很多人聽到區塊鏈這個詞的第一反應就是比特幣。有些人可能會想到以太坊,但很少有人會引用更新的altcoins,認識到加密貨幣不是基于區塊鏈技術的唯一用例是很重要的。傳統企業可以從非代幣化區塊鏈解決方案的實現中獲益良多。SAP、IBM、德勤(Deloitte)、納斯達克(Nasdaq)、通用汽車(General Motors)和 R3等公司都在這些解決方案的前沿,在本文中,我們希望對它們正在利用的不同區塊鏈有所啟發。
過去的經驗和教訓
在Fitzner區塊鏈,我們的經驗主要圍繞著新客戶,他們希望將區塊鏈合并為一種獨特的融資工具,主要是首次代幣發行 (ICOs)或安全代幣發行(STOs)。在大多數這些實現中,“用例”集中在一個代幣化的激勵層上,而不是一個底層的區塊鏈,它提高了共享數據集的效率、安全性和不可變性。
隨著我們不斷地有新的實體向我們展示解釋區塊鏈的能力,越來越明顯的是,這項技術的好處對于普通大眾來說仍然很難理解。在本文中,我們將介紹企業區塊鏈的概念以及負責創建區塊鏈的公司。此外,我們希望確定在缺乏激勵層的情況下如何達成共識。
什么是企業區塊鏈?
企業區塊鏈最常見的分類是被許可的區塊鏈,為了性能和隱私而犧牲了分散化。
雖然企業可能尋求分散其基礎設施的邊緣情況很少,但大多數探索區塊鏈集成的傳統公司長期以來都習慣了許可的系統,即,是一種系統,在這種系統中,訪問僅限于一組明確定義和選定的參與者。
許可區塊鏈的好處
被許可的區塊鏈允許發行實體指定一組特定的參與者(節點)來驗證事務并提出新的塊。通過手動選擇驗證器,發行實體可以從所有驗證器都是可信的、可識別的參與方中獲益。
正如我們在沖突時期及其后續的硬分叉中所看到的,當依賴于從完全分散的系統到向“改進”系統的過渡參與時,治理可能很快成為一個主要問題(以太坊向權益關系證明的過渡就是一個完美的例子)。在這一點上,被許可的區塊鏈可以在它們自己的聯盟中實現有效的治理。
隨著公司迅速適應和轉移到新的需求,重要的是可以輕松地優化其底層系統。通過使用許可的區塊鏈,企業可以迅速達成共識,實現新的升級,而不必依賴一般分散的公眾來達成多數協議。
現在,我們已經了解了許可區塊鏈的一些好處,讓我們更深入地了解一些創建區塊鏈的最著名的公司。
誰是最受歡迎的企業區塊鏈提供商?
R3的變化
創建于2016年的Corda平臺是R3的開源區塊鏈平臺,旨在提供一個行業級的不可變記錄系統。Corda通過代碼創造信任,特別是在大銀行之間,否則這將是一種投機行為。他們的平臺還通過允許機構直接使用智能合約進行交易,同時確保最高程度的隱私和安全,消除了商業交易中成本高昂的摩擦。從一開始,Corda就是專門為商業而建的。
與該領域的其他設計不同,Corda的出發點是公司之間的個別協議。Corda反對將所有數據復制給所有參與者的想法,即使這些數據是加密的。
第二,Corda著重于從一開始就需要把法律協定聯系起來。Corda承認,總會有爭議,但會試圖從每一項協議開始就具體說明如何解決問題。
最重要的是,構建Corda的目的是使編寫業務邏輯和與現有代碼集成變得容易。Corda側重于互操作性,旨在支持企業在建立新合作伙伴和財務協議時進行編排。
目前R3已與荷蘭國際集團(ING)、西班牙對外銀行(BBVA)、美國銀行(Bank of America)、巴克萊(Barclays)和花旗銀行(Citibank)等主要金融機構建立了合作關系。
主要特點:
Corda在單個交易層面上,而不是在系統層面上,在公司之間達成共識
Corda只在合法需要查看協議中的數據的雙方之間共享信息
Corda的設計直接支持監管和監視觀察節點
Corda在沒有中央控制器的情況下設計公司之間的工作流
Corda沒有本地加密貨幣
Corda事務由事務各方進行驗證,而不是由更廣泛的無關驗證器池進行驗證
Corda支持各種協商共識機制
Corda記錄了人類語言的法律散文文檔和智能合約代碼之間的明確聯系
共識
Corta的共識因有效性和獨特性而分裂。要提交,事務必須同時達到有效和獨特的共識。需要注意的是,Corda是有意為可定制的共識而設計的,它具有許多不同的應用程序。一旦交易達成了兩種形式的共識,它就會被公證人審核和簽署,并添加到鏈中。
有效性的共識
有效性共識檢查以下條件對提議的交易和交易鏈中生成對提議的交易輸入的每個交易都適用:
每個輸入和輸出狀態的合約都接受交易
交易具有所有必需的簽名
僅驗證提議的事務本身是不夠的。有效性共識還必須驗證導致創建擬議事務的輸入的事務鏈中的每個事務。這就是所謂的“走鏈”。
假設網絡上的一方提出了轉讓國債的交易。只有在以下情況下,Corda才會確保債券轉讓有效:
美國國債是由中央銀行在一個有效的發行交易中發行的
債券轉手后的每筆交易都是有效的
確保這兩種情況的惟一方法是遍歷事務的鏈。這個過程的可視化如下:
在驗證提議的事務時,給定的一方可能沒有事務鏈中需要驗證的每個事務。在這種情況下,它們可以向事務提議者請求缺少的事務。事務提議者將始終擁有完整的事務鏈,因為他們在驗證創建提議的事務 輸入狀態的事務時將請求它。
獨特的共識
唯一性共識是指一個事務的所有輸入都沒有在另一個事務中使用的要求。如果在另一個事務中已經使用了一個或多個輸入,則稱為double spend,事務建議被認為是無效的。
假設Bob持有央行發行的100萬美元的有效現金狀態。Bob現在可以創建兩個事務建議:
一個事務將查理,以換取£800000 1000000美元
交易1000000美元轉移到丹換取€900000
這是一個問題,因為盡管這兩筆交易都將達成有效性共識,但Bob已經設法將他的美元“雙倍消費”,以獲得雙倍的英鎊和歐元。如下圖所示:
為了防止這種情況的發生,一個有效的交易建議還必須達到唯一性共識。如上所述,一旦一個事務達到了有效性和唯一性,它就由公證人簽名并添加到鏈中。
HyperLedger
Hyperledger成立于2016年,是一個開源的合作項目,旨在推進跨行業的區塊鏈技術,擁有技術和組織治理結構,擁有30個創始企業成員。這種由Linux基金會和數百個其他組織主辦的全球協作可以看作是一個更大規模的操作系統,用于市場、數據共享網絡、微型貨幣和分散式的數字社區。
Hyperledger為實體提供了大量的區塊鏈框架和工具來利用區塊鏈技術。現有的框架包括但不限于:超分類器挖掘(允許的EVM)、超分類器結構(模塊化架構)和超分類器Indy(分散式身份)。
Hyperledger社區專注于開發、部署和使用開放、透明、可靠和可互操作的企業區塊鏈。因此,選擇Hyperledger Fabric作為IBM區塊鏈平臺的基礎,并得到SAP的HANA區塊鏈服務的支持。
HyperLedger Burrow
Burrow使用Tendermint共識引擎,交易通過基于存款的權益證明引擎進行訂購和敲定。Tendermint是一種拜占庭式的容錯共識性算法,它在一組經過許可的驗證器上提供了高事務吞吐量,并具有即時確認的終結性。
HyperLedger Fabric
Fabric利用Apache Kafka達成共識。Kafka是一種允許基于投票的協商共識算法,其中leader進行排序,只有同步的副本(節點)才能作為leader進行投票。Apache Kafka提供了崩潰容錯性,并且可以在幾秒鐘內完成。然而,Kafka并沒有拜占庭式的容錯能力,這使得系統在遇到惡意或錯誤節點時無法達成一致。
HyperLedger Indy
Indy使用冗余拜占庭容錯(RBFT)來達成共識。RBFT是一種允許的基于投票的策略,具有可插入的選舉。所有實例都進行排序,但實際上只執行主實例所排序的請求。RBFT很自然地提供了拜占庭式的容錯功能,在幾秒鐘內就可以完成最終的容錯。然而,網絡上的節點越多,達成共識所需的時間就越多。
HyperLedger Indy
Indy利用流逝時間的證明來達成共識。PoET是一種可插入的選舉策略,設置為一種允許的、基于彩票的策略。PoET提供了一種高度可伸縮的共識性算法,同時也提供拜占庭式的容錯能力。然而,由于必須解決分片問題,最終結果可能會延遲。
摩根大通的Quorum
Quorum是由摩根大通(J.P. Morgan Chase)開發的基于云端的企業區塊鏈解決方案,它為金融服務業提供了以太坊的許可實現,以支持交易和合同隱私。Quorum對于任何需要高吞吐量的應用程序來說都是理想的,這些應用程序用于在一組被許可的已知參與者中處理私有事務。Quorum與以太坊幾乎相同,但有四個主要區別:權限管理、增加的事務和合約隱私、基于投票的共識機制和更高的吞吐量。
雖然在允許的網絡中簽名驗證增加了匿名網絡中不存在的安心,但Quorum不會在分布式塊驗證、創建或單個鏈架構上妥協。
Quorum是GPL/LGPL授權的,以確保平臺可以永久免費使用,并鼓勵實驗。此外,Quorum被設計來與以太坊一起發展和進化。由于它只對以太坊的核心進行了最低限度的修改,Quorum能夠快速無縫地整合以太層的大部分更新。
共識機制
Quorum提供了多種更適合聯盟鏈的協商共識機制。由于關于這些一致協議的高技術文檔,感興趣的讀者可以在這里找到更多細節。
Raft共識算法
Raft共識算法適用于不需要復雜容錯的封閉系統。這種共識中,在節點集群中存在一個leader/follower模型,其中所有的塊都是由領導者創建的。因此,網絡無法分叉并確保所有事務的即時終結。
在集群中的所有節點都參與投票的一段時間之后,將選出一個領導者。一旦被選中,所有其他節點都將處于跟隨者的位置,在跟隨者中驗證通過網絡的事務。
Istanbul BFT(拜占庭容錯)
Istanbul的BFT協商共識算法的靈感來自于PBFT協商共識算法,其中沒有硬分叉,所有塊都是最終塊。通過這一共識模型,網絡在可以容忍?驗證器的錯誤的同時還能夠即時交易終結。在這個系統中,節點要么是驗證者,要么是具有周期性共識的提議者,網絡中的驗證者就會選擇一個有權在區塊鏈上鑄造新塊的“提案人”。
結論
大多數零售討論圍繞區塊鏈平臺的是使用代幣化的激勵層(Ethereum、EOS、Stellar、NEO、Ontology等)的平臺。我們相信,傳統的企業會更愿意與那些容易適應其現有系統的系統合作。
雖然我們認識到新公司未來有潛力利用代幣性的激勵層來加速采用,但在大多數短期用例中,我們認為企業解決方案比一個不受許可、分散式的平臺更具吸引力,在這種平臺中,公司的大部分數據經過加密,并向那些根本不需要訪問或看到數據的個人公開。
此外,如果像Ontology這樣的平臺能夠提供私有解決方案,我們相信,隨著行業的不斷成熟,為促進交易而存在的高級代幣系統將成為進入壁壘。簡而言之,我們認為大多數傳統企業不愿意購買本地加密貨幣來為其底層系統提供支持。
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