技術應當在多種場景下長時間地運行來檢驗可靠性。

隨着我國將區塊鏈上升爲國家戰略和納入「新基建」,各行各業都在對區塊鏈技術展開研究,國內騰訊、阿里巴巴、百度等大型科技企業都在研發自己的區塊鏈底層框架、爭相制定技術標準。新一輪的區塊鏈競賽已經開始。

百家爭鳴的現狀一方面反映了區塊鏈行業的繁榮,另一方面,技術標準的多元化也使得鏈上數據互通成爲難題。如同當年互聯網早期,現在每個 DApp 就像一個局域網,底層系統異構使得 DApp 之間的鏈上數據互不相通。

而目前,我們看到區塊鏈服務網絡(BSN)作爲一個跨雲服務、跨門戶、跨底層框架的全球性公共基礎設施網絡,其支持的所有底層框架在密鑰算法、SDK、CA 管理和各方面證書等機制都做了統一,可以讓運行在不同底層框架上的應用相對比較簡單地實現業務數據的互通。

爲此,InfoQ 採訪了微衆銀行區塊鏈高級架構師周祿和北京紅棗科技 BSN 項目高級研發經理高晨曦,爲讀者詳細介紹了 BSN 底層架構適配方面的標準和適用情況等。

底層框架的選擇標準

目前,BSN 已經支持 Hyperledger Fabric、FISCO BCOS。7 月 31 日,BSN 更新了國內版本,完成了 FISCO BCOS 適配商用優化,實現應用服務商用計費計價;完成百度 XuperChain 適配,並推出公測版本;完成 Hyperledger Fabric 國密適配(目前已支持 Golang 鏈碼語言)並推出公測版本,正在進行適配工作的聯盟鏈底層框架有 CITA、梧桐鏈、Brochain 和 JDChain 等。

國際版本中,目前正在適配 Nervos、NEO、ETH、Tezos、EOS 和 IRISnet 六種公鏈框架,最新的國際官網將在 8 月 10 日更新。

當前的區塊鏈有公有鏈和許可鏈兩大分支,BSN 將兩者視作區塊鏈技術的延伸,從推動區塊鏈純技術發展的角度,對其底層框架進行支持。具體落地時,BSN 將根據各國及地區的相關法律規定進行設計和提供服務。

高晨曦表示,BSN 國內選擇適配區塊鏈底層框架時有四個標準。

首先,要具有聯盟鏈的特點。運行在同一節點上的多個應用鏈的交易執行和數據賬本是要安全隔離的,而 FISCO BCOS 中的羣組具備這樣的特性,這與 BSN 的資源共享和業務隔離的概念高度契合,也是 BSN 技術上優先適配 FISCO BCOS 的主要考慮。

其次,是密碼算法。BSN 是面向全國和全球的區塊鏈網絡平臺,很注重數據和通信安全,所以底層框架一定是要支持國密算法,同時也要能支持其他主流的密碼算法,以適用不同行業、場景、地域的安全要求。

再次,是可以對鏈節點、應用、合約等的創建、部署、擴展、更新、移除以及運行數據的監控等操作實現自動化。BSN 是一個具有上百個城市節點的龐大服務網絡,自動化的運營和運維服務可以提升開發者的應用管理體驗,並有效降低運營成本。

最後就是生態。一個好的區塊鏈底層框架都有着完整的生態體系,擁有活躍的社區、大量的開發者與應用基礎,完善的文檔與 SDK、豐富的培訓等才能與 BSN 相互促進、共同發展,打造一個區塊鏈「互聯網」。

當然,即使有了標準,底層框架的適配工作也不是一帆風順的。

高晨曦表示,對於 BSN 來說,統一的身份認證服務是整合各個框架訪問鏈上數據並進行身份認證的基礎。但是,各個底層框架都有自己的密鑰管理服務,並且每一個框架所使用的的密碼算法類型都有所不同,這爲整個適配工作增加了難度。

爲了適應各個框架的密碼算法,提供統一的身份認證服務,BSN 開發了統一的身份認證服務來集合各種不同的算法,適應不同的底層框架。

現在,BSN 在每一個城市節點都有統一的身份認證服務和網關服務,爲用戶管理不同鏈的身份和爲用戶訪問鏈上數據提供身份認證、交易鑑權和交易路由的功能。通過統一的身份認證和交易鑑權,用戶可以通過同一個身份訪問不同的區塊鏈框架,甚至可以使用同一個密鑰證書來訪問和使用相同密碼算法的不同框架,並進行不同應用權限的業務操作。

另外還有資源的使用統計問題。對於運行在單獨容器中的應用鏈智能合約,BSN 可以方便獲取和限制資源的使用情況,但對於運行在進程內的合約,其資源的使用和限制情況不太容易進行精確地統計。

在適配 FISCO BCOS 的過程中,GAS 是一個合約在運行過程中使用資源量的指標。由於 BSN 是以 CPU 和內存爲資源運行指標來計費的,爲了最精確的統計 GAS 和合約所消耗的資源情況,開發人員進行了大量的測試和數據計算,才得出一個 精確的計算規則。

底層框架平臺要做什麼?

作爲首個加入 BSN 的國產底層技術平臺,BSN 在推出的 12 個官方指定區塊鏈應用中,有 4 個使用了 FISCO BCOS 作爲底層框架,分別應用在存證、防僞溯源、供應鏈管理等方面。

據周祿介紹,目前 FISCO BCOS 單鏈 TPS 已超過 2 萬,支持並行多鏈的平行擴展。平臺配套了衆多周邊組件,如運維部署工具、合約命名服務、數據歸檔與遷移工具、合約生命週期管理工具等,實現功能上的「開箱即用」。

FISCO BCOS 構建了包括白名單驗證、CA 認證、密鑰管理等的安全體系,同時完整支持了國家密碼局的密碼算法體系,採用權限控制、零知識證明、同態加密、羣簽名、環簽名等技術確保聯盟鏈的安全可控和隱私保護。

FISCO BCOS 開源社區開發者超萬名。基於底層平臺和一系列解決方案,目前生態內企業基於 FISCO BCOS 落地了數百個應用案例,其中已在生產環境內運行的應用超 80 個。

在 BSN 適配 FISCO BCOS 的過程中,爲滿足 BSN 衆多的管理功能和應用接口要求,微衆銀行引入了自研區塊鏈中間件 WeBASE (WeBank Blockchain Application Software Extension)。WeBASE 是在區塊鏈應用和 FISCO BCOS 節點之間搭建的一套通用組件,圍繞交易、合約、密鑰管理、數據、可視化管理來設計各個模塊,開發者可以根據業務所需,選擇子系統進行部署。

除此之外,微衆銀行也參與到 BSN 底層架構適配標準制定中,和相關方一起推動形成了底層框架適配到 BSN 的統一技術標準。

周祿介紹到,4 月 25 日,FISCO BCOS 完成適配並進入公測期後,很多 FISCO BCOS 的開發者使用 BSN,也有很多已經認證成爲 BSN 合作開發者。在 BSN 指定區塊鏈應用招募覆蓋的 14 類場景中,均有企業和個人開發者正在 BSN 上基於 FISCO BCOS 開發、部署應用項目。

在供應鏈管理領域,南京安鏈數據科技有限公司的「惠運鏈」項目,爲物流無車承運平臺、保險、銀行等企業提供的物流保險供應鏈金融解決方案;在防僞溯源領域,浙江天演維真網絡科技股份有限公司落地了「基於區塊鏈的農業全過程溯源」;在建築領域,深圳市建信築和科技有限公司的「伊 OS 透明建築平臺」;在存證領域,杭州亦筆科技有限公司的「區塊鏈電子數據保全系統」、杭州米鏈科技有限公司的「短視頻存證系統」、武漢鏈動時代科技有限公司的「 區塊鏈存證服務系統」 等都是具有代表性的應用。

此外,開發者們也會積極反饋,提出一些新的功能需求。周祿表示,微衆銀行後續將繼續把基於 FISCO BCOS 的應用組件發佈到 BSN 門戶上,方便開發者使用。

「技術應當在多種場景下長時間地運行來檢驗可靠性,同時,也應當保證技術高頻持續迭代,保持開源技術生命力。」周祿說道。

專家介紹(排名不分先後):

周祿,微衆銀行區塊鏈高級架構師

高晨曦,北京紅棗科技 BSN 項目高級研發經理


文章來源:InfoQ

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