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分布式总账技术架构评估报告
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2018-01-25
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近年来,分布式总账技术(Distributed Ledger Technology,简称 DTL)得到了金融界和 IT 界的普遍关注。在中国,分布式总账技术的实践者们紧跟世界潮流,在金融的主战场上,银行、证券、保险、信托等各类金融机构对分布式总账技术的关注度也日益ᨀ高。
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分布式总账技术架构评估报告(交流稿)
——ChinaLedger 系列研究报告之一
ChinaLedger 技术委员会
2016 年 7 月
1. 前言
近年来,分布式总账技术(Distributed Ledger Technology,简称 DTL)得到了金融界和
IT 界的普遍关注。在中国,分布式总账技术的实践者们紧跟世界潮流,在金融的主战场上,
银行、证券、保险、信托等各类金融机构对分布式总账技术的关注度也日益高。
与分布式总账这个概念密切关联的另一个概念是区块链(Block Chain)。一种观点认
为,分布式总账就是多边共治的、可操作并记录价值的产生和转移的区块链;另一种观点
认为,分布式总账也可以不必是区块链,只要具备多边共治的技术手段(共识机制和防伪
机制)和以价值为背景的数据内容,就可以纳入分布式总账的范畴。为了不带偏见地做好
技术评估工作,本报告也对非区块链的分布式总账技术体系给予同样的关注。
ChinaLedger 的中文全称是“中国分布式总账基础协议联盟”。ChinaLedgerd 的目标是聚
焦资产端的分布式总账应用,兼顾货币端和非金融端应用,从精选的应用场景中取出若
干具有普遍性的金融服务模式,分别通过基础账本的协议/架构层面和应用层面的技术实现
对相应业务供完整支撑。
本报告是 ChinaLedger 系列报告的第一篇,旨在评估建设 ChinaLedger 可采纳的技术架
构、可选择的技术资源和需解决的关键技术。
1.1 评估范围的选择
我们选择纳入评估范围的分布式总账技术体系,主要从两方面考虑:一是是否有利于
为 ChinaLedger 供一个好的“底本”,二是是否有足够接近应用场景的特色功能。
从“底本”选择的角度,纳入评估范围的分布式总账技术体系应具有广泛的影响力、充
分的运营实践考验和可持续的技术支持以及技术发展动力。
从特色功能的角度,纳入评估范围的分布式总账技术体系应具有明确的金融业务背景、
金融机构的参与和支持以及初步的金融业务场景测试。
一个理想的分布式总账技术体系应该兼具底本和特色功能两方面的优势,但是现实是,
同时具有这两方面优势的分布式总账技术体系是凤毛麟角。这一方面使我们纳入评估范围
的标准不得不有所妥协,另一方面也说明 ChinaLedger 面临的挑战和机遇也是全世界同行的
共同面临的挑战和机遇。
鉴于此,本报告拟重点考察比特币、以太坊、比特股、Ripple、HyperLedger 和 Corda
六个分布式总账技术体系。我们知道,分布式账本的技术体系博大精深,这样的范围选择
难免会挂一漏万。然而,既然确定了在有限时间内集中精力完成既定目标,就必须有所取
舍。
1.2 评估要点的选择
从建设 ChiaLedger 目标出发,技术架构评估将基于以下十个维度:
● 领域适用性:该技术体系更适应货币类、资产类还是非金融类应用?
● 场景适用性:该技术体系更适应公有链、私有链还是联盟链?
● 计算能力完备性:该技术体系是否供通用编程接口?是否图灵完备?
● 架构分层合理性:该技术体系的架构分层是否清晰合理?层与层之间的技术接口
是否符合“低耦合、高内聚”原则?技术性能优化和业务逻辑是否“正交”?是否方
便快速响应新的业务需求?是否可与其他新兴技术共存?未来是否有希望被业内
接受为协议栈标准。
● 共识达成机制与效率:共识机制是否做到拜占庭容错?是否能够在业务场景容忍
的时间间隔内达成共识?是否供更加有效利用冗余算力的并行机制?
● 计算与存储效率:是否能够在业务场景容忍的存储开销水平上存储分布式账本?
如果不能,替代的方案是什么?
● 隐私与特权机制:是否有途径既能对所有账户的交易流水进行共识背书,又能有
效隔离无关账户彼此知晓对方的敏感数据?是否可用同一套分布式总账基础设施
支持若干个“基础设施共享,但业务数据隔离”的“沙箱”式的子生态?在前两个问
题都有肯定解答的前下,是否有途径为具有法定监管职能的特殊账户供“看穿
式的”数据访问权限?
● 原生数字货币的作用和必要性:从支付手段、汇兑手段、激励机制和资源控制的
角度看,原生数字货币的作用是什么?在资产端金融应用中,哪些作用应该保留,
哪些作用应该去除?
● 技术与运营支持:该技术体系是否供在紧急情况下的应急、纠错和实施强制措
施等手段?是否方便系统的升级特别是在线升级?所采用的编程语言是否合适?
是否供方便友好的开发工具环境?
● 未来发展潜力和动向:该技术体系在可预见的将来发展方向是什么?是否有被引
入金融业务主战场的潜力?是否有被取代、被边缘化或被少数厂商和机构垄断的
可能性?
我们相信,从上面这些维度来解剖纳入评估范围的分布式总账技术体系,将有助于
ChinaLedger 在后续工作中做出更加符合金融主战场业务实际和中国国情的决策。
2. 领域适用性
本节所说的领域,非指具体的应用领域,而是从宏观角度对具体应用领域的一种抽象。
分布式总账技术最初发源于数字货币领域。在数字货币的发行和流通中,分布式总账
技术依托点对点网络和分布式架构,以数字货币的发行和转移为背景,供了如下强安全
功能:(1)身份的真实性;(2)交易的不可抵赖性;(3)时序的确定性;(4)价值的
不可复制性;(5)余额的不可透支性。这些功能已被比特币的运作实践证明在技术上是成
功的。
但是,该项技术用于记录守恒量在有限账户集合中的分布和转移,在转移中防止重复
登记、重复消费以及透支行为,也是普遍适用的,因此凡属价值和实物资产的登记和转移,
应用分布式账本技术一样可以供上述五项强安全功能,因此,分布式账本技术还适用于
包括数字货币在内的一切需要记录价值产生和转移的应用领域,故有“价值互联网”一说。
鉴于分布式账本技术本身在货币乃至价值的可信记录方面取得的成功并不特别依赖货
币、价值的属性,因此在需要对信息甚至实物的变化进行可信记录的任何应用领域中,分
布式账本技术也都能供身份真实性、信息记录不可抵赖性和时序的确定性等涉及可信性
的服务。所以更广义地看,分布式账本是供的是一种信用服务。
于是,分布式总账技术所供的货币服务、价值服务、信用服务,形成外延递进扩大
的三个“圈”。仅货币服务所构成的领域,我们称之为“资金端”;除货币服务外的其他价值
服务所构成的领域,我们称之为“资产端”;除价值服务外的其他信用服务所构成的领域,
我们称之为“非金融端”。事实上,资金端、资产端和非金融端所对应的监管环境和市场业
态,也是根本不同的。
比特币账本底层数据结构拥有的唯一一个价值字段用于述比特币价值创造和转移的
面额。换句话说,比特币技术体系如要移作他用,也只能供单一标的资产的登记和转移。
如要同时支持多种标的资产共处和交易,还需进行相应的改造。
以太坊、比特股、Ripple、HyperLedger 技术体系都能够同时供多种标的资产(含数
字货币)的登记和转移服务,天然支持数字货币和数字资产在一个区块链上共处,这对于
构建具有资产交易业务逻辑的资产端应用来说是更加方便的。此外,除原生货币之外,由
外部注入的数字货币(比如代币等)在技术处理上与普通的数字资产无异。外部注入的货
币与原生货币之间的汇兑,其技术实现方式也与资产交易类同。
在非金融端,各技术体系一般都在底层数据结构中供一个文本类型的信息字段,可
供信息供方签名分发,作为“经签发方确认的消息”,间接供非金融领域的信用服务。
在以太坊和 HyperLedger 技术体系中,经签发方确认的消息还可触发智能合约执行相应的动
作。
如前所述,ChinaLedger 的使命是聚焦资产端应用,兼顾资金端和非金融端应用。因此
我们期待被评估的分布式账本技术体系能够同时支持多种标的数字资产,能够支持外部注
入的锚定法币的代币,能够支持经特定业务主体签发确认的消息来触发智能合约执行复杂
的业务逻辑。
3. 场景适用性
本节所说的“场景”,非指具体的应用场景,而是对具体应用场景的一种抽象。
一个分布式总账技术体系首先是一套以软件代码为主的技术资源,同时这套技术资源
又通过部署和运营形成相应的应用场景。技术体系和应用场景之间可以是一对多的,即一
套技术资源可以部署多个实例。比如 HyperLedger 就是一套技术体系框架下多个项目实例,
每个实例各有自己的命名。但业界在到比特币、以太坊、比特股、Ripple 的时候,实际
上都是既指一个技术体系,又指该技术体系的一个最典型、最有影响力的应用场景——它
们对应的“公有链”。这或许会造成混淆。因此,我们在对分布式账本技术体系进行评估的
信用
价值
货币
资金端
资产端
非金融端
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资源评论
- godmap2018-04-02谢谢分享!挺好的!
hanlei316
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