区块链以和区块链技术总结.docx

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区块链以及区块链技术总结
区块链是目前一个比较热门的新概念， 蕴含了技术与金融两层概念。 从技术角度来看， 这是
一个牺牲一致性效率且保证最终一致性的的分布式的数据库， 当然这是比较片面的。 从经济
学的角度来看， 这种容错的一般性架构介绍
有关区块链本身的发展史，网络上资料比较多，本文不再赘述。
而有关区块链技术的介绍，
在各个区块链平台的社区是有详细资料的，
但是针对这些资料的
总结，以及抽象出一共通概念的介绍，还是凤毛麟角，本文尝试总结一下。
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在介绍之前，我想稍微介绍一下公有链，联盟链的概念，这些概念是以太坊创始人 Vitalik
提出的，我在这些概念的基础上做了一些研究。
其实区分公有链、 联盟链很简单， 只要看这个区块链的访问权限就可以了， 如果访问该区块
链需要获得链上节点的许可，那么这是一个联盟链，否则是公有链。
根据名称，我们也可以” 望文生义“ ，公有表示一个完全开放的网络，联盟表示一个半开放
的网络， 成员之间是共享的，
非成员身份是没有自由访问权限的，
所以我们也称联盟链为许
可链。
下面我们来看几个比较主流的区块链平台（公有链，皆开源）：
“ 1. 比特币 Bitcoin
2. 以太坊 Ethereum/ 经典以太坊 Ethereum Classic
3. 比特股 Bitshares ”
我一般戏称为” 三巨头“ ，从生态上来看，比特币是最为成熟稳定的，以太坊更像是一个
冲在前面的勇士，比特股相比前两位生态要小很多，但是从创新的角度，也不亚于前两位。
其他的很多项目， 是从这三个区块链上衍生出来的，
所以以这三个为基础，
基本上可以吃透
区块链了。
不得不提的还有
Linux 基金会项目——
HyperLedger 项目（主打联盟链，开源），也是旨在
打造一个通用的区块链技术，不过我认为目前尚在开发迭代当中，还没有具体的应用案例，
按下不讲。
另外还有一些好玩的联盟链项目——
R3 CEV项目（联盟链，闭源），以及中国的
R3项目—
—ChinaLedger （联盟链，闭源），当然这些不是开源的，我无法获得有用的资料进行分析，
所以就不展开了。
从技术上来看， 针对不同的业务场景，对区块链有不同需求， 比如实时结算业务， 要求区块
链提供秒级的交割， 相对应的就是出块速度的要求， 而出块速度过快往往会导致区块链分叉
（fork ），形成孤儿链，孤儿链是无效的，那么交易也就作废了，影响了区块链的最终一致
性。
如果频繁产生分叉造成相当比例的用户交易失效，那么可以认为系统是不可靠的。
如果我们将这种实时性要求比较高的业务安插到联盟链中，
就可以控制风险， 通过调整共识
算法，利用快速一致共识模型（ Consensus Model ）来避免上述问题，虽然不如公有链那么
健壮，但对某些特殊场景足够了。
所以架构层面，对公有链和联盟链的技术也要差异化对待。
不过客户端整体的设计还是有一些通用的概念的，如下图：
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（图 1）
一个区块链至少分为三层：
最底层是一些通用的基础模块，比如基础加密算法，网络通讯库，流处理，线程封装，消息
封装与解码，系统时间等；
中间一层是区块链的核心模块，
一般包含了区块链的主要逻辑，
如 P2P网络协议， 共识模块，
交易处理模块， 交易池模块，简单合约或者智能合约模块，嵌入式数据库处理模块，钱包模
块等等；
最上面一层，往往都是基于 Json Standard RPC 的交互模块，基于 Json-RPC, 我们还可以做
出更好的 UI 界面，也可以是一个 web-service 。
如果区块链 支持智能合约， 可能还要分更多的层， 比如增加 BaaS层，区块链上的智能合约
提供自治的服务，比如下面这张以太坊的架构图（来自
google ，仅作参考）：
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（图 2）
这种分层更加关注的是区块链本身的分层，即业务上的视角，而不完全是技术的。
我们再转向比特币的设计：
（图 3）
比特币几个模块之间的耦合度其实比较高， 而且有不少历史包袱， 比特币的发明者——中本
聪在开发比特币的时候，使用 VC++开发，而 VC++的标准库中的 sstream 流处理性能非常感
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人，不得不放弃，自行实现了了基于
vector<char>
的流处理容器。而随着
c++11 的推出以
及标准库的更新迭代，性能不可同日而语。
从整张图我们可以看出，比特币的模块比较少，也比较简单。 chain-p