區(qū)塊鏈研習(xí) | 兩種典型的區(qū)塊鏈設(shè)計思路之差
雷鋒網(wǎng)AI金融評論按:本文作者為騰訊云金融業(yè)務(wù)中心區(qū)塊鏈首席架構(gòu)師敖萌博士,雷鋒網(wǎng)獨家特約文章。未來,敖萌博士原創(chuàng)的區(qū)塊鏈系列文章還將繼續(xù)刊出,敬請關(guān)注!
區(qū)塊鏈發(fā)展到了現(xiàn)在,產(chǎn)生了很多不同形式的區(qū)塊鏈技術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展,目前比較公認的看法是區(qū)塊鏈已經(jīng)走進了2.0時代。區(qū)塊鏈1.0是以比特幣為代表的去中心化數(shù)字貨幣區(qū)塊鏈系統(tǒng),而2.0則是引入了智能合約的區(qū)塊鏈系統(tǒng)。
在支持智能合約的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,Linux基金會所屬的Hyperledger Fabric(由IBM貢獻)和Vitalik Buterin所領(lǐng)導(dǎo)的以太坊基金會所創(chuàng)造并管理的Ethereum(以太坊)是兩個典型。這兩種區(qū)塊鏈系統(tǒng)具有截然不同的設(shè)計思路,充分體現(xiàn)了傳統(tǒng)企業(yè)信息系統(tǒng)思維設(shè)計模式(Fabric)和區(qū)塊鏈原教旨主義思維設(shè)計模式的區(qū)別。
首先看一下Ethereum,Ethereum是非常典型的受到Bitcoin(比特幣)架構(gòu)影響的一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)。其最典型的特點是——鏈是基礎(chǔ)。所有的信任都來自與基于Hash密碼學(xué)安全的鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),在這個信任基礎(chǔ)上,架構(gòu)所有的功能。
而對于Fabric來說,系統(tǒng)一定要有一個漂亮的技術(shù)架構(gòu):可插拔的模塊化設(shè)計、高擴展性、高內(nèi)聚低耦合。在一個漂亮的技術(shù)架構(gòu)上,調(diào)用各個模塊,來構(gòu)造一個功能——鏈,每增加一個功能,可以使用已有的鏈,也可以創(chuàng)建一個新鏈。
Ethereum使用了虛擬機方式實現(xiàn)智能合約,Ethereum中的虛擬機叫做EVM,是一個輕量級的沙盒執(zhí)行環(huán)境。為了讓智能合約更加方便,以太坊開發(fā)者創(chuàng)造了新的語言來編寫智能合約,目前最流行的EVM編程語言是Solidity。EVM的一大特點就是只能對鏈上的數(shù)據(jù)進行讀寫,非鏈上的數(shù)據(jù)只能在調(diào)用智能合約的時候,由調(diào)用者通過函數(shù)參數(shù)傳遞到智能合約中。(EVM的這個特點確保了智能合約的結(jié)果是確定的,不會因不同的節(jié)點執(zhí)行而導(dǎo)致不同的結(jié)果。)而智能合約本身和智能合約的調(diào)用過程(或者叫做使用智能合約的交易)都會記錄在鏈上。
因此,我們可以看出,以太坊的架構(gòu)中,“鏈”是信任的錨點,所有的信任都來自于鏈。
而Fabric使用了Docker機制實現(xiàn)智能合約。相比于Ethereum的EVM,Docker可以算是一個重量級的沙盒執(zhí)行環(huán)境。由于Docker的特性,F(xiàn)abric可以使用很多語言開發(fā)智能合約,同時也可以使用很多庫函數(shù)和系統(tǒng)函數(shù),因此,F(xiàn)abric的智能合約靈活性更高,(比如可以和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通訊),但是這種靈活性也導(dǎo)致了可能不同的節(jié)點執(zhí)行后產(chǎn)生不同的結(jié)果而無法達成共識的風(fēng)險。而Channel的引入,使得Fabric的智能合約是直接部署在某幾個節(jié)點上的。每個智能合約可以創(chuàng)建新的鏈,也可以和其他智能合約共用一個鏈。“鏈”在Fabric的架構(gòu)里,相當(dāng)于實現(xiàn)某個功能時,參與該功能的幾個節(jié)點所共用的一個存儲空間。
明白了這兩種智能合約的實現(xiàn)方式區(qū)別后,我們就會發(fā)現(xiàn)這兩種典型的區(qū)塊鏈的設(shè)計思路的區(qū)別了——“鏈”到底應(yīng)該位于架構(gòu)的哪一層?
在區(qū)塊鏈原教旨主義中,由于大家都不可信,所以只能相信由Hash算法串起來的一個完整的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。而在面向企業(yè)間應(yīng)用的聯(lián)盟鏈中,由于節(jié)點都是需要身份認證才能加入的,因此可信程度高一些。所以,只要關(guān)鍵的一些數(shù)據(jù)達成共識實現(xiàn)可信就可以了。
正是由于這種設(shè)計思路上的區(qū)別,在Ethereum中,所有的智能合約都運行在同一個鏈上,大家共用一個可信的基礎(chǔ)設(shè)施;而在Fabric中,一個應(yīng)用對應(yīng)一個鏈,整個系統(tǒng)由很多子鏈構(gòu)成,這些子鏈共用一套基本互信的基礎(chǔ)設(shè)施。
從系統(tǒng)架構(gòu)角度看,Ethereum是一個完整基礎(chǔ)設(shè)施,不會拆散了來用。雖然Ethereum內(nèi)部的設(shè)計耦合性很高,各個模塊依賴性極強,甚至整個系統(tǒng)都依賴于某些基礎(chǔ)的智能合約(例如以太幣合約),但這可以看做是整個基礎(chǔ)設(shè)施的內(nèi)聚性導(dǎo)致的。
而Fabric更像是一個區(qū)塊鏈云服務(wù)平臺,能夠讓用戶方便的在基礎(chǔ)平臺上,使用各個模塊創(chuàng)建一個一個的鏈進而實現(xiàn)一個一個的應(yīng)用。所以,F(xiàn)abric是低耦合設(shè)計的一個平臺。
責(zé)任編輯:售電衡衡
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