sawtooth區塊鏈

A. 主流區塊鏈技術有哪些

本文試圖對區塊鏈有關技術流派和主流平台進行一個概覽，作為學習區塊鏈技術體系的導覽，意在拋磚引玉，促進區塊鏈開發社區的討論與共識。區塊鏈技術的流派未戰先謀局，你想投入區塊鏈開發這個領域，至少先要搞清楚現在有哪些玩家，各自的主張和實力如何。劃分區塊鏈技術流派並無一定之規，據我所見，或可有以下四種方式：第一是按照節點准入規則，劃分為公有鏈、私有鏈和聯盟鏈。公有鏈的代表自然是比特幣和以太坊，私有鏈則以R3 Corda聲名最盛，聯盟鏈的代表作品是Hyperledger名下的Fabric。公有鏈注重匿名性與去中心化，而私有鏈及聯盟鏈注重高效率，而且還往往設置了准入門檻。公有鏈、私有鏈與聯盟鏈之間的這些不同都在技術中有所體現，比如私有鏈和聯盟鏈假設節點數目不大，可以採用PBFT演算法來形成共識。而公有鏈假設有大量且不斷動態變化的節點網路，用PBFT效率太低，只能採用類似抽彩票的演算法來確定意見領袖。這就意味著，私有鏈與聯盟鏈很難變成公有鏈，而用公有鏈來作聯盟鏈或私有鏈雖然容易，卻也並非即插即用。此種差異，學者不可不察。第二是按照共享目標，劃分為共享賬本和共享狀態機兩派。比特幣是典型的共享賬本，而Chain和BigchainDB也應屬此類，這幾個區塊鏈系統在各個節點之間共享一本總賬，因此對接金融應用比較方便。另一大類區塊鏈系統中，各個節點所共享的是可完成圖靈完備計算的狀態機，如以太坊、Fabric，它們都通過執行智能合約而改變共享狀態機狀態，進而達成種種復雜功能。第三是按照梅蘭妮· 斯旺所描述的代際演進，將區塊鏈系統分為1.0、2.0和3.0三代。其中1.0支撐去中心化交易和支付系統，2.0通過智能合約支撐行業應用，3.0支撐去中心化的社會體系。比特幣和Chain應屬於區塊鏈1.0系統，而以太坊和Fabric是區塊鏈2.0系統，目前尚無成功的區塊鏈3.0系統出現，不成功的嘗試倒是有那麼一個，就是著名的The DAO。第四是按照核心數據結構，分為區塊鏈和分布式總賬兩派。區塊鏈這一派在系統中真的實現了一個區塊的鏈作為核心數據結構，而分布式總賬這一派，只是吸取了區塊鏈的精神，並沒有真用一條區塊鏈作為核心數據結構，或者雖然暫時用了，但聲明說吾項庄舞區塊鏈，意在分布式總賬耳，若假以時日，因緣際會，未嘗不可取而代之也。主流區塊鏈技術平台了解流派劃分，仍是只能用來指點江山，吹牛論道，要動手，總要有個切入點。區塊鏈貨幣據說已經有上千個了，但值得關注的技術平台大概只有數十個，而如果要進入區塊鏈開發領域，打下一個好基礎，練出一身好功夫，撈到幾個好offer，則值得深入研究學習的平台，屈指可數。首先當然是比特幣。比特幣作為區塊鏈的第一個也是目前為止最成功、最重要的樣板工程，已經上線運行了八年多，本身沒有發生任何嚴重的安全和運維事故，其穩定與強悍堪稱當代軟體系統典範。比特幣Bitcoin Core是一個代碼質量高、文檔良好的開源軟體，從學習區塊鏈原理、掌握核心技術的角度來說，Bitcoin Core是最佳切入點，能夠學到原汁原味的區塊鏈技術。當然，Bitcoin Core是用C++寫的，而且用了一些C++11和Boost庫的機制，對學習者的C++水平提出了較高的要求。學習比特幣平台開發還有一個優勢，就是可以對接繁榮的比特幣技術社區。目前圍繞比特幣進行改進和提升的人很多，人多力量就大，諸如隔離驗證、閃電網路、側鏈等比較新的想法和技術，都率先在比特幣社區里落地。比如側鏈技術的主要領導者Blockstream是由密碼學貨幣元老Adam Back領銜的，而Blockstream是Bitcoin Core最大的貢獻者之一，所以一些有關側鏈的技術在比特幣社區里討論最充分。但比特幣作為一個典型的區塊鏈1.0系統，是不是支撐其他類型區塊鏈應用的最佳技術平台，存在很大的爭議。另外，也不是所有人都有能力和必要精通區塊鏈底層技術。所以對那些急於沖到區塊鏈領域里做（quān）事（qián）的人來說，可能更直截了當的學習目標是以太坊和Hyperledger Fabric。在以太坊上面用Solidity進行的智能合約開發是切入區塊鏈開發最簡單的方式，沒有之一。以太坊的理想非常宏大，由於配備了強大的圖靈完備的智能合約虛擬機，因此可以成為一切區塊鏈項目的母平台，是馱住整個區塊鏈世界的大烏龜。在以太坊上開發一個類似比特幣的加密貨幣，是一個不折不扣的小目標。一般有經驗的開發者在文檔指導下，半天到一天即可入門。問題在於，入門以後又如何？靠寫Solidity是否就可以包打天下？這是大大存疑的。我們也可以反過來說，如果以太坊+Solidity是區塊鏈的終極解決方案，那麼怎麼還會出現那麼多區塊鏈技術門派呢？特別是，以太坊似乎並沒有給現實世界中巨型的中心化組織們留下一條活路，這種徹底不妥協的革命態度有可能也成為以太坊推廣的障礙。當前以太坊項目的開發進展並不順利。一個比較突出的問題是項目過多，力量分散，導致項目質量參差不齊。但盡管如此，跟其他區塊鏈2.0平台相比，以太坊提供的開發環境是最簡單最完善的。初學區塊鏈的人絕對有必要學習以太坊，從而對區塊鏈和智能合約建立起一個最「正宗」的認識。主流區塊鏈技術平台的第三支就是Fabric，它是Hyperledger的第一個也是最知名的孵化項目。 Fabric最早來自IBM的Open Blockchain項目，到2015年11月，IBM將當時已經開發完成的44,000行Go語言代碼交給Linux基金會，並入Hyperledger項目之中。在2016年3月一次黑客馬拉松中，Blockstream和DAH兩家公司將各自的代碼並入Open Blockchain，隨後改名為Fabric。到目前為止，Fabric與Intel提供的Sawtooth Lake並列為Hyperledger的一級孵化項目，但前者得到的關注遠超後者。從技術角度來說，Fabric思路不錯，重點是滿足企業商用的需求，比如解決交易量問題。眾所周知，比特幣最大的短板是它每秒鍾7個交易的上限，完全無法滿足現實需要。而Fabric目標是實現每秒鍾10萬交易，這個量接近剛剛過去的雙十一交易量瞬時峰值，完全可以滿足正常條件下的行業級應用。Fabric用Go語言開發，也提供多種語言的API。特別值得一提的是，Fabric比較充分地運用了容器技術，比如其智能合約就運行在容器當中。這也是Go語言帶給Fabric的一項福利，因為Go語言靜態編譯部署的特徵很適合開發容器中的程序。Fabric還有一些特點，比如其membership服務可以設置節點准入審查，這是典型的聯盟鏈特徵。再比如其共識演算法是可定製的。Fabric的短板是體系較為復雜，雖有文檔，但缺少經驗的開發者學習起來障礙比較大。然而由於其定位清楚，迎合了不少企業的心態，所以已經有多家機構在基於Fabric秘密研發行業內的聯盟鏈項目。

B. 區塊鏈 金融 應用

區塊鏈金融應用是其在現實當中發揮作用的重點領域，金融業需要這樣的高端技術，傳統的運作方式會因為這樣的技術而發生深刻的變化。區塊鏈金融應用有著很多鮮明的特點，也讓人們對此津津樂道，更因為實際產生的效果而倍受眾人的關注，產生了越來越大的影響。

提要：發達國家和科技公司在區塊鏈技術的研究和應用方面已經走在了前面。從專利技術的申請來看，我國與 美國 區塊鏈技術或有一年半左右的差距。基於上述形勢，中國如何實現「非對稱」趕超？首先是要看清形勢，抓住機遇，迎接挑戰。其次，在了解區塊鏈底層建設對於金融業現有業務及未來發展的必要性後，在各金融企業之間達成建立「中國的金融區塊鏈聯盟」的共識。最後是要協同推進，迎接變革。

如何理解區塊鏈？

比特幣：一種點對點的電子現金系統。2009年，論文發表之後，比特幣作為一種虛擬貨幣在 互聯網 的數字世界裡誕生了。目前，比特幣總市值65億美元左右，雖然市值在不斷變化，但它仍然是全球最大的虛擬貨幣。

還有一個重要的概念就是區塊鏈。區塊鏈是比特幣的一個底層技術，而比特幣只是區塊鏈的一個應用。眾所周知，比特幣可以實現點對點的價值傳遞，除比特幣區塊鏈外，還有很多其他的區塊鏈，例如，以太坊的區塊鏈等。所以，我們應該區分比特幣、比特幣區塊鏈、區塊鏈以及區塊鏈技術等概念。

目前，人們對區塊鏈有幾個誤讀。可以用英文描述區塊鏈為「Decentralized Blockchain」，其中Decentralized被翻譯成「去中心化」。但是,我認為區塊鏈實現了價值的無中介傳播，就是點對點的價值傳播，這並不是說進入區塊鏈時代以後就不需要中心了，而是應當從一個單一的集中化向中心與中心之間的並聯發展。那麼，現有的中心很可能變成分中心或者弱中心。目前所有銀行都擁有自己的數據中心，如果今後成立金融區塊鏈聯盟，那麼它們就可以成為區塊鏈聯盟里的各個節點，所以區塊鏈並不是不需要中心。

區塊鏈不是不需要信用

我們經常會看到一些文章觀點認為區塊鏈是要「去信用」，其實，區塊鏈是通過共識演算法建立信任，通過各個節點之間的共識保證交易的正確性。通過數學、演算法以低成本建立信任，而不是「去信用」。只不過人與人之間的數字資產交易不需要兩個人相互認識，或者是相互有信任關系，也不需要第三方信用機構，只需要大家信任區塊鏈這個可信網路即可。

為什麼說它可信呢？因為它是一個分布式的資料庫，有一套基於共識的機制：一套加密演算法，使得它不可篡改。一方面通過公鑰使得信息透明化、可追溯；另一方面，私鑰可以保護隱私。

區塊鏈並非成熟技術，也非萬能目前區塊鏈技術還處於發展初期。今年年初我們派團去巴克萊 南非 的區塊鏈研究室學習，在研討會上，巴克萊非洲區塊鏈專家認為，區塊鏈技術要成為真正成熟的技術至少需要五到十年的時間。目前，區塊鏈存在計算速度相對較慢、存儲空間小的缺陷，而且，並非所有的數據處理都需要使用區塊鏈。

區塊鏈在國外的研究、運用

我們發現，老牌金融發達國家在區塊鏈技術的研究方面已經走在了前面。英國政府認為，政府參與數字貨幣和區塊鏈網路的立法是非常重要的，政府鼓勵對區塊鏈技術的深入研究。英國政府正在積極評估區塊鏈技術的潛力，考慮將它用於減少金融欺詐，降低成本。此外，英國政府計劃開發能夠在政府和公共機構之間使用的應用系統。

今年2月，歐盟委員會把加密數字貨幣放在快速發展目標領域的首位，這項舉措推動了各個機構針對數字貨幣的政策研究。科技公司在區塊鏈技術的研究方面也走在了前面。

IBM推出了「開放賬本項目」（Open Ledger Project），開發企業級的區塊鏈軟體結構，推動區塊鏈技術的商用，通過IBM雲計算平台的Bluemix和API基礎架構來支持外部數據的對接。IBM在區塊鏈技術方面的實踐還有很多，近期，它與 韓國 的一家公司利用區塊鏈技術和物聯網做了富有創意的試驗，取得了一些成果。

微軟利用Azure平台，為用戶提供「區塊鏈即服務」，可以使得R3以及其銀行成員加快試驗和學習進程，加速分布式台賬的開發、測試和部署。

Intel也發布了用來搭建、部署和運行分布式賬本的高效模塊化平台SawtoothLake；同時，Intel還研究為區塊鏈應用的硬體晶元創造可信任的執行環境，提供更高的安全性和隱私。

與此同時，華爾街也在積極行動。盡管創建比較晚，但是R3的核心職能是制定 銀行業 區塊鏈技術開發的行業標准，以及探索實踐用途，並建立銀行的區塊鏈聯盟。

從我們了解的情況來看，華爾街除了有這兩家迎合數字金融時代到來的新公司之外，大型金融機構都在研究區塊鏈技術，都在建立自己的區塊鏈概念和技術團隊。

目前，區塊鏈技術已經有了實際應用的案例。

在加拿大，區塊鏈初創公司「區塊鏈科技有限公司」（Blockchain Tech Ltd ）已經成功在多倫多證券交易所 創業板 上市；愛沙尼亞政府將推出政府的區塊鏈醫保記錄。

國內對區塊鏈技術的關注和研究情況

區塊鏈是可選的技術。此前，中國人民銀行還召開了數字貨幣研討會。除了央行以外，去年 浙江 省、 北京 市等有關部門也表達了對區塊鏈應用研究工作的支持。

從企業角度來看， 布比區塊鏈已經應用於股權、供應鏈、積分等領域，並正在與交易所、銀行開展試驗和應用測試。布比區塊鏈專注於區塊鏈技術和產品的創新，已擁有多項核心技術，開發了自有的區塊鏈服務平台。而且很多區塊鏈創新創業企業不斷涌現。

此外，一批行業聯盟正在建立起來。在金融機構方面，目前我國大型銀行和金融機構對區塊鏈應用的案例仍有待破題。
2015年末美國銀行已經獲得15項關於區塊鏈的專利。我國與美國區塊鏈技術或有一年半左右的差距。
區塊鏈金融應用正在全面的進入新的階段，各種應用將會越來越深入，相關的改變也會越來越受人矚目，也將會形成一股極大的新潮流。

C. 區塊鏈之聯盟鏈（三） 認識Fabric

Fabric 是超級賬本聯盟推出的核心區塊鏈框架，它適合在復雜的企業內和企業間搭建聯盟鏈。根據超級賬本聯盟的目標， Fabric 被建設為一個模塊化的、支持可插拔組件的基礎聯盟鏈框架。；

與以太坊系的Quorum不同，Fabric從一開始就只考慮企業間的應用。其獨有的channel概念，將企業根據業務目的不同以不同的子網連接起來， 每一個子網對應一個channel，而每個channel有自己獨立的區塊鏈。而Quorum很顯然是只有一個公網（所有企業節點都加入進去），企業與企業間的私有業務是通過Private Manager 完成的。

理解channel的最簡單方法就是，將它類比為一個消息服務提供的Topic，實際上Fabic最早就是基於Kafka 的分布式消息服務來實現。

       在Fabric網路中，一個企業可以有一個或多個節點加入整個聯盟鏈；一個企業可以加入1個或者多個Channel（子網）；  一個節點可以加入1個或者多個channel。每個channel構成一個子網，所以Fabric 是 一種由子網組成的網路。

那麼Fabric是怎麼實現智能合約的執行和完成業務上鏈（將事務結果記錄在區塊鏈里）的呢？

與其它框架不同， Fabric 將整個過程分成了三個階段：

業務背書階段 ： 客戶的請求發送的背書節點，通過智能合約完成業務的計算（但不更新狀態），並完成背書；將背書結果返回個客戶端。

業務的排序階段 ： 客戶端將背書結果通過Channel被發送到排序節點（orderer），在排序節點完成事務的排序，並打包到block里，最後下發給所有連接到channel的節點。

業務驗證並寫入賬本階段 : 通過Gossip 網路，所有Channel的節點都會接收到新的block，節點會驗證block中的每一個事務，確定是否有效：有效地將會跟新world state，無效的將會標志為「無效」，不會更新World state，但整個block會被完整的加入到帳本中（包括無效的事務）。

根據以上的描述，Fabric 節點實際可以分為  ，普通節點和Order節點：

 Peer, 普通節點, 完成背書（包括只能合約的執行）和驗證.

orderer,  排序節點，完成排序。

加入orderer節點的Fabric網路可以被描述如下：

每一個Channel，都定義了所有屬於channel的節點，但是並不需要所有節點都連接到Orderer 節點（節點間可以通過gossip 協議通訊來傳播私有數據或事務）.

       在區塊鏈中，共識是區塊鏈的基礎。與公有鏈不同，聯盟鏈的共識要求所有加入賬本的事務是確定的、最終的，也就是不可以有分叉，區塊與區塊間的順序是一定的，只存在唯一條鏈。在Fabric 中，這個客觀需求正是由排序實現的，所有的事務將被提交給orderer節點獲得確定的順序，並最終打包成block進入帳本。 Fabric 從1.4.1開始支持基於Raft實現排序服務,  可以認為基於Raft實現共識。

基於RAFT的排序服務相對於早期的Kafka 具有更好的分布性，配置更加簡單，是聯盟鏈里常用的一個常用的達成共識的演算法，Quorum就 默認使用RAFT作為共識層。簡單的說，RAFT是一個leader和follower的模式， 所有加入RAFT網路的節點，任意時候都有一個leader,  只有這個leader有權決定事務的順序，並打包成Block，其它節點只能作為follower提交事務和同步block。

基於FAFT網路，每個企業可以有一個或多個節點參與到Orderer中去。在Frabric中企業間的網路連接可以變化成如下形式：

       區塊鏈的使用用戶在乙太網中被稱作EOA（External of Account）, EOA的載體是錢包。我們沿用這個概念，來看看Fabric是如何實現用戶和發起事務的。Fabric中EOA是一個CA中心發布的certificate（x.509），一個Certificate代表一個Identity（這與以太坊還是有很大區別的， 以太坊中一個EOA其實是一個hash地址），EOA能夠參與的channel以及被授權的操作是有channel的MSP（ Membership Service  Provider）決定的（如下圖）。

註：certificate 是一種密碼學上驗證身份的通用做法； certificate包含了個人的信息，公鑰以及發布這個certificate的CA的簽名。驗證方只需要擁有這個CA的證書（包含CA的公鑰），就可以驗證這個簽名是否正確，certificate的內容是否有篡改。簡單的說，通過CA和Certificate，我們可以獲得一個可驗證的的身份和信任鏈。

      如上圖，fabric中通要使用Wallet作為EOA的載體，一個Wallet中可以包含多個Identity（x.509 certificate）。 Identity 通過 CA提供的信任鏈來驗證正確性。

  驗證了身份之後， Fabric 通過MSP在區塊鏈網路中解決該身份是否代表組織的成員和在組織內具有什麼角色。例如，channel首先會驗證當前用戶Identity是否是有效地身份，然後通過MSP查看其所處的企業和具有的角色，最終確定該用戶是否有權執行操作。

可以說，Fabric的訪問控制是通過MSP來完成的。在每一個需要訪問控制的地方都需要定義一個MSP。  例如，每個channel都定義一個MSP，這個MSP規定了在channel范圍內資源的訪問許可權。 MSP 是Fabric里一個晦澀難懂的概念，也是其賦予企業間安全訪問的基礎。

前文提到， Fabric 將業務處理和上網分成了三個部分， 背書，排序，驗證後加入賬本。

其中背書是Fabric執行智能合約的階段。以太坊中，智能合約是在EVM中執行的，有多種語言支持。 在Fabric，智能合約被稱為chaincode： 一個chaincode 可以理解為是智能合約的容器，可以包含一個或多個智能合約， 不用於EVM, chaincode是在 JVM 或NodeJS中執行。

客戶應用程序通過智能合約來訪問賬本，每一個可訪問的智能合約都被安裝在客戶端可以訪問的節點上，並被定義在channel里。（有隻能合約的節點被稱為背書節點，沒有隻能合約的節點被稱未提交節點，提交節點只維護賬本）

客戶應用提交一個交易請求， 請求到達背書節點， 背書節點首先會驗證客戶的簽名，確保客戶的身份有權執行本次交易，接著執行交易提及的智能合約（chaincode），並生成一個背書響應（或者叫做交易提案，tran-proposal）。這個背書響應中通常包含World state 的讀集合，寫集合， 以及節點對本次交易的簽名。這里與以太坊系聯盟鏈最主要的不同是： 背書階段只模擬交易，並不真正更新交易結果。 而真正更新交易在第三階段完成。背書節點最後將生成的背書響應fanhui給客戶端， 智能合約部分的執行就結束了。

通常一個交易的執行需要多方的簽名，所以客戶端需要將一個交易發送給多個背書節點，這些背書節點的選擇需要滿足背書策略的要求。

下圖是一個包含有客戶、背書節點，提交節點的網路示意圖。

根據Fabric官方的參考文檔，客戶交易的正果過程可使用下圖描述。

如上圖，從1到3，為背書階段，4為排序階段，4.1,4,2, 5為驗證提交階段。 參考 Frabic的節點 概念，可以了解更多在交易細節的概念。  

總的來看， Fabric 更專注於企業間，通過上文，可以讓大家對Fabric的基本構成與概念有一個總的了解。  Fabric本身並不神秘，都是使用的現有的企業間的技術。要更好的了解，建議參考閱讀分布式消息系統和企業的安全基礎設施（CA相關）的支持。與以太坊系聯盟鏈實現比較，  Fabric 的子網更概念對於復雜企業間應用適應更強，但是其復雜的安全考量，使得運營成本很高，另外，Fabric 使用Certificate做為用戶身份，有很大的局限性，在新的2.0里，Fabric對於此處將有所改變。

下一篇，我們將來看看Sawtooth , 由Inter 提供的區塊鏈框架。

區塊鏈之聯盟鏈(一) 認識以太坊

區塊鏈之聯盟鏈(二) 認識Quotum

區塊鏈之聯盟鏈(三) 認識Fabric

區塊鏈之聯盟鏈(四) 認識Sawtooth

D. 區塊鏈應用開發找哪家好

區塊鏈技術是通過2008年由中本聰編寫的題為「比特幣：對等電子現金系統」的論文宣布的。有趣的是，本文沒有專門使用「區塊鏈」這個詞。

本文討論的是「純粹的電子現金版本」，其中「網路通過將交易哈希到持續的基於散列的工作證明鏈中來標記交易時間，創建一條無需重做證明即可更改的記錄」工作的」。

開源的PT-BSC（區塊鏈安全控制）將區塊鏈定義為點對點網路，通過將它們散列到正在進行的基於散列的工作量證明鏈中來記錄時間戳記，形成不能成為記錄的記錄改變而不重做工作證明。區塊鏈可以被授權，無許可權或混合使用。

另一方面，分布式賬本被定義為對等網路，該網路使用定義的共識機制來防止修改有序的時間戳記錄序列。共識機制包括證明利益，聯合拜占庭協議等。

最流行的區塊鏈平台

1.以太坊
以太坊是一個開源的Blockchain平台，運行智能合約並為其創建提供編程工具。在2013年由Vitalik Buterin提出後，該平台簡化了下一代分散式應用程序（DApps）和在線合同協議的開發。

以太坊允許設計和發行加密貨幣和可交易的數字令牌。更重要的是，您可以創建自己的DAO（民主自治組織），例如，一個虛擬組織，通過成員投票解決各種問題。

該平台提供了許多有用的功能，包括圖靈完整語言，命令行工具（內置於Go，C ++，Python，Java等）以及Ethereum錢包，這是最後一個支持和保護加密資產並簡化智能合約的開發者發展。

2. BigChainDB
BigChainDB是一個開源的分布式賬本系統，專為存儲大量數據而設計，並支持開發人員部署區塊鏈概念驗證和應用程序。

該資料庫提供分散控制，低延遲，不變性，強大的查詢功能以及高速的事務處理。

該系統沒有自己的貨幣，但允許發行和轉讓任何資產，代幣和加密貨幣。BigChainDB支持自定義數字資產並在事務級別建立訪問許可權。

BigChainDB基於聯邦共識模型，一個擁有投票許可權的節點聯盟。BigChainDB支持公共和私人網路，有許多用例，包括知識產權，人力資源，政府和土地登記等領域。

此外，深入了解比特幣，以太坊和BigchainDB的比較。

3.Blockchain Hyperledger Fabric
Blockchain Hyperledger Fabric是由The Linux Foundation主辦並於2016年發布的最受歡迎的Hyperledger項目之一。Hyperledger Fabric是Go編寫的，使用Docker容器實現智能合約。

該平台是基於模塊化架構構建基於區塊鏈的解決方案的基礎，並支持使用一個或多個網路。為了確保高水平的靈活性，可靠性和可擴展性，Hyperledger Fabric最適合開發企業解決方案。

考慮到有用的功能，它包含共享機密信息和交易背書政策的渠道。此外，交易還包括所有簽署同行的簽名，並提交給訂購服務。Hyperledger Fabric是創建授權區塊鏈的最佳平台之一。

4.Hyperledger Cello
Hyperledger Cello是一個區塊鏈平台和操作系統，也是Linux基金會託管的Hyperledger項目之一。Hyperledger Cello的目標是通過向Blockchain生態系統提供按需「即服務」部署模式，最大限度地減少設計和管理區塊鏈的工作量。

Hyperledger Cello使開發人員能夠從頭創建區塊鏈即服務（BaaS）平台，並管理區塊鏈的生命周期。更重要的是，通過Cello，他們可以在裸機，虛擬雲和容器集群之上維護一組網路（大提琴支持Docker，Swarm和Kubernetes）。

5. Hyperledger鋸齒湖
Hyperledger Sawtooth Lake是一個區塊鏈平台，代表支持許可和無許可開發的企業解決方案。該平台幫助軟體工程師更輕松地創建，部署和運行分布式賬本系統和應用程序。

Sawtooth Lake是一個用Python編寫的模塊化套件，提供智能合同抽象，允許開發人員以他們想要的編程語言編寫合同邏輯。Hyperledger Sawtooth中的交易業務邏輯與共識層分離。

共識機制稱為經過時間證明（PoET），並使用內置於最新一代英特爾處理器中的SGX可信計算模塊。

對於鋸齒湖有很多有用的應用。例如，在供應鏈管理和海鮮配送中，它可以解決諸如食物儲存條件不當，非法捕撈行為和海鮮欺詐等問題。

此外，Hyperledger Sawtooth可以確保創建和交換數字資產的安全基礎設施。了解一下，鋸齒湖及其解決方案如何在不同領域發揮作用。

6. Hydrachain
HydraChain是Ethereum Blockchain平台的開源擴展，為開發和部署許可的分布式分類帳提供支持。

HydraChain完全兼容以太坊協議，並提供了一個基礎設施來創建Python中的智能合約。Hydrachain有許多工具可以縮短開發時間並提高調試功能。

重要的是，HydraChain可以確保高水平的定製：系統的各個方面可以輕松配置以滿足客戶的需求。例如，在創建智能合約時，交易費用，天然氣限額，創世分配和封鎖時間等事項可以輕松定製。

7. Corda
Corda是一個開源的Blockchain平台，用於構建許可的分布式賬本系統。該項目由R3聯盟創建，結合了大型銀行並允許管理各方之間的法律協議。

像其他分布式分類帳一樣，R3 Corda提供安全的數據存儲和不可變的數據記錄。值得注意的是，只有Corda才能開發交互操作的區塊鏈網路，這些網路在嚴格的隱私中進行交易。目前，它可能是唯一一個有可插拔共識的分布式賬本平台。

8. Multichain
Multichain是一個開源分布式賬本系統，基於比特幣區塊鏈，專為處理多幣種金融交易而設計。

該平台提供各種級別的訪問控制和許可權，並實現快速解決方案部署。在Multichain中，各種網路可以同時在一台伺服器上。

9.開鏈
作為一個開源的區塊鏈平台，Openchain以強大，安全和可擴展的方式為數字資產的發布和管理而設計。該技術包括智能合約模塊，統一的API，以及由於分級賬戶系統的多級控制和訪問許可權。

在Openchain中，每筆交易都進行了數字簽名（就像比特幣一樣），共識機制由分部共識引入。你應該注意到Openchain是免費的，所以你不需要花錢加密貨幣來使用它。

10.鏈核心
Chain Core是一個企業級的區塊鏈平台，由Chain Protocol和鏈接協議設計，用於在許可的區塊鏈網路上發布，傳輸和管理數字資產。此外，該平台還使開發人員能夠從頭開始創建金融服務。

在連鎖核心中，本地數字資產涉及貨幣，證券，衍生品，禮品卡和忠誠點。該平台提供基於角色的許可權訪問管理，以便在網路中運行。Chain Core具有聯合共識，並提供智能合同支持，交易隱私和多重簽名帳戶支持。

E. 區塊鏈畢業設計開題報告

課題研究的背景：

隨著現代科技與信息產業的發展，現階段,第四次工業革命初見端倪,全球即將進入一個以互聯網、人工智慧等新技術為核心的科技時代,同時,區塊鏈技術應運而生,成為國際眾多政府與行業關注的熱點對象。區塊鏈技術已經被視為繼蒸汽機、電力、信息和互聯網科技之後,最有潛力觸發第五輪顛覆性革命浪潮的核心技術。過去10年,在政府與政策的大力支持下,我國公益慈善事業的發展形勢較為樂觀。然而隨著慈善規模不斷發展擴大,我國公益事業逐漸顯露了一些弊端。傳統的公益事業存在的最大問題是公信力不足,存在慈善組織內部管理不健全、成本高等問題,但目前許多互聯網公益服務公司正積極利用區塊鏈這一新技術解決該問題。區塊鏈技術具有去中心化、信息可追溯且不可篡改、公開透明、智能合約等特點,能夠彌補傳統公益事業中存在的信息不透明、管理效率低等不足, 區塊鏈技術進入公益事業,將為慈善行業帶來新的發展契機。

課題研究的主要內容： 本課題主要包括以下三個方面的內容：

[if !supportLists]一、[endif]區塊鏈技術與公益結合會出現的問題並解決。

[if !supportLists]二、[endif]基於區塊鏈技術做一個公益查詢網頁

[if !supportLists]三、[endif]對該查詢系統應用問題及闡述

課題研究的目的：

我國公益規模不斷的發展擴大，隨之而來我們的弊端也被顯露出來，公信力不足，慈善組織缺乏管理，而利用區塊鏈技術可以達到解決這問題的效果。該技術會在捐贈流程中實行數據和行為的全程跟蹤，存證，實現公益鏈的完整公開，使捐贈者進行有效監督，避免了效率低，資金流向明確等缺點，為公益項目控股風險，提升公信力和公益項目的透明度，促進公益項目的發展與進步，增強了人與人的信任。公益性企業根據區塊鏈系統的屬性與特點,可以在公益流程中實行數據與行為的全周期跟蹤、存證與審計,使公益項目參與各方能夠對該項目進行全程跟蹤及有效監督, 避免公益中因人為降低效率的缺點,從而為公益項目提供控制風險、判斷效果的理性方法, 提升公益事業的透明度,促進公益發展。

  課題研究的意義： 本課題擬在區塊鏈技術的基礎上，結合我國公益事業發展實際，做出關於公益事業捐贈的追蹤，公開透明的系統。通過對區塊鏈技術和慈善事業業務的深入分析, 我們發現區塊鏈技術對解決公益透明性問題有著天然優勢。區塊鏈技術可理解為是一種分布式的記賬方式,可記錄所有交易信息並確保無法篡改,這就決定了凡需要公正、公平、誠信的地方,區塊鏈都有很大的技術發揮空間。同時,智能合約的加入直接解決了專款專用這一業務難題。

    最終將會實現公民之間信任增強，捐贈渠道速度加快，推動社會捐助事業的發展

二、文獻綜述 （國內外相關研究現況和發展趨向）

[if !supportLists] (一) [endif] 國外區塊鏈相關產業現狀

  中歐在區塊鏈產業政策中逐漸佔領全球，歐盟在2018年2月已成立歐洲區塊鏈觀察論壇，主要職責包括:政策確定，產學研聯動,跨國境BaaS

  (Blockchain as a Service)服務構建，標准開源制定等，組在Horizon2020投入 500萬歐作為區塊鏈研發基金(在2018年12月19日前)，預計三年內(2018-2020) 區塊鏈方面投資將達到3.4億歐元。美國則由於各州之間政策不一，雖然區塊鏈在美國初創企業中仍然是熱潮，產業政策推動-直較慢。中東地區以迪湃為首在引|領區塊鏈的潮流，由政府牽頭，企業配合以探索區塊鏈的新技術應用。亞太區域日韓也相對活躍，日本以NTT為主,政府背後提供支撐，韓國以金融為切入點探索區塊鏈應用。主義也時刻在威脅著中國社會的各個領域。綜觀國外主要發達國家新媒體文化的發展現狀，總結經驗，吸取教訓，對中國新媒體文化發展有一定的啟示。

[if !supportLists] (二） [endif] 國內新媒體研究現狀

     中國國務院印發《「十三五」國家信息化規劃》，區塊鏈與大數據、人工智慧、機器深度學習等新技術，成為國家布局重點。中國人民銀行印發了《中國金融業信息技術"十三五」發展規劃》，明確提出積極推進區塊鏈、人工智慧等新技術應用研究，並組織進行國家數字貨幣的試點。在2017年10月，工信部發布《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書》，這是首個落地的區塊鏈官方指導文件。

各地政府，特別是沿海地區紛紛成立區塊鏈實驗地、研究院。前，深圳、杭州、廣州、貴陽等地政府都在積極建立區塊鏈發展專區,給予特別扶植政策。中廣州在2017年12月正式發布廣州區塊鏈10條策略,在黃浦區和開發區打造區塊鏈企業技術創新區。深圳在2018年3月由深圳市經濟貿易和信息化委員會發布《市經貿信息委關於組織實施深圳市戰略性新興產業新一代信息技術信息安全轉型201 8年第二批扶持計劃的通知》，區塊鏈在扶持方向之列，這是繼廣州、貴陽、鴿杭州之後,國內第5個地方政府，出台的關於區塊鏈的扶持政策。

( 三）區塊鏈在開源領域的現狀

    超級賬本(Hyperledger)

超級賬本(Hyperledger)是由Linux基會於2015年發起的推進區塊鏈數字技術和交易驗證的開源項目，吸引了包括IBM,英特爾，Fujitsu,UPS,Cisco,華為，Redhat,Oracle,三星，騰訊雲，網路金融等眾多公司參與，目前已經有超過200家會員單位，Aache基金會創始人BranBehlendorf擔任賬本項目的執行董事。

  超級賬本項目的目標是讓成員共同合作，共建開放平台，滿足來自多個不同行業的用戶案例並簡化業務流程。流程賬本旗下有多個區塊鏈平台項目，包括BIM貢獻的Fabric項目，Intel貢獻的Sawtooth項目，以及Iroha,Burrow,Indy等。

區塊鏈在標准領域的發展現狀

ITU-T

ITU-T (國際電信聯盟標准化組織)於2016至2017年初，SG16 (Study Group)、SG17和SG20分別啟動了分布式賬本的總體需求、安全,以吸在物聯網中的應用研究。成立三個焦點組Focus Group (分布式賬本焦點組(FG DLT)、數據處理與管理焦點組(FG DPM) )、法定數字貨幣焦點組(FG DFC) ), 分別針對區塊鏈與分布式賬本技術應用與服務研究,基於區塊鏈建立可信任的物聯網和智慧城市數據管理框架，基於數字貨幣的區塊鏈應用展開標准化工作。華為擔任分布式賬本焦點組(FG DLT)架構組主席和數據處理與管理焦點組(FGDPM)區塊鏈組主席。

CCSA (中國通信標准化協會)兩個委員會分別成立了子組和項目:

CCSA TC10 (物聯網技術工作委員會) 2017年10月成立物聯網區塊鏈子組:負責區塊鏈技術在物聯網及其涵蓋的智慧城市、車聯網、邊緣計算、物聯網大數據、物聯網行業應用、物流和智能製造等領域的應用研究與標准化，由中國聯通技術專家擔任組長，華為技術專家擔任副組長。  

CCSA TC1 (互聯網與應用技術工作委員會)下區塊鏈與大數據工作組完成兩個區塊鏈行業標准:《區塊鏈: 第1部分區塊鏈總體技術要求》和《區塊鏈:第2部分評價指標和評測方法》，華為積極參與其中。

JPEG

201 8年2月第78屆JPEG會議期間，JPEG委員會組織了關於區塊鏈和分布式賬本技術及其對JPEG標准影響的特別會議。考慮到區塊鏈和分布式賬本等技術對未來多媒體的潛在影響，委員會決定成立一個特設小組在多媒體環境下探索與區塊鏈技術相關的用例和標准化需求，歧持專注於圖像和多媒體應用的標准化工作。

IETF

在2017年6月lETF99會議上成立"Decentralized Internet  Infrastructure ProposedRG

(Research Group),計劃研究區塊鏈架構和相應的標准，201 8年IETF在區塊鏈上將可能更多的關注區塊鏈的互聯互通的標準的落地發展。

 

三、擬採取的研究方法（方案、技術路線等）和可行性論證

本課題主要研究區塊鏈技術的應用於慈善捐贈的結合採取的研究方法：

1、以文獻資料法收集相關理論，以信息檢索、篩選等方法收集文獻資料及其相關理論，來了區塊鏈技術的現狀，掌握區塊鏈去中心化技術。

2、以理論與實際相結合的方法，將該技術與公益事業結合起來。完成對系統的改進。

3、採用對比分析的方法，從國內外兩個方面討論新媒體運營發展現狀，以及我國新媒體運營模式發展的現存問題，並展望該技術領域的發展前景。

可行性論證：

1、技術可行性，本課題所涉及的研究目標，在國內外已經有相當多的理論基礎。通過文獻調查，可以了解到實際的、可靠的、有用的信息數據，實際要求的難度不大。

2、經濟可行性，本課題的研究，可以通過網路和圖書館查閱文獻資料，方便可行，不需要很多的經濟消耗，所以，從經濟的角度，完全可行。

3、操作可行性，本課題要求對區塊鏈技術與公益的結合特別是追溯這些方面應用，對關於此課題的畢業設計的系統的全面解析，能夠通過對既有文獻的學習和既有資料文檔的研習，利用自己搜集的數據，進行整理和分析，學以致用，完整的完成本次課題。從可操作性的角度來講，完全可行。

四、預期結果（或預計成果）

1、通過對資料的研究，明確區塊鏈技術的相關概念，熟練運用dapp，製作出網頁。

2、通過對分布式應用，製作出可以使大眾快速瀏覽與了解公益進程的系統為我國公益事業進一步發展增加便利。

3、希望我能夠從這次論文的撰寫的過程中不斷學習，不斷進步。能夠掌握區塊鏈的相關的知識，對自己以後的事業能有所幫助。