区块链2.0-来自比特币潜水

近期的虚拟货币市场可谓动荡不安。 写这篇文章的当天，一些比特币交易平台出现了自上次跳水以来价格持续下跌超过10%的困境……严峻形势下的近期政策审查

从近期的政策可以看出，国家开始管控比特币交易等一系列特殊的灰色行业。 提到比特币，“区块链技术”常被提及，有些描述提到“基于区块链的比特币”。 技术产生了什么影响？ 详细了解比特币和区块链之间的关系。

比特币的诞生

2008年9月，以雷曼兄弟倒闭为始，金融危机在美国爆发并波及全球。 为应对危机，各国政府纷纷采取量化宽松等措施，对因自身原因陷入危机的大型金融机构进行救助。 这些举措引起了广泛质疑，一度引发“占领华尔街”运动。

基于之前的工作，2008 年，名不见经传的“中本聪”在 metzdowd.com 的密码学邮件列表中发表了《比特币：一种点对点的现金支付系统》。

2009 年 1 月 3 日，中本聪在位于芬兰赫尔辛基的一台小型服务器上挖出了比特币的第一个区块——创世区块，并获得了“第一矿”奖励——50 个比特币。 在创世区块中，中本聪写下了这样一句话：

“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks" 

“财政大臣站在第二次救助银行的边缘”

什么是区块链

区块链技术的数据共享是一个分布式记账本，可以理解为一个巨大的分布式去中心化数据库。 区块链存储的基本单位是块，块采用链式结构，即新加入的块（类似于数据库中的一行记录）知道前一个块（前一行记录）是什么，并且可以追根溯源，区块的标识是区块的哈希值，链式结构保留了业务产生的轨迹，新增交易时可以根据之前的记录进行验证，确保块的内容不容易被篡改。 由于是分布式、多中心的存储方式，存储时需要解决分布式一致性问题。 在区块链的前身比特币应用中，解决这个问题的方法是POW Proof-Of-Work方法，即通过工作获得指定的结果，并用结果来证明所做的努力。 PBFT实用拜占庭容错（PBFT Practical Byzantine Fault Tolerance）是一种通过技术规则达成共识的机制。

区块链技术是一组技术的组合。 既然是分布式账本，就必须解决数据可靠传输的问题。 包括记账节点（可信节点）、非记账节点（非可信节点）、客户端与记账节点（可信节点）之间的数据传输。 在我们之前的解决方案中，数据传输问题往往是通过可靠的消息或者P2P来解决的，而这些技术也用在了区块链技术中。

区块链和比特币的关系

提到比特币和区块链这两个概念，提到其中一个就会想到另一个。 在比特币体系中，最重要的不是“币”的概念，而是前面提到的分布式去中心化存储组织的数据库的概念。 区块链技术是比特币的底层技术。 比特币一直稳定运行，没有任何中心化组织的运营和管理。 后来，比特币技术被抽象出来，称为区块链技术，或分布式账本技术。 所以可以说比特币是区块链的第一个应用，而区块链是一种更底层的技术，未来会扩展到越来越多的行业。

区块链 2.0：智能合约

区块链1.0应用以比特币为代表，为解决货币和支付方式的去中心化； 而区块链2.0“智能合约”则是更宏观的对整个市场进行去中心化，利用区块链技术将许多不同的资产，不仅仅是比特币，进行转移，创造不同资产单元的价值。

智能合约可以在满足特定条件时自动执行数字合约。 此功能在数据库中通过触发器和存储过程实现。 区块链技术中的智能合约是触发器和存储过程。 它们是在沙箱中运行的脚本，用于执行区块链业务中的业务逻辑，也可用于各种检查。

“智能合约是密码学世界真正的杀手级应用”，在世界加密网络上发布密码学货币节目的主持人Chris Ellis如此说。

比特币系统区块链的约束

把区块链的思想应用到其他领域的想法早就出现了。 自2009年比特币系统的去中心化共识开发成功后，区块链的许多其他应用开始迅速涌现。 即使不扩展比特币协议，它也可以在一定程度上实现“智能合约”。 比特币 UTXO 不仅可以由公钥拥有，还可以由以基于堆栈的编程语言编写的更复杂的脚本拥有。 在这种模式下，要花费这样的 UTXO，必须提供满足脚本的数据。 事实上，基本的公钥所有权机制也是通过脚本实现的：脚本以椭圆曲线签名为输入，验证交易和拥有UTXO的地址，验证成功返回1，否则返回0。

然而，比特币系统的脚本语言有一些严重的局限性：

织物

Linux 基金会于 2015 年创立了 Hyperledger，以推进跨行业的区块链技术。 它鼓励通过社区流程以协作方式开发区块链技术，鼓励随着时间的推移开放开发和采用关键标准的知识产权。 Hyperledger Fabric 是 Hyperledger 中的一个区块链项目，与其他区块链技术一样，它有一个账本，使用智能合约，是一个供参与者管理其交易的系统。

Hyperledger Fabric 与某些其他区块链系统的区别在于它是经过私人认证的。 通过向会员服务提供商注册，Hyperblocker Fabric 网络的成员不会使用“工作证明”来验证身份（允许符合这些条件的任何人加入网络）。

面料的6大优势

许可成员 Hyperledger Fabric 被称为许可网络平台，其中所有参与者都知道身份。 在考虑许可网络时，您应该考虑您的区块链用例是否需要遵守数据保护法规。 许多用例——特别是在金融和医疗保健行业——需要遵守数据保护法，要求了解网络成员和访问特定数据的人的身份。 例如，想象一家私募股权公司。 根据定义，私募股权不在证券交易所公开交易，其投资者通常是风险投资公司、私募股权公司或天使投资人。 该网络的参与者在参与区块链之前需要在资本投资方面为人所知和可信。 性能、可扩展性和信任级别 Hyperledger Fabric 建立在模块化架构之上，该架构将事务处理分为 3 个阶段：分布式逻辑处理和协商（“链代码”）、事务排序以及事务验证和提交。 这种分离有几个优点：不同节点类型之间需要较低级别的信任和验证，并且网络可扩展性和性能得到优化。 在“需要知道”的基础上披露数据。 由于竞争格局、个人数据保密性的保护法律法规，企业法规要求确保某些数据元素的隐私，这可以通过区块链上的数据分区来实现。 Hyperledger Fabric 中支持的通道允许仅将数据传递给需要了解的相关方。

例如，许多金融实体对竞争对手看到的交易量表示担忧。 一些金融机构不考虑“充分”的加密来保护他们的数据。 在这种情况下，一些金融工具可能需要 10 年或更长时间才能获得价值，随着时间的推移，密码破解的风险可能会将私人信息变成公共信息。 渠道有助于提供数据分区，以便只有需要了解数据的各方才能看到交易编号和数据本身。 不可变分布式账本的丰富查询 账本是区块链应用程序状态转换的有序记录。 每笔交易都会产生一组资产键值对，以创建、更新或删除数据的形式提交给账本。 v1.0 的不可变真实来源附加到嵌入 LevelDB 的对等节点的文件系统。 默认情况下，LevelDB 有一个键值数据库，支持键查询、组合键查询和键范围查询。 如果还需要复杂的富格式查询，CouchDB 支持 LevelDB 的基本功能，并添加了全面的富数据查询。 可选支持CouchDB等文档数据库，内容需为JSON格式且完全可查询比特币2.0，其数据模型应兼容现有的key/value编程模型。 因此，在利用 CouchDB 时，如果链码数据建模为 JSON比特币2.0，则无需更改应用程序。 这种 JSON 格式有助于最大限度地减少生成简单报告和执行审计功能所需的工作。

例如，在供应链场景中，可以使用 JSON 文档样式来帮助列出商品和运输实体特定的数据。 可以轻松地为资产最终目的地的旅程中涉及的位置和运输实体生成资产报告。 支持插件组件的模块化架构 Hyperledger Fabric 架构的模块化使网络设计人员能够插入他们首选实现的组件，这是一个优势。 模块化最需要的领域之一是“带来你自己的身份”。 一些多公司网络已经具有身份管理功能，并且希望重用该功能而不是重建它。 其他可以轻松插入架构的组件包括一致性或加密组件，其中一些国家/地区有自己的加密标准。 保护数字密钥和敏感数据 HSM（硬件安全模块）支持对于保护和管理数字密钥以进行强身份验证至关重要。 Hyperledger Fabric 为密钥生成提供修改和未修改的 PKCS11，支持处理身份管理等需要更多保护的各种情况。 对于处理身份管理的场景，HSM 增加了对密钥和敏感数据的保护。

[Cloud Framework] 基于区块链的智能合约，以慈善捐赠为例，提供了通过Fabric实现基于区块链的智能合约系统的最佳实践。