上鏈后,可有效對(duì)非法飼料跟蹤和定責(zé)。再通過灌裝廠商的灌裝流程數(shù) 據(jù),以及物流方的數(shù)據(jù),從而獲知牛奶的運(yùn)輸中的保鮮度。通過售賣方,可以方便普通用戶 通過終端應(yīng)用獲取想要購買奶粉的整個(gè)生產(chǎn)和售賣流程,從而杜絕非法產(chǎn)品,有效構(gòu)建政府 公信力,同時(shí)基于數(shù)據(jù)的共享,各方可以知道相互的需求,實(shí)現(xiàn)更為有效的合作互贏。當(dāng)然 在牛奶生產(chǎn)過程中,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不達(dá)標(biāo)則會(huì)馬上預(yù)警進(jìn)行調(diào)整,并且不達(dá)標(biāo)的數(shù)據(jù)無法生成平 臺(tái)認(rèn)證的質(zhì)量簽名,對(duì)應(yīng)牛奶將被拒絕銷售,且數(shù)據(jù)超標(biāo)的,將及時(shí)進(jìn)行銷毀,從而保障牛 奶品質(zhì)。同時(shí)監(jiān)管部門對(duì)不能認(rèn)真保障牛奶質(zhì)量的業(yè)主,給予相應(yīng)的懲罰,取消其奶牛飼養(yǎng) 資格,并將業(yè)主加入非誠信人員名單,對(duì)其后續(xù)的經(jīng)營資質(zhì)產(chǎn)生很大影響形成督促作用,目 標(biāo)是形成自治的良性循環(huán),避免人為弄虛作假。 4.6 運(yùn)營商云網(wǎng)協(xié)同:解決運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)碎片化,構(gòu)建新商業(yè)模 式 傳統(tǒng)運(yùn)營商基于”煙囪式的網(wǎng)絡(luò)即業(yè)務(wù)”架構(gòu),業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)都是運(yùn)營商經(jīng)營,網(wǎng)絡(luò)是支 撐系統(tǒng),業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)之間的費(fèi)用內(nèi)部結(jié)算,但隨著 ICT 融合,通信產(chǎn)業(yè)從封閉走向開放,業(yè) 務(wù)提供者除了運(yùn)營商之外,還包括了大量 OTT 類云服務(wù)商和虛擬業(yè)務(wù)提供商。為支撐新業(yè) 務(wù)生態(tài)的需求,運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)需要云化重構(gòu),實(shí)現(xiàn)類似云計(jì)算 IaaS/PaaS(Infrastructure as a Service/ Platform as a Service)一樣靈活、彈性、自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)(NaaS)的能力。這 些能力可以有償?shù)拈_放給各云服務(wù)商和虛擬業(yè)務(wù)提供商,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力變現(xiàn)。區(qū)塊鏈可以在 不同節(jié)點(diǎn)之間建立信任、隨著運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)從封閉的內(nèi)部結(jié)算方式向貨幣化的對(duì)外服務(wù)轉(zhuǎn)型, 可以引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù),為多云、多網(wǎng)、多端之間建立互信的新型交易模式。 根據(jù)英國電信(BT)對(duì)企業(yè)客戶的調(diào)研顯示,90%的企業(yè)希望能獲得“云網(wǎng)一體化”的 服務(wù),以保障端到端的 SLA(Service-Level Agreement)、安全,獲取端到端的性能報(bào)告、實(shí)現(xiàn) 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 29

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華為區(qū)塊鏈白皮書 4 區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用場景 端到端的管理和故障診斷能力。云網(wǎng)系統(tǒng)需要支持從任意一個(gè)云服務(wù)或者網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的銷售入 口登入,可以購買到任意一家的云服務(wù)或網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的功能,而不用多次登錄不同的入口。 基于以上訴求,可以設(shè)計(jì)一種基于聯(lián)盟鏈的云網(wǎng)業(yè)務(wù)方案:對(duì)聯(lián)盟內(nèi)企業(yè)進(jìn)行“多云+ 多網(wǎng)”的銷售進(jìn)行授權(quán)認(rèn)證,對(duì)云和網(wǎng)的銷售記錄、配置情況進(jìn)行記賬和追溯。以云服務(wù)側(cè) 購買網(wǎng)絡(luò)為例:云服務(wù)側(cè)向區(qū)塊鏈提交購買/配置信息請(qǐng)求,而網(wǎng)絡(luò)服務(wù)側(cè)驗(yàn)證請(qǐng)求并確認(rèn) 請(qǐng)求,云服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)側(cè)達(dá)成共識(shí)并寫入?yún)^(qū)塊鏈,至此購買成功。在結(jié)算上,可根據(jù)區(qū)塊 鏈上的購買信息、配置更改信息、使用信息進(jìn)行結(jié)算,同時(shí)保證賬本的一致性,并支持實(shí)時(shí) 結(jié)算。 圖4-4 云網(wǎng)協(xié)同區(qū)塊鏈解決方案 4.7 供應(yīng)鏈金融:有效減少金融風(fēng)險(xiǎn),拓展金融業(yè)務(wù)發(fā)展 華為關(guān)心區(qū)塊鏈在金融行業(yè)的應(yīng)用場景,因?yàn)檫@與我們通過“云、管、端”為金融服務(wù) 推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和成熟化的核心戰(zhàn)略直接匹配,此外,區(qū)塊鏈加速了信息的安全分發(fā),呈 現(xiàn),傳輸和處理。從區(qū)塊鏈技術(shù)中受益最多的往往是那些參與者之間信任度較低、交易記錄 安全性和完整性要求較高的行業(yè),而金融業(yè)正是其中之一。相關(guān)咨詢報(bào)告顯示區(qū)塊鏈或分布 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 30

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華為區(qū)塊鏈白皮書 4 區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用場景 式賬本技術(shù)每年可為金融行業(yè)節(jié)省成本 50-70 億美元,這種成本的降低主要來自于區(qū)塊鏈對(duì) 現(xiàn)有業(yè)務(wù)的改進(jìn),如跨境支付價(jià)值鏈的改善、對(duì)賬流程的優(yōu)化、用戶身份認(rèn)證/反洗錢流程 的效率提升和供應(yīng)鏈金融以及普惠金融中的信息共享等。 “區(qū)塊鏈+供應(yīng)鏈金融”是區(qū)塊鏈在金融領(lǐng)域的最佳應(yīng)用場景之一,具有廣闊的市場空 間。供應(yīng)鏈金融具有系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)性的業(yè)務(wù)理念,決定了信息流是供應(yīng)鏈金融風(fēng)險(xiǎn)把控的關(guān) 鍵。如何獲取真實(shí)、全面、有效的數(shù)據(jù),既是供應(yīng)鏈金融風(fēng)控的基礎(chǔ),又是風(fēng)控的難點(diǎn),通 過區(qū)塊鏈的分布式賬本等技術(shù)可以在供應(yīng)鏈參與中的眾多企業(yè)、眾多金融機(jī)構(gòu)間搭起一張可 信的信息網(wǎng)絡(luò),從企業(yè)經(jīng)營信息的源端獲取信息,然后通過區(qū)塊鏈達(dá)到端到端的信息數(shù)據(jù)透 明、不可篡改,所有參與方都通過一個(gè)去中心化的記賬系統(tǒng)分享商流、物流、資金流信息。 銀行根據(jù)真實(shí)的企業(yè)貿(mào)易背景、實(shí)時(shí)產(chǎn)生的運(yùn)營數(shù)據(jù)開展授信決策,縮短資料數(shù)據(jù)收集、校 驗(yàn)、評(píng)估的作業(yè)時(shí)間,降低風(fēng)險(xiǎn)成本,提升決策的精確性和效率。而企業(yè)通過供應(yīng)鏈金融可 以獲得更低的貸款成本,更快速迅捷的金融服務(wù),幫助業(yè)務(wù)的順利開展和拓廣。 具體而言,區(qū)塊鏈技術(shù)可以為供應(yīng)鏈金融在以下方面提供強(qiáng)有力的支持: ? 通過區(qū)塊鏈的不可篡改性,記錄供應(yīng)鏈金融中上下游企業(yè)和周邊企業(yè)的資金流、物流、 商流過程,降低供應(yīng)鏈金融過程中,可信數(shù)據(jù)采集、傳遞的難度;為金融機(jī)構(gòu)獲取第一 手的供應(yīng)鏈信息提供便利。如果企業(yè)廣泛部署物聯(lián)網(wǎng)終端,結(jié)合企業(yè)信息化系統(tǒng)的進(jìn)銷 存信息,可以真實(shí)的勾勒出企業(yè)的運(yùn)營情況與資產(chǎn)情況;企業(yè)透過企業(yè)網(wǎng)銀、銀企直聯(lián) 等渠道與上下游企業(yè)產(chǎn)生資金往來,提供真實(shí)的財(cái)務(wù)資金信息;這些信息將幫助金融機(jī) 構(gòu)在進(jìn)行貿(mào)易融資、倉單貸款、應(yīng)收賬款貸款過程中極大簡化信用評(píng)估流程與成本,以 此降低企業(yè)融資的成本,提供融資的效率; ? 通過“智能合約”等技術(shù)手段,為企業(yè)間“合同信任”關(guān)系之外,添加新的保障措施, 簡化企業(yè)間互擔(dān)保、風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?、回購、履約等經(jīng)營行為的流程,降低違約糾紛處理的時(shí) 間成本和資金成本。以合同融資為例,合同的買方與賣方建立起中長期的供應(yīng)關(guān)系,采 購方的銷售數(shù)據(jù)衍生出對(duì)原材料的采購需求的評(píng)估數(shù)據(jù),市場的真實(shí)供需關(guān)系是融資回 收的第一保障;若采購方企業(yè)提供風(fēng)險(xiǎn)緩釋措施,在風(fēng)險(xiǎn)條件觸發(fā)后,采購方是否按指 令進(jìn)行回購、退款等風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償履約措施,直接影響融資貸款是否產(chǎn)生不良資產(chǎn)?,F(xiàn)行的 操作中,上述履約約束主要來源于“合同信任”,但履約過程中可能存在法律爭議,后 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 31

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華為區(qū)塊鏈白皮書 4 區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用場景 期將增加法律糾紛的處理時(shí)間及成本。引入?yún)^(qū)塊鏈“智能合約”,將上述合同約定事項(xiàng) 上鏈,使其變?yōu)樽詣?dòng)觸發(fā)與操作,從技術(shù)的角度彌補(bǔ)履約中的意外過程和主觀違約可 能,保障融資安全。 供應(yīng)鏈金融中采用區(qū)塊鏈技術(shù)的流程示意如下: 圖4-5 供應(yīng)鏈金融區(qū)塊鏈解決方案 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 32

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華為區(qū)塊鏈白皮書 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) 5.1 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)(BCS:Blockchain service) 華為云區(qū)塊鏈服務(wù) BCS 是基于開源區(qū)塊鏈技術(shù)和華為在分布式并行計(jì)算、PaaS、數(shù)據(jù) 管理、安全加密等核心技術(shù)領(lǐng)域多年積累基礎(chǔ)上推出的企業(yè)級(jí)區(qū)塊鏈云服務(wù)產(chǎn)品。 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)是一種開放易用、靈活高效的通用型基礎(chǔ)技術(shù),聚焦于區(qū)塊鏈云技術(shù) 平臺(tái)建設(shè),幫助企業(yè)在華為云上快速、高效的搭建企業(yè)級(jí)區(qū)塊鏈行業(yè)方案和應(yīng)用,共同推動(dòng) 區(qū)塊鏈應(yīng)用場景落地,打造基于區(qū)塊鏈的公共信任基礎(chǔ)設(shè)施和共贏生態(tài)。 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)基于可信,開放,服務(wù)全球的華為云上運(yùn)行,華為云產(chǎn)品和服務(wù)具有 華為獨(dú)有的新技術(shù),以降低成本、彈性靈活、電信級(jí)安全、高效自助管理等優(yōu)勢惠及用戶, BCS 可以和華為云技術(shù)產(chǎn)品和行業(yè)解決方案無縫對(duì)接,幫助企業(yè)在安全、高效、不可篡改等 基礎(chǔ)上輕松跨入云時(shí)代,快速部署新解決方案和應(yīng)用。 5.1.1 區(qū)塊鏈服務(wù) BCS 的設(shè)計(jì)原則和產(chǎn)品定位 設(shè)計(jì)原則 ? 簡單易用 在開源組件基礎(chǔ)上部署企業(yè)級(jí)分布式區(qū)塊鏈系統(tǒng)并非易事,不僅需要深入專業(yè)的區(qū) 塊鏈知識(shí),同時(shí)需要各種復(fù)雜的設(shè)計(jì)和配置,易出錯(cuò)。BCS 能幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化配 置、部署區(qū)塊鏈應(yīng)用,并提供區(qū)塊鏈全生命周期管理,讓客戶簡單使用區(qū)塊鏈系統(tǒng),專 注于上層應(yīng)用的創(chuàng)新和開發(fā)。 ? 成熟先進(jìn) 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 33

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華為區(qū)塊鏈白皮書 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) BCS 在 Hyperledger、Kubernetes 和 Docker 等開源組件的基礎(chǔ)上搭建,為用戶提供 成熟先進(jìn)的區(qū)塊鏈系統(tǒng),華為云區(qū)塊鏈服務(wù)秉承源于開源、優(yōu)于開源、回饋開源的原 則,積極投入和引領(lǐng)了多個(gè)開源社區(qū)的工作。 ? 安全可靠 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)在開源的基礎(chǔ)上注重自主創(chuàng)新,目前在關(guān)鍵領(lǐng)域如共識(shí)算法、同 態(tài)加密、零知識(shí)證明、電信級(jí)云安全,高速網(wǎng)絡(luò)連接、海量存儲(chǔ)等方面具有自主知識(shí)產(chǎn) 權(quán)的專利和技術(shù)積累。BCS 是在華為云完善的用戶、秘鑰、權(quán)限管理、隔離處理、可靠 的網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)能力和運(yùn)營安全基礎(chǔ)上推出的區(qū)塊鏈服務(wù)。 ? 云鏈結(jié)合 區(qū)塊鏈只有與具體的企業(yè)應(yīng)用、行業(yè)場景相結(jié)合才能真正產(chǎn)生價(jià)值,華為云提供各 種區(qū)塊鏈需要的無限可擴(kuò)展的資源和豐富多樣的云計(jì)算產(chǎn)品、定制化的各行業(yè)解決方 案,BCS 和華為云結(jié)合可以給企業(yè)帶來更大的便利、價(jià)值和想象空間。 ? 合作開放 華為云專注于區(qū)塊鏈底層技術(shù)和平臺(tái)服務(wù)能力搭建,和各行業(yè)合作伙伴攜手合作, 共同打造基于華為區(qū)塊鏈服務(wù)的可信行業(yè)區(qū)塊鏈解決方案和區(qū)塊鏈生態(tài),共同推進(jìn)區(qū)塊 鏈場景落地,幫助客戶實(shí)現(xiàn)商業(yè)成功。 產(chǎn)品定位 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)致力于將自身技術(shù)使能企業(yè)的創(chuàng)新成長,面向企業(yè)及開發(fā)者提供一站 式規(guī)劃、采購、配置、開發(fā)、上線和運(yùn)維的區(qū)塊鏈平臺(tái)服務(wù),企業(yè)在華為云區(qū)塊鏈服務(wù)上可 快速自主搭建一套基于企業(yè)自身業(yè)務(wù)高安全、高可靠、高性能的企業(yè)級(jí)區(qū)塊鏈系統(tǒng),同時(shí)結(jié) 合云服務(wù)特色的按需付費(fèi)、彈性伸縮和可視化的數(shù)據(jù)管理等特性,大幅提高用戶使用區(qū)塊鏈 的效率,有效降低企業(yè)的初始成本和使用成本。 5.1.2 區(qū)塊鏈服務(wù) BCS 的總體邏輯架構(gòu) 在設(shè)計(jì)原則的指導(dǎo)下,為解決區(qū)塊鏈在企業(yè)級(jí)場景下的一些突出問題,包括系統(tǒng)性能、 功能完備性、系統(tǒng)擴(kuò)展性、易用性等,華為云區(qū)塊鏈采用分層架構(gòu)設(shè)計(jì)、云鏈結(jié)合、優(yōu)化共 識(shí)算法、容器、微服務(wù)架構(gòu)與可伸縮的分布式云存儲(chǔ)技術(shù)等創(chuàng)新技術(shù)方案。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 34

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華為區(qū)塊鏈白皮書 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)包括 4 層 2 列: ? 區(qū)塊鏈資源層 華為云 IaaS 和 PaaS 層,為區(qū)塊鏈系統(tǒng)提供無限擴(kuò)展的存儲(chǔ)、高速的網(wǎng)絡(luò)、按需購 買彈性伸縮和故障自動(dòng)恢復(fù)的節(jié)點(diǎn)等區(qū)塊鏈資源。 ? 區(qū)塊鏈服務(wù)平臺(tái) 具有極強(qiáng)的可靠性和擴(kuò)展性,后續(xù)根據(jù)市場需求逐步支持 Corda 和 EEA 等優(yōu)秀區(qū)塊 鏈框架,為上層應(yīng)用低成本、快速的提供高安全、高可靠、高性能的企業(yè)級(jí)區(qū)塊鏈系 統(tǒng)。 ? 合約層 目前提供 Hyperledger 標(biāo)準(zhǔn)智能合約接口,用戶可以根據(jù)不同應(yīng)用場景構(gòu)建不同的 智能合約,后續(xù)將與合作伙伴一起為用戶打造通用場景智能合約庫,如供應(yīng)鏈管理和溯 源、供應(yīng)鏈金融、數(shù)字資產(chǎn)、公益慈善和互聯(lián)網(wǎng)保險(xiǎn)等,企業(yè)可以在此基礎(chǔ)上快速構(gòu)建 區(qū)塊鏈應(yīng)用場景。 ? 業(yè)務(wù)應(yīng)用層 為最終用戶提供可信、安全、快捷的區(qū)塊鏈應(yīng)用。用戶可以使用華為云提供的各種 解決方案(例如供應(yīng)鏈金融解決方案、游戲行業(yè)解決方案、供應(yīng)鏈溯源解決方案、新能 源行業(yè)解決方案等),結(jié)合合約層快速搭建區(qū)塊鏈應(yīng)用。 ? 區(qū)塊鏈系統(tǒng)安全 由華為云安全提供,聯(lián)盟鏈最重要的特點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)的可控性和賬本的安全,華為云安 全可以為區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)、賬本、智能合約以及上層應(yīng)用提供全方位的安全保障。 ? 軟件開發(fā)云 用戶可以使用軟件開發(fā)云實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用、智能合約從開發(fā)、測試到部署等 CI/CD(Continuous Integration/Delivery)全系列流程。 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)的分層架構(gòu)設(shè)計(jì)有利于幫助企業(yè)快速簡單的落地區(qū)塊鏈場景,具體架 構(gòu)圖如下圖: 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 35

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華為區(qū)塊鏈白皮書 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) 圖5-1 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)邏輯架構(gòu)圖 5.1.3 區(qū)塊鏈服務(wù) BCS 平臺(tái)功能特性 區(qū)塊鏈服務(wù)平臺(tái)是華為云區(qū)塊鏈服務(wù)的主體,包括區(qū)塊鏈服務(wù)管理平臺(tái)和區(qū)塊鏈底層技 術(shù)兩部分 區(qū)塊鏈服務(wù)管理平臺(tái) 為企業(yè)提供快速創(chuàng)建,部署區(qū)塊鏈應(yīng)用,鏈代碼管理和監(jiān)控等全系統(tǒng)區(qū)塊鏈服務(wù)。具體 如下: 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 36

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華為區(qū)塊鏈白皮書 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) 圖5-2 華為云區(qū)塊鏈生命周期管理圖 通過設(shè)計(jì)以下模塊來實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈系統(tǒng)全生命周期管理: ? 區(qū)塊鏈服務(wù)運(yùn)營模塊 ? 區(qū)塊鏈服務(wù)配置 BCS 提供的區(qū)塊鏈配置頁面簡單易用,僅需配置幾個(gè)參數(shù)如:區(qū)塊鏈服務(wù)名稱、不 需區(qū)塊鏈服務(wù)的 Kubernetes 集群名稱,彈性文件名稱、共識(shí)算法類型、節(jié)點(diǎn)參數(shù)等即可 完成區(qū)塊鏈服務(wù)部署。 ? 區(qū)塊鏈服務(wù)部署 配置完區(qū)塊鏈服務(wù)參數(shù)后,租戶點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕,一鍵完成區(qū)塊鏈服務(wù)部署工作, PaaS 平臺(tái)將根據(jù)用戶配置的區(qū)塊鏈服務(wù)參數(shù)和內(nèi)置最佳實(shí)踐通過 kubernetes 將區(qū)塊鏈的 各個(gè)節(jié)點(diǎn)以 docker 容器運(yùn)行方式自動(dòng)部署到指定集群中,相對(duì)于自建區(qū)塊鏈系統(tǒng),通過 BCS 只需要五分鐘就可以部署一個(gè)完整的企業(yè)級(jí)區(qū)塊鏈系統(tǒng) ? 區(qū)塊鏈服務(wù)狀態(tài)監(jiān)控 通過區(qū)塊鏈服務(wù)列表可以查看到區(qū)塊鏈服務(wù)里節(jié)點(diǎn)的類型、數(shù)量和狀態(tài)。方便管理 員實(shí)時(shí)了解個(gè)區(qū)塊鏈服務(wù)的狀況。 ? 區(qū)塊鏈服務(wù)節(jié)點(diǎn)管理 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 37

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華為區(qū)塊鏈白皮書 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) 管理員可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求和負(fù)載,按需購買資源,在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)彈性調(diào)整 Peer 節(jié)點(diǎn) 和 Orderer 節(jié)點(diǎn)的數(shù)目,可以有效降低企業(yè)的初始和運(yùn)行成本,同時(shí)當(dāng)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障 時(shí),系統(tǒng)對(duì)故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)恢復(fù),保障區(qū)塊鏈應(yīng)用的可靠性。 ? 區(qū)塊鏈服務(wù)聯(lián)盟成員管理 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)提供聯(lián)盟鏈方式,每個(gè)聯(lián)盟成員為華為云獨(dú)立租戶,獨(dú)立管理自 己的節(jié)點(diǎn)和賬本,BCS 通過獨(dú)有的租戶成員邀請(qǐng)機(jī)制,聯(lián)盟發(fā)起成員可以通過租戶賬號(hào) 邀請(qǐng)的方式將其他華為云租戶加入到現(xiàn)有的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,根據(jù)業(yè)務(wù)需求逐步擴(kuò)大聯(lián)盟 鏈成員。后期根據(jù)市場需求將增加通過共識(shí)算法實(shí)現(xiàn)的節(jié)點(diǎn)成員自動(dòng)加入機(jī)制,實(shí)現(xiàn)更 加動(dòng)態(tài)的成員管理方式。 ? 區(qū)塊鏈服務(wù)智能合約管理 智能合約也稱鏈代碼(Chaincode),鏈代碼將業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交易封裝在代碼中,最終在 一個(gè) Docker 容器內(nèi)運(yùn)行。租戶可以在華為軟件開發(fā)云或者線下進(jìn)行開發(fā)和測試。目前 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)支持 Golang 語言編寫代碼,后續(xù)會(huì)推出 Java 等多語言支持,租戶可 以選擇擅長的語言編寫鏈代碼。 a. 智能合約安裝和實(shí)例化 鏈代碼首先需上傳安裝在 peer 節(jié)點(diǎn)上,然后在通道上進(jìn)行實(shí)例化,實(shí)例化的過 程需要參與方進(jìn)行共識(shí),智能合約實(shí)例化過程將被記錄到區(qū)塊鏈中,實(shí)例化后,鏈 代碼將在 docker 容器中運(yùn)行。 所有通道成員都需要在運(yùn)行此鏈代碼的每個(gè) peer 節(jié)點(diǎn)上安裝鏈代碼,且只需在 一個(gè) peer 節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行鏈代碼實(shí)例化。如需使用相同的鏈代碼,通道成員必須在鏈代 碼安裝期間為鏈代碼提供相同的名稱和版本。 b. 智能合約觸發(fā) 智能合約實(shí)例化后,可以通過外部條件來觸發(fā)合約執(zhí)行的過程,支持定時(shí)觸 發(fā)、事件觸發(fā)、交易觸發(fā)和其他合約觸發(fā)的方式。定時(shí)觸發(fā)是指滿足合約中預(yù)設(shè)的 時(shí)間之后,節(jié)點(diǎn)就觸發(fā)時(shí)間達(dá)成共識(shí)之后,自動(dòng)觸發(fā)合約調(diào)用的過程。事件、交易 和其他合約調(diào)用都是在一次新的請(qǐng)求共識(shí)過程中觸發(fā)合約執(zhí)行。 c. 智能合約更改和清理 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 38

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華為區(qū)塊鏈白皮書 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) 等合約條款需要變更時(shí)需參與方對(duì)新的合約共同簽署后執(zhí)行合約升級(jí),或者對(duì)過期 作廢或者業(yè)務(wù)需求變更不再需要的合約進(jìn)行轉(zhuǎn)存和清理,升級(jí)和清理的過程需要多節(jié)點(diǎn) 共識(shí)之后才能完成。 運(yùn)維監(jiān)控 為了租戶能夠快速準(zhǔn)確地識(shí)別系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)以及在運(yùn)行中滿足其他的運(yùn)維需求(如程 序升級(jí)等),華為區(qū)塊鏈服務(wù)提供了完整、快捷、可視化的運(yùn)維監(jiān)控系統(tǒng),包括監(jiān)控、告警 等功能。 ? 監(jiān)控 負(fù)責(zé)收集系統(tǒng)中運(yùn)行的狀態(tài)數(shù)據(jù),并且可視化的呈現(xiàn)出來。系統(tǒng)中的狀態(tài)數(shù)據(jù)包括 系統(tǒng)的訪問量、耗時(shí)、節(jié)點(diǎn)的健康狀態(tài)以及比較底層的機(jī)器資源(CPU、內(nèi)存、硬盤) 使用狀況等,通過可視化監(jiān)控可以實(shí)時(shí)了解整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的狀態(tài)。 ? 告警 對(duì)系統(tǒng)中比較嚴(yán)重的情況如欺詐節(jié)點(diǎn)、賬本篡改、機(jī)器故障等情況通過郵件等方式 通知到相關(guān)人員,以便及時(shí)處理。 區(qū)塊鏈底層技術(shù) ? 共識(shí)算法 共識(shí)機(jī)制按照共識(shí)的過程分兩類,第一類是概率一致的共識(shí)、工程學(xué)上最終確認(rèn); 第二類是絕對(duì)一致之后再共識(shí),共識(shí)即確認(rèn)。華為云區(qū)塊鏈服務(wù)定位為面向企業(yè)提供區(qū) 塊鏈服務(wù)因此采用第二類的共識(shí)機(jī)制,BCS 提供多種安全、高效共識(shí)算法,用戶可以根 據(jù)不同的使用場景以及安全和性能等不同需求選擇合適的共識(shí)算法: ? SOLO 模式:只需要一個(gè)共識(shí)節(jié)點(diǎn),簡單、快速,建議在開發(fā)測試環(huán)節(jié)使用。 ? 基于 kafka/Zookeeper 高速共識(shí)算法:總節(jié)點(diǎn)數(shù)沒有特定要求,能容忍半數(shù)以下節(jié)點(diǎn) 發(fā)生故障。 ? FBFT 快速拜占庭容錯(cuò)算法:使用 3f+1 個(gè)節(jié)點(diǎn),能容忍最多 1/3 拜占庭錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)。 詳細(xì)對(duì)比見下圖(f:fault): 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 39

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華為區(qū)塊鏈白皮書 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) 共識(shí)算法 表5-1 共識(shí)算法參數(shù)對(duì)比圖 節(jié)點(diǎn)數(shù) 錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)容忍 SOLO Kafka(f 故障錯(cuò) FBFT(f 拜占庭錯(cuò) 交易性能 誤) 誤) 1 2f+1 3f+1 不容忍 最多 1/2 個(gè) crash 最多 1/3 個(gè)拜占庭錯(cuò) 節(jié)點(diǎn) 誤節(jié)點(diǎn) 一般 10000+TPS 2000+TPS ? 共享賬本 包括區(qū)塊賬本、狀態(tài)賬本和歷史賬本三種賬本: ? 區(qū)塊賬本:記錄智能合約的交易記錄,保存在文件中。 ? 狀態(tài)賬本:保存智能合約數(shù)據(jù)的最新狀態(tài),保存在 KV(Key-Value)數(shù)據(jù)庫中。 ? 歷史賬本:保存所有智能合約執(zhí)行交易的歷史記錄索引,保存在 KV 數(shù)據(jù)庫中。 ? 持久存儲(chǔ) 華為區(qū)塊鏈服務(wù)將共享賬本存在華為云彈性文件服務(wù)(Scalable File Service),SFS 為用戶的彈性云服務(wù)器(ECS)提供一個(gè)完全托管的共享文件存儲(chǔ)環(huán)境,符合標(biāo)準(zhǔn)文件 協(xié)議(NFS),能夠彈性伸縮至 PB 規(guī)模,具備可擴(kuò)展的性能,為海量數(shù)據(jù)、高帶寬型應(yīng) 用提供有力支持。 ? P2P 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)之間通過 Gossip 協(xié)議來進(jìn)行狀態(tài)同步和數(shù)據(jù)分發(fā)。Gossip 協(xié)議是 P2P 領(lǐng)域的常見協(xié)議,用于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)內(nèi)多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)分發(fā)或信息交換。其設(shè)計(jì)簡單, 容易實(shí)現(xiàn),同時(shí)容錯(cuò)性較高。 ? 智能合約引擎 運(yùn)行在隔離安全 docker 容器中,華為區(qū)塊鏈服務(wù)實(shí)時(shí)監(jiān)控智能合約在運(yùn)行時(shí)是否存 在高危函數(shù)調(diào)用和容器逃逸行為,預(yù)防惡意智能合約對(duì)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的威脅。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 40

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華為區(qū)塊鏈白皮書 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) ? 區(qū)塊鏈安全隱私 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)高度重視區(qū)塊鏈安全和隱私,除了華為云安全和 Hyperledger 自 有安全措施外,BCS 還支持如下安全和隱私措施: ? 支持國密算法和企業(yè)用戶簽名策略多樣性:支持 SM2/SM3/SM4,使用基于硬件的 可信計(jì)算環(huán)境保護(hù)秘鑰安全性,效果較同樣支持國密算法的同類產(chǎn)品有較大提升; ? 加法同態(tài)加密:保護(hù)交易數(shù)據(jù)的隱私。 ? 零知識(shí)證明:保護(hù)交易參與方的隱私。 ? 為每個(gè)租戶提供完整的 CA 證書管理體系,確保用戶通過 PKI 證書體系保障交易身 份認(rèn)證、數(shù)據(jù)傳輸安全和交易內(nèi)容隱私保護(hù)等需求。 ? 接口適配 目前支持業(yè)務(wù)應(yīng)用通過 Fabric 原生 SDK 調(diào)用智能合約,后續(xù)為了方便用戶快速接 入?yún)^(qū)塊鏈系統(tǒng),將提供 SQLAPI 和 Restful API 的方式接入,用戶可以在 SDK、SQLAPI 和 Restful API 之間選擇適合的方式調(diào)用智能合約接入?yún)^(qū)塊鏈系統(tǒng)。 5.1.4 區(qū)塊鏈服務(wù) BCS 系統(tǒng)安全保障 聯(lián)盟鏈相對(duì)于公有鏈一個(gè)非常重要的特點(diǎn)就是節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)入控制與國家安全標(biāo)準(zhǔn)支持,確保 認(rèn)證準(zhǔn)入、制定監(jiān)管規(guī)則符合監(jiān)管要求,在可信安全的基礎(chǔ)上提高交易速度才是有價(jià)值的。 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)在云安全的基礎(chǔ)上為區(qū)塊鏈服務(wù)提供高安全環(huán)境。主要通過以下幾個(gè)方面 來提供安全保障: ? 安全可信的云平臺(tái):安全合規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)遵從 20+全球權(quán)威認(rèn)證,并持續(xù)增加滿足全球不同區(qū)域與行業(yè)合規(guī)需求,主要包括中國 公安部信息安全等級(jí)保護(hù)三級(jí),可信云,金牌運(yùn)維,CSA STAR 金牌認(rèn)證,CSA C- STAR 和 PCI-DSS 等。確保云平臺(tái)安全合規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)遵從。 ? 身份認(rèn)證和訪問控制 對(duì)公有云租戶中的區(qū)塊鏈服務(wù)用戶,租戶的訪問控制能力是通過統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù) (IAM –Identity and Access Management)提供的。IAM 是面向企業(yè)租戶的安全管理服 務(wù)。通過 IAM,租戶可以集中管理用戶、安全憑證(例如訪問密鑰),以及控制用戶管 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 41

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華為區(qū)塊鏈白皮書 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) 理權(quán)限和用戶可訪問的云資源權(quán)限。使用 IAM,租戶管理員可以管理用戶賬號(hào)(比如員 工、系統(tǒng)或應(yīng)用程序),并且可以控制這些用戶賬號(hào)對(duì)租戶名下資源具有的操作權(quán)限。 當(dāng)租戶企業(yè)存在多用戶協(xié)同操作資源時(shí),使用 IAM 可以避免與其他用戶共享賬號(hào)密 鑰,按需為用戶分配最小權(quán)限,也可以通過設(shè)置登錄驗(yàn)證策略、密碼策略、訪問控制列 表來確保用戶賬戶的安全,從而降低租戶的企業(yè)信息安全風(fēng)險(xiǎn)。 ? 區(qū)塊鏈服務(wù)租戶數(shù)據(jù)隔離 華為云對(duì)云端數(shù)據(jù)的隔離是通過虛擬私有云(VPC – Virtual Private Cloud)實(shí) 施,它將不同租戶間的網(wǎng)絡(luò)深度隔離,保證了不同租戶間的數(shù)據(jù)不會(huì)被越權(quán)獲取。通過 VPC,租戶可以完全掌控自己的虛擬網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)不同租戶間在二、三層網(wǎng)絡(luò)的完全隔 離:一方面,結(jié)合 VPN 或云專線,將 VPC 與租戶內(nèi)網(wǎng)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心互聯(lián),實(shí)現(xiàn)租戶 應(yīng)用和數(shù)據(jù)從租戶內(nèi)網(wǎng)向云上的平滑遷移;另一方面,利用 VPC 的安全組功能,按需 配置安全與訪問規(guī)則,滿足租戶更細(xì)粒度的網(wǎng)絡(luò)隔離。在華為云區(qū)塊鏈服務(wù)中區(qū)塊鏈聯(lián) 盟成員獨(dú)立為單獨(dú)的一個(gè)租戶,每個(gè)租戶單獨(dú)運(yùn)行在一個(gè) VPC 中,利用華為云 VPC 數(shù) 據(jù)隔離機(jī)制來保障每個(gè)聯(lián)盟成員的數(shù)據(jù)隔離和權(quán)限隔離,從而滿足區(qū)塊鏈系統(tǒng)的多中心 化,多方參與,多方共識(shí)和不可篡改等獨(dú)立、安全原則。 ? 區(qū)塊鏈服務(wù)賬本存儲(chǔ)安全 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)將租戶的賬本存儲(chǔ)的云彈性文件存儲(chǔ)系統(tǒng)中在確保彈性擴(kuò)展的基 礎(chǔ)上通過一系列的安全措施保障賬本的安全。 ? 密鑰保護(hù)與管理 云彈性文件存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)接密鑰管理服務(wù) KMS(Key Management Service),KMS 是一種安全、可靠、簡單易用的密鑰托管服務(wù),幫助用戶集中管理密鑰,保護(hù)密鑰 安全,它通過使用硬件安全模塊 HSM(Hardware Security Module),為租戶創(chuàng)建和 管理密鑰,防止密鑰明文暴漏在 HSM 之外,從而防止密鑰泄露,保護(hù)密鑰安全。 KMS 對(duì)密鑰的所有操作都會(huì)進(jìn)行訪問控制及日志跟蹤,提供所有密鑰的使用記 錄,滿足審計(jì)和合規(guī)性要求。 ? 數(shù)據(jù)機(jī)密性保證 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 42

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華為區(qū)塊鏈白皮書 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) 用戶主密鑰 CMK(Customer Master Key)由 KMS 生成、管理和銷毀。華為云 提供整卷加密功能。 ? 可靠性保證 三副本備份,數(shù)據(jù)持久性高達(dá) 99.99995%。通過 VBS(Volume Backup Service) 實(shí)現(xiàn)云硬盤的備份與恢復(fù),且支持通過彈性文件系統(tǒng)備份創(chuàng)建新的彈性文 件系統(tǒng)。 ? 數(shù)據(jù)刪除與銷毀 華為云致力于保護(hù)租戶數(shù)據(jù)在刪除過程中及刪除后不至泄露,包括內(nèi)存刪除, 數(shù)據(jù)安全(軟)刪除,磁盤數(shù)據(jù)刪除,加密數(shù)據(jù)防泄漏和物理磁盤報(bào)廢等。 ? 華為云全棧防護(hù)體系 以上幾種安全措施是華為云安全為區(qū)塊鏈服務(wù)提供的最重要安全措施,華為云還為 區(qū)塊鏈平臺(tái)提供全棧防護(hù)體系包括不限于:網(wǎng)絡(luò)安全,DDOS 攻擊防護(hù),應(yīng)用安全 (WAF 等,安全掃描),虛擬機(jī)安全,容器安全,數(shù)據(jù)安全和運(yùn)營安全等等。通過華為 云全棧防護(hù)體系可以確保用戶的區(qū)塊鏈系統(tǒng)免受各種安全威脅。 5.1.5 區(qū)塊鏈服務(wù) BCS 的技術(shù)特色和優(yōu)勢 在安全、可靠和高性能的華為云平臺(tái)的基礎(chǔ)上,根據(jù)“簡單易用、成熟可靠、云鏈結(jié) 合”等設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)出來華為云區(qū)塊鏈服務(wù)獨(dú)特的架構(gòu),能為企業(yè)和開發(fā)者提供企業(yè)級(jí)區(qū)塊 鏈服務(wù),具備以下幾個(gè)方面的技術(shù)特色和優(yōu)勢: 高性價(jià)比 ? 一站式開發(fā)、測試 通過華為軟件開發(fā)云可以快速開發(fā)、測試和部署區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)應(yīng)用和智能合約代碼, 為用戶簡化 CI/CD 流程,降低用戶開發(fā)和集成成本。DevCloud 是集華為研發(fā)實(shí)踐、前 沿研發(fā)理念、先進(jìn)研發(fā)工具為一體的研發(fā)云平臺(tái);面向開發(fā)者提供研發(fā)工具服務(wù),讓軟 件開發(fā)簡單高效。 ? 一鍵上鏈 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 43

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華為區(qū)塊鏈白皮書 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) 讓企業(yè)和開發(fā)者最快 5 分鐘完成企業(yè)級(jí)商用區(qū)塊鏈服務(wù)的部署和運(yùn)行,相對(duì)自建區(qū) 塊鏈能節(jié)省 80%的開發(fā)和部署成本。 ? 按需付費(fèi) 用戶可以根據(jù)需求對(duì)使用的資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,根據(jù)需要付費(fèi),能減少 60%的初始 成本和運(yùn)行使用成本。 ? 全程運(yùn)維和監(jiān)控管理 BCS 和華為云平臺(tái),為區(qū)塊鏈客戶提供全系列的系統(tǒng)狀態(tài)、性能和交易情況的監(jiān) 控,運(yùn)維,報(bào)警能力,能為用戶降低運(yùn)維成本。 高性能 ? 高效接入 華為云具備電信的高速網(wǎng)絡(luò)通信能力,和高并發(fā)、快速接入的能力,能最大可能的 滿足用戶對(duì)區(qū)塊鏈高效接入的需求。 ? 高性能共識(shí) BCS 為用戶提供多種高效共識(shí)算法(SOLO,基于 Kafka 的 CFT 故障錯(cuò)誤容忍, FBFT),F(xiàn)BFT 是對(duì)拜占庭容錯(cuò)共識(shí)算法進(jìn)行深度優(yōu)化,在安全和效率達(dá)到最佳平衡 點(diǎn)。用戶可以在 2000+TPS 和 10000+TPS 共識(shí)算法上根據(jù)業(yè)務(wù)需求和場景進(jìn)行選擇。 ? 秒級(jí)共識(shí) 用戶可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求將交易速度設(shè)置到到秒級(jí)甚至更低,滿足業(yè)務(wù)性能需求 ? 高效的存儲(chǔ)速度 BCS 將區(qū)塊鏈賬本存儲(chǔ)到華為云高效彈性存儲(chǔ)文件中,能最大程度滿足用戶海量快 速存儲(chǔ)需求,根據(jù)市場需求逐步推出區(qū)塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的能力,從不同角度 滿足用戶對(duì)存儲(chǔ)速度的要求。 高安全 44 區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)存在以下安全需求: ? 聯(lián)盟鏈的特點(diǎn):節(jié)點(diǎn)、賬本的可控制,滿足監(jiān)管和準(zhǔn)入需求。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司

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華為區(qū)塊鏈白皮書 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) ? 通過分布式賬本實(shí)現(xiàn)不可篡改的加密交易數(shù)據(jù)。 ? 交易可追溯不可抵賴。 ? 隱私保護(hù):交易匿名,交易不可關(guān)聯(lián)。 ? 可監(jiān)管和審計(jì)。 華為 BCS 通過三種途徑保護(hù)區(qū)塊鏈安全: ? 使用華為云安全保護(hù)區(qū)塊鏈系統(tǒng)可靠運(yùn)行。 ? 基于 Hyperledger 的安全體系通過證書管理,鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等手段實(shí)現(xiàn)不可篡改、隱私 保護(hù)的能力。 ? BCS 在此基礎(chǔ)上對(duì)高安全要求用戶提供更進(jìn)一步的安全隱私保護(hù),如通過硬件保護(hù)密 鑰,同態(tài)加密和零知識(shí)證明等。 高可用 ? 高可用架構(gòu) BCS 運(yùn)行在高可用華為云上以及基于 Kubernetes 和 Docker 構(gòu)建,具備快速拉起, 節(jié)點(diǎn)和成員彈性伸縮能力以及節(jié)點(diǎn)故障自動(dòng)恢復(fù)能力,從架構(gòu)根本上保障區(qū)塊鏈系統(tǒng)的 高可用能力 ? 高可用的接入和存儲(chǔ)方式 提供原生 SDK、SQL-API 和 Restful API 三種智能合約調(diào)用方式,用戶可以根據(jù)不 同業(yè)務(wù)需求和使用習(xí)慣選擇可用的接入方式。區(qū)塊鏈賬本使用云彈性存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行存 儲(chǔ),具備安全、彈性擴(kuò)充、海量存儲(chǔ)和自動(dòng)備份的能力,實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的高可用。同時(shí)為區(qū) 塊提供文件存儲(chǔ)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)兩種可選方式,用戶也可以通過關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的高 可用性來保障區(qū)塊的穩(wěn)定和可用。 ? 提供全球部署和多種部署方式 華為云區(qū)塊鏈服務(wù)將逐步實(shí)現(xiàn)在華為云不同管理域和全球合作云上部署的能力,逐 步具備區(qū)塊鏈全球部署能力,最大程度實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈的多中心化的能力,保障區(qū)塊鏈系統(tǒng) 的安全和高可用。華為云區(qū)塊鏈服務(wù)實(shí)現(xiàn)聯(lián)盟鏈和私有鏈的部署方式,能滿足不同企業(yè) 和用戶對(duì)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的部署要求。 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 45

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華為區(qū)塊鏈白皮書 5 華為區(qū)塊鏈的方案及特點(diǎn) 5.2 華為對(duì)區(qū)塊鏈的整體構(gòu)想 圖5-3 華為區(qū)塊鏈整體構(gòu)想 華為區(qū)塊鏈的整體構(gòu)想是:聚焦典型應(yīng)用領(lǐng)域,以區(qū)塊鏈平臺(tái)為核心,聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)和可信 硬件執(zhí)行環(huán)境(終端+芯片),形成三位一體的端到端區(qū)塊鏈框架,實(shí)現(xiàn)軟件+硬件結(jié)合,提 供更快、更安全的區(qū)塊鏈端到端解決方案。 可信硬件執(zhí)行環(huán)境:加強(qiáng)硬件能力,軟硬結(jié)合,大幅提升區(qū)塊鏈的安全性和性能 安全和性能是制約區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)因素,所有的區(qū)塊鏈都是在這兩者之 間尋求平衡。目前的技術(shù)主要是在共識(shí)算法和共識(shí)機(jī)制等軟件層面進(jìn)行提升,而未來通過可 信硬件環(huán)境提供芯片層級(jí)的區(qū)塊鏈安全和性能加速,是業(yè)界考慮的一個(gè)重要方向。 我們愿與各方產(chǎn)業(yè)伙伴一起,構(gòu)建安全高效的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)絡(luò):網(wǎng)絡(luò)要納入到區(qū)塊鏈中,成為區(qū)塊鏈中重要一環(huán) 面對(duì)區(qū)塊鏈未來發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)面臨兩個(gè)問題: 版權(quán)所有 ? 華為技術(shù)有限公司 46

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