深度解析区块链整体架构、公链跨链系统开发

ruiec1212 · 发表于 2018-11-7 13:38:11

深度解析区块链整体架构、公链跨链系统开发

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区块链的定义和本质

区块链是在符合现实社会法律法规前提下，可治理的，依赖于密码学算法和博弈经济性设计，基于共识算法，对发生在主体间的价值创造，价值转移，价值交换，以及涉及到各个价值主体由机器驱动的业务流程，在多个对等的主体间形成的共识，从而达到共享业务状态，共享价值状态，即共享账本，以达到加速社会资源配置和价值流通，最终提高生产力的目的。

区块链的本质是共识，在互不信任的主体间的共识就形成了公认的价值。区块链的目标是解放和提高整个社会的生产力，手段是将生产关系虚拟化，运用IoT和价值锚定技术将现实世界和虚拟世界无缝连接起来，虚拟化的业务合约可以由机器自动化驱动现实和虚拟社会的资源配置，价值生产和流通，结合大数据智能分析优化虚拟的生产关系，现实和虚拟的法律法规和治理机制为虚拟的区块链社会的稳定发展提供保障。

区块链的架构模型

面向链合约服务的高阶层次化架构包括了三大部分：业务合约和账本，区块链平台服务，UI界面和API接口。以下对各个部分进行详细说明。
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业务合约和账本
业务合约大到非常复杂的业务合约流程，这要高于企业各自的流程，是各个企业、组织或个人作为流程主体共同参与制定共同认可的生产关系流程契约。

合约流程
合约流程实现了基于合约服务的一系列固定的，按照既定业务规则和法律条款串联或并联起来的合约动作，通过各个合约动作的完成，实现业务在各个流程参与方的执行，实现由机器流程引擎驱动的价值高速自动创造，自动流转，自动交换。合约流程一旦运行起来就是一个状态机，合约流程在参与方间共享流程状态，也就是共享一致的状态机的状态。

合约服务
作为业务合约的主体，定义了业务合约最基本的服务内容，每一个合约服务就是一种最小的完整的概念层面的业务语义定义。合约服务定义了完成业务所需的一个或多个合约动作（action），每个合约动作定义了输入状态和输出状态和要执行的业务逻辑命令。

合约代码
合约服务的每一个合约动作都会产生业务价值交易，业务价值交易会在合约代码实现上进行执行和验证。作为交易验证者，合约服务可以有多种实现，如不同合约语言的实现，不同合约提供商的版本实现，不同利益相关方的合约代码实现，这有利于所有的合约服务参与者去中心化，并在抽象的业务层面就达成共识。
价值共享账本

合约流程的流转会产生流程流转交易，合约服务的执行会形成业务价值交易，所有的这些交易日志，被分类按应用按联盟团体组织成区块链或者交易链，形成不可更改和抵赖的数据结构，在各个参与方之间形成一个统一的状态账本。价值共享账本需要以高效、规范的方式进行数据组织，包括交易日志和账本状态，以便于流程状态（状态机）和资产状态数据库的快速更新，也便于对历史交易进行快速查找和回溯。

区块链平台服务
区块链平台服务提供所有区块链平台层面的公共服务，平台服务同具体的业务无关，是可以为所有业务合约所共享的服务。主要包括合约合规，安全控制，链上共识，链服务管理，治理（链上、链外），开发运维。

合约合规
合约合规服务将那些公共的合规性要求抽取出来，形成各个业务都通用的规则条款检查服务，合约条款验证服务，法律条款验证服务，Oracle服务约定，合约宪法条款约定。

安全控制

区块链在平台安全层面需要设计隐私模型，权限模型。

同现实世界人们需要一定的隐私性和匿名性一样，区块链虚拟世界也需要提供相应的隐私保护给用户。对于公有链，出于网络的安全考虑，往往需要交易无关方对交易内容执行验证，必须让用户身份信息同用户的交易信息隔离，使用户身份得到保护，甚至采用零知识证明zkSNARK算法仅向验证者提供一个无需暴露交易内容的证明，验证者就可完成验证，做到绝对的交易身份隐匿。

链上共识
共识机制是区块链建立信任的基石。不同类型的区块链出于不同的考虑会选择不同的共识算法或者采用共识算法的组合。共识的内容包括账本的规范化（如何组织区块，组织交易链），交易的确定性执行结果，交易的非双花唯一性，交易的顺序完备性，以及其他保证网络安全稳定运行的其他信息（如数据可用性）。

可以看出，区块链的划分不是为了严格区分各种区块链的优劣高下，而是通过划分，区分出不同区块链类型在建模对象和业务处理能力上的不同，以及所要关注解决问题的不同。更重要的是，就如同现实社会，货币是金融的基础，货币和金融是这个社会运行的核心一样，可编程货币是可编程金融和可编程社会的核心和价值交换基础，可编程金融又会是可编程社会围绕的中心。?
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