各银行区块链技术特性分析 区块链技术在银行领域的应用

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区块链的应用特征有哪些?

最近区块链(blockchain)非常火各银行区块链技术特性分析,新闻媒体大量报道各银行区块链技术特性分析,国内众多巨头公司纷纷入场布局区块链,把区块链当做互联网时代的伟大颠覆性创新,都想在区块链上抢占自己的市场商机。那么区块链究竟是什么呢?

今天小编简单介绍下区块链教程。毕竟它也不是很难的东西,核心概念非常简单,几句话就能说清楚。希望大家看各银行区块链技术特性分析了后可以理解区块链,还会明白什么是挖矿,为什么挖矿越来越难等问题。

区块链,Blockchain,用英文解释起来比较顺,是基于互联网的一项技术创新,技术含量有限,架构精美。它是互联网货币王者「比特币」的技术基础。今天,区块链从幕后走向前台,这是互联网技术的一个进步,虽然它还不成熟。区块链的主要作用是储存信息。任何需要保存的信息,都可以写入区块链,也可以从里面读取,所以它是数据库。

一、区块链特征

区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。其主要含有以下特征:

去中心化

由于使用分布式核算和存储,不存在中心化的硬件或管理机构,任意节点的权利和义务都是均等的,系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。

开放性

系统是开放的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人公开,任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用,因此整个系统信息高度透明。

自治性

区块链采用基于协商一致的规范和协议(比如一套公开透明的算法)使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据,使得对“人”的信任改成了对机器的信任,任何人为的干预不起作用。

信息不可篡改

一旦信息经过验证并添加至区块链,就会永久的存储起来,除非能够同时控制住系统中超过51%的节点,否则单个节点上对数据库的修改是无效的,因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。

匿名性

由于节点之间的交换遵循固定的算法,其数据交互是无需信任的(区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效),因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方自己产生信任,对信用的累积非常有帮助。

二、区块链项目都需要挖矿吗

并非所有的区块链项目都会采用类似于比特币这样的“工作量证明”方式,这更多出现在早期的区块链项目中。如果采取其他的证明机制,如“权益证明(Proof of Stake,PoS)”、“股份授权证明机制(Delegate Proof of Stake)”都是不需要采取这样的挖矿方式。

区块链有哪些种类

目前区块链有三种:

1、公有链

任何节点都是向任何人开放的,每个人都可以参与到这个区块链中进行计算,而且任何人都可以下载获得完整区块链数据(全部账本)。比特币就是最典型的公有链。

2、私有链

有些区块链的应用场景下,并不希望这个系统任何人都可以参与,任何人都可以查看所有数据,只有被许可的节点才可以参与并且查看所有数据,这种区块链结构各银行区块链技术特性分析我们称为私有链。

3、联盟链

联盟链是指有若干机构或组织共同参与管理的区块链,他们各自运行着一个或多个节点,之中的数据只允许系统内不同的机构进行读取和发送交易,并且共同记录交易数据。R3组成的银行区块链联盟要构建的就是典型的联盟链。

区块链项目中一定需要出现某种币吗

不一定。

比特币本身是作为一种支付系统,所以需要有一个价值度量的工具,必须要有bitcoin出现。此外,为鼓励更多人贡献自己的计算机来为系统提供计算,也需要有bitcoin来进行奖励。

而在一些私有链的系统,可以设计专门的资产进行交易,每个节点都必须参与计算,这是每个节点责任也是权利,也不用考虑通过奖励的方式来鼓励他们参与。在这样的系统里面,就可能不再需要设计某种币的存在。

三、区块链可以应用在哪些行业

区块链主要的优势是无需中介参与、过程高效透明且成本很低、数据高度安全。所以,在这三个方面有任意一个需求的行业都有机会使用区块链技术。

四、大数据和区块链有什么联系

在大数据中使用区块链技术,大数据的技术生态百花齐放,没有哪个软件能解决所有的问题,能解决问题也是在一个范围内,即使是Spark、Flink等。在强调透明性、安全性的场景下,区块链有其用武之地。在大数据的系统上使用区块链技术,可以使得数据不能被随意添加、修改和删除,当然其时间和数据量级是有限度的。以时间、数据量为坐标轴,列出了目前大数据引擎大致擅长处理数据的范围,区块链可在其中成为一种很好的补充比如,对于存档的历史数据,因为它们是不能被修改的,我们可以对大数据作Hash处理,并加上时间戳,存在区块链之上。在未来的某一时刻,当我们需要验证原始数据地真实性时,可以对对应的数据做同样的Hash处理,如果得出的答案是相同的,则说明数据是没有被篡改过的。或者,只对汇总数据和结果做处理,这样,只需要处理增量数据处理,那么应对的数据量级和吞吐量级可能是今天的区块链或改善过的系统可以处理的。通过把大数据与区块链相结合,能让区块链中的数据更有价值,也能让大数据的预测分析落实为行动,它们都将是数字经济时代的基石。

银行为何如此钟情区块链?

银行竞逐区块链 诸多难题待解

作为传统各银行区块链技术特性分析的金融机构各银行区块链技术特性分析,银行是区块链领域最踊跃的探路者。近年来各银行区块链技术特性分析,国内外多家银行将区块链技术应用于信贷、清算等领域。区块链独特的信任机制各银行区块链技术特性分析,被银行视作创新风险管理、简化交易流程的关键技术突破。不过,作为新兴技术,区块链生态仍在建立过程之中,应用十分有限,诸多难题仍有待在发展中逐步解决。

热捧区块链 各显身手

区块链是一种新兴的数字技术,其最大的特点就是建立了共识机制,具有实现智能合约的能力。共识机制保证了不同节点之间能够实现信息共享、建立信任、获取权益,且信息不可篡改;智能合约则保证合同条件满足时,合同准确、自动执行,不仅高效,且避免了外界干扰。

“对于银行业而言,区块链的意义在于,其公开透明、不可篡改的特性相当于提供了基于技术的新型信用,有利于增加交易透明度、打击欺诈。”中国行为法学会副会长朱小黄说。

盘点早前发布的国内各大银行年报,不难发现,多家银行已尝试使用区块链技术,应用于扶贫、信贷、清算、供应链金融等领域。

中国工商银行在年报中指出,全面布局金融科技前沿领域,积极探索区块链、人工智能、物联网等应用场景,打造贵州脱贫攻坚基金区块链平台,运用区块链技术推进雄安新区建设资金的透明管理。

中信银行年报透露,已将区块链技术应用于贸易融资和信用卡获客领域,推出了国内首个基于区块链技术的信用证应用联盟,有效提高了业务处理效率和安全性。

中国建设银行在年报中写道,2017年,主动探索“区块链+贸易金融”技术,在同业中率先实现国内信用证和国际保理领域的区块链跨行、跨境的实际应用,通过区块链累计交易业务量达到16亿元,覆盖20家境内外机构。

中国农业银行也已将区块链技术应用于电商供应链金融,还推进了金融数字积分(简称“嗨豆”)系统建设,打造区块链积分体系。

三类应用场景 各有应用

在采访中发现,银行应用区块链的领域,集中在交易、清算、票据、供应链金融等领域,核心优势体现在可信、快捷。

以中信银行开发的基于区块链的国内信用证信息传输系统为例。此前,信用证传输存在诸多问题——证本和单据要通过邮寄传递;纸质信用证不易保存、容易伪造;信用证需要SWIFT(环球同业银行金融电讯协会)发送确定电,但SWIFT不支持中文。

2017年7月,中信银行尝试使用区块链传输信用证后,即实现了跨行信息实时传输,不再依赖邮寄;纸质信用证的保存、伪造问题得以解决;信用证状态的变化也实时可查。

“在国内,区块链完全可以取代SWIFT,实现自主可控的国内信用证交换。”中信银行信息技术管理部金融产品IT创新实验室副处长姜鹏表示。目前,这一系统已在中信银行、民生银行、北京农商银行、江苏苏宁银行之间运行,且完成了数十亿总额的交易。

金融科技第三方分析机构“零壹财经”去年发布的一份金融机构区块链应用报告指出,应用区块链的金融场景大致有三种——需要多方机构参与的场景、中心化系统的场景和需要第三方机构增信的场景。

第一类场景的痛点在于交易环节多、耗时耗力,如跨境金融;第二类场景的痛点在于“牵一发而动全身”,中心系统出问题,所有节点都会瘫痪,如供应链金融;第三类场景的痛点是信用验证需要耗费额外的时间和金钱,如第三方支付和供应链金融中的信贷环节。而区块链的应用,理论上是可以解决上述问题的。

中信银行的尝试涵盖了第一类和第三类场景,中国农业银行的“区块链+供应链金融”则是典型的第二类场景,中国邮政储蓄银行打造的“区块链+资金托管”则属于第一类场景。

IBM全球企业咨询服务部合伙人兼中国区银行与金融市场行业总经理范斌向记者介绍了其为中国邮政储蓄银行开发的区块链资金托管系统。以往,典型的托管业务流程涉及资产委托方、资产管理方、资产托管方等多方,各方都有自己的信息系统,交易时需要多方反复校验、补充信息、对账,费时费力。而采用区块链技术后,基于共享账本、智能合约、隐私保护、共识机制这四大功能,信息实现了多方实时共享,交易流程缩短了六到八成。

“区块链技术还帮助IBM全球融资部门省了约1亿美元的流动资金。”范斌说。2016年至2017年间,IBM引入区块链技术管理融资环节中的发票和付款,资金在往来过程中的“签字盖章”环节减少,进而节省了资金占用时间。

目前仍未形成推广生态

银行为何如此钟情区块链?中央财经大学金融法研究所所长黄震表示,在金融机构中,银行是最早一批试水区块链的。除了区块链本身的技术魅力外,行业竞争压力也使得银行愿意“尝鲜”。

招商银行在年报中坦言,近几年云计算、大数据、人工智能、区块链等技术的发展可能在不远的将来“成果大爆发”,“商业银行是抓住这股浪潮完成蜕变,还是让移动支付的失利在其他领域重演,关键是未来三年的作为。”

不过,区块链在银行业的应用,推广起来也并非一帆风顺。朱小黄表示,只有银行普遍应用了区块链,交易才能真正实现高效。但目前一些银行的应用多限于试验或内测,难以形成生态。

“我们一开始落地区块链信用证项目的时候,就选择和民生银行合作推动业务应用。如果只有一家银行用这个技术,就没有实际意义。必须有生态支撑。”姜鹏说。好在目前银行普遍认识到了这一点,“银行业中研究区块链的人已经形成了‘一个圈子’,有了互相合作的意识。”

黄震还提醒,无论是什么金融机构,用区块链技术,首先就是要明确区块链“不能做什么”。

“目前区块链不能跑高频、并发的交易,网速、算力无法支撑。比如支付领域,如果是网购,还是可以实现的;如果是期货高频交易,就做不了。”黄震说。

姜鹏说,在设计区块链的体系之初,中信银行仔细论证了适合使用区块链的业务环节。

“从全球的经验看,目前还不适合用区块链去做大而复杂的体系建设,不要试图用区块链解决所有问题,而是重点解决核心问题。做太复杂的系统耗费时间,技术发展那么快,没做完旧的系统就面临新技术的迭代了。”姜鹏说。

“只解决核心问题”的思路,确保了区块链上线后,中信银行各支行相关业务操作无需流程改造,就可以实现业务升级。

范斌坦言,银行全面应用区块链还需要时间,IBM对于区块链开源社区的投入将会继续下去,一方面是为了培育市场,另一方面也是为了争夺区块链平台的制高点。随着区块链技术本身的快速迭代,金融机构使用这项新技术的场景仍然有诸多想象空间。

内容来源于新华网

区块链的特征是什么?

区块链各银行区块链技术特性分析的特征

区块链的四大特征之一各银行区块链技术特性分析:不可篡改

区块链最容易被理解的特性是不可篡改的特性。

不可篡改是基于“区块+链”(block+chain)的独特账本而形成的:存有交易的区块按照时间顺序持续加到链的尾部。要修改一个区块中的数据,就需要重新生成它之后的所有区块。

共识机制的重要作用之一是使得修改大量区块的成本极高,从而几乎是不可能的。以采用工作量证明的区块链网络(比如比特币、以太坊)为例,只有拥有 51% 的算力才可能重新生成所有区块以篡改数据。但是,破坏数据并不符合拥有大算力的玩家的自身利益,这种实用设计增强了区块链上的数据可靠性。

通常,在区块链账本中的交易数据可以视为不能被“修改”,它只能通过被认可的新交易来“修正”。修正的过程会留下痕迹,这也是为什么说区块链是不可篡改的,篡改是指用作伪的手段改动或曲解。

在现在常用的文件和关系型数据中,除非采用特别的设计,否则系统本身是不记录修改痕迹的。区块链账本采用的是与文件、数据库不同的设计,它借鉴的是现实中的账本设计——留存记录痕迹。因此,各银行区块链技术特性分析我们不能不留痕迹地“修改”账本,而只能“修正”账本(见图2)。

图2:区块链账本“不能修改、只能修正”

区块链的数据存储被称为“账本”(leger,总账),这是非常符合其实质的名称。区块链账本的逻辑和传统的账本相似。比如,我可能因错漏转了一笔钱给你,这笔交易被区块链账本接受,记录在其中。修正错漏的方式不是直接修改账本,将它恢复到这个错误交易前的状态;而是进行一笔新的修正交易,你把这笔钱转回给我。当新交易被区块链账本接受,错漏就被修正,所有的修正过程都记录在账本之中,有迹可循。

将区块链投入使用的第一类设想正是利用它的不可篡改特性。农产品或商品溯源的应用是将它们的流通过程记录在区块链上,以确保数据记录不被篡改,从而提供追溯的证据。在供应链领域应用区块链的一种设想是,确保接触账本的人不能修改过往记录,从而保障记录的可靠性。

2018 年 3 月,在网络零售集团京东发布的《区块链技术实践白皮书》中,京东认为,区块链技术(分布式账本)的三种应用场景是:跨主体协作,需要低成本信任,存在长周期交易链条。这三个应用场景所利用的都是区块链的不可篡改特性。多主体在一个不可篡改的账本上协作,降低了信任成本。区块链账本中存储的是状态,未被涉及的数据的状态不会发生变化,且越早前的数据越难被篡改,这使得它适用于长周期交易。

区块链的四大特征之二:表示价值所需要的唯一性

不管是可互换通证(ERC20),还是不可互换通证(ERC721),又或者是其他提议中的通证标准,以太坊的通证都展示了区块链的一个重要特征:表示价值所需要的唯一性。

在数字世界中,最基本单元是比特,比特的根本特性是可复制。但是价值不能被复制,价值必须是唯一的。之前我们已经讨论过,这正是矛盾所在:在数字世界中,我们很难让一个文件是唯一的,至少很难普遍地做到这一点。这是现在我们需要中心化的账本来记录价值的原因。

在数字世界中,我们没法像拥有现金一样,手上拿着钞票。在数字世界中,我们需要银行等信用中介,我们的钱是由银行账本帮忙记录的。

比特币系统带来的区块链技术可以说第一次把“唯一性”普遍地带入了数字世界,而以太坊的通证将数字世界中的价值表示功能普及开来。

2018 年年初,中国的两位科技互联网企业领袖不约而同地强调了区块链带来的“唯一性”。腾讯主要创始人、CEO 马化腾说:“区块链确实是一项具有创新性的技术,用数字化表达唯一性,区块链可以模拟现实中的实物唯一性。”

百度创始人、CEO 李彦宏说:“区块链到来之后,可以真正使虚拟物品变得唯一,这样的互联网跟以前的互联网会是非常不一样的。”

对于通证经济的探讨和展望正是基于,在数字世界中,在网络基础层次上区块链提供了去中心化的价值表示和价值转移的方式。在以以太坊为代表的区块链 2.0 时代,出现了更通用的价值代表物——通证,从区块链1.0的数字现金时期进入到数字资产时期。

区块链的四大特征之三:智能合约

从比特币到以太坊,区块链最大的变化是“智能合约”(见图3)。比特币系统是专为一种数字货币而设计的,它的 UTXO 和脚本也可以处理一些复杂的交易,但有很大的局限性。而维塔利克创建了以太坊区块链,他的核心目标都是围绕智能合约展开的:一个图灵完备的脚本语言、一个运行智能合约的虚拟机(EVM),以及后续发展出来的一系列标准化的用于不同类型通证的智能合约等。

图3:区块链2.0的关键改进是“智能合约”

智能合约的出现使得基于区块链的两个人不只是可以进行简单的价值转移,而可以设定复杂的规则,由智能合约自动、自治地执行,这极大地扩展了区块链的应用可能性。

当前把焦点放在通证的创新性应用上的项目,在软件层面都是通过编写智能合约来实现的。利用智能合约,我们可以进行复杂的数字资产交易。

在讨论以太坊的发展过程时,在冷知识专栏“智能合约”“以太坊的智能合约”中,我们对智能合约进行了很多讨论,在此不再赘述。这里再借维塔利克的讨论,重复一下我们认同的智能合约的软件性质——它相当于一种特殊的服务端后台程序(daemon)。在以太坊白皮书中,维塔利克写道:

(合约)应被看成是存在于以太坊执行环境中的“自治代理”(autonomous agents),它拥有自己的以太坊账户,收到交易信息,它们就相当于被捅了一下,然后它就自动执行一段代码。

智能合约的执行流程如图 4 所示。区块链的第五、第六个定义如图 5 所示。

图4:智能合约的执行流程

图5:区块链的定义之五、之六

区块链的四大特征之四:去中心自组织

区块链的第四大特征是去中心自组织。到目前为止,主要区块链项目的自身组织和运作都与这个特征紧密相关。很多人对区块链项目的理想期待是,它们成为自治运转的一个社区或生态。

匿名的中本聪在完成比特币的开发和初期的迭代开发之后,就完全从互联网上消失了。但他创造的比特币系统持续地运转着:无论是比特币这个加密数字货币,比特币协议即它的发行与交易机制,比特币的分布式账本、去中心网络,还是比特币矿工和比特币开发,都去中心化、自组织地运转着。

我们可以合理地猜测,在比特币之后出现了众多修改参数分叉形成的竞争币、硬分叉形成的比特币现金(BCH),可能都符合中本聪的设想。他选择了“失控”,失控可视为自治的同义词。

到目前为止,以太坊项目仍在维塔利克的“领导”之下,但正如本章一开始讨论的,他是以领导一个开源组织的方式引领着这个项目,就像林纳斯领导开源的 Linux 操作系统和 Linux 基金会一样。

维塔利克可能是对去中心自组织思考得最多的人之一,他一直强调和采用基于区块链的治理方式。2016 年以太坊的硬分叉是他提议的,但需要通过链上的社区投票,获得通过方可施行。在以太坊社区中,包括 ERC20 等在内的众多标准是社区开发者自发形成的。

在《去中心化应用》一书中,作者西拉杰·拉瓦尔(Siraj Raval)还从另一个角度进行了区分,他的这个区分有助于我们更好地理解未来的应用与组织。他从两个维度看现有的互联网技术产品:一个维度是,在组织上是中心化的,还是去中心化的;另一个维度是,在逻辑上是中心化的,还是去中心化的。

他认为:“比特币在组织上去中心化,在逻辑上集中。”而电子邮件系统在组织上和逻辑上都是去中心化的(见图6)。

图6:比特币在组织上去中心化,在逻辑上集中

在设想未来的组织时,我们心中的理想原型常是比特币的组织:完全去中心化的自治组织。但在实践过程中,为了效率和能够推进,我们又会略微往中心化组织靠拢,最终找到一个合适的平衡点。

现在,在通过以太坊的智能合约创建和发放通证,并以社区或生态方式运行的区块链项目中,不少项目的理想状态是类似于比特币的组织,但实际情况是介于完全的去中心化组织和传统的公司之间。

在讨论区块链的第四个特征去中心自组织时,其实我们已经在从代码的世界往外走,涉及人的组织与协同了。现在,各种讨论和实际探索也揭示了区块链在技术之外的意义:它可能作为基础设施支持人类的生产组织和协同的变革。这正是区块链与互联网是完全同构的又一例证,互联网也不仅仅是一项技术,它改变了人们的组织和协同。

总的来说,以太坊把区块链带入了新的阶段。在讨论以太坊时,如果要总结两个关键词的话,那么这两个关键词分别是智能合约和通证;而如果只能说一个的话,我会选择“通证”。我会更愿意从互联网的历史中找寻它的意义,重复之前的类比:作为价值表示物的通证,它的角色类似于 HTML。在有了 HTML 之后,建什么样的网站完全取决于我们的想象力。

区块链的技术特点主要体现在哪些方面?

“区块链是一种共享各银行区块链技术特性分析的分布式数据库技术各银行区块链技术特性分析,其优势主要突出表现在分布式去中心化、无须信任系统和不可篡改和加密安全性三个方面。”

一、区块链技术的含义

区块链(BlockChain)技术是一种使用去中心化共识机制去维护一个完整的、分布式的、不可篡改的账本数据库的技术,它能够让区块链中的参与者在无需建立信任关系的前提下实现一个统一的账本系统。区块是公共帐本,多点维护各银行区块链技术特性分析;链就是盖上时间戳(Timestamps),不可伪造。区块链本质上是一个注重安全和可信度胜过效率的一项技术。

目前所有的系统背后都有一个数据库,也就是一个大账本。那么谁来记这个账本就变得很重要。现在就是谁的系统谁来记账,各个银行的账本就是各个银行在记,支付宝的账本就是阿里在记。但现在区块链系统中,系统中的每个人都可以有机会参与记账。在一定时间段内如果有新的交易数据变化,系统中每个人都可以来进行记账,系统会评判这段时间内记账最快最好的人,将其记录的内容写到账本,并将这段时间内账本内容发给系统内所有的其各银行区块链技术特性分析他人进行备份。这样系统中的每个人都有一本完整的账本。

因此,这些数据就会变得非常安全。篡改者需要同时修改超过半数的系统节点数据才能真正的篡改数据。这种篡改的代价极高,导致几乎不可能。例如,比特币运行已经超过7年,全球无数的黑客尝试攻击比特币,但是至今为止没有出现过交易错误,可以认为比特币区块链被证明是一个安全可靠的系统。因此可以认为,区块链技术就是一个全民参与记账的方式,它将带来的是记账方式的革新。

各区块链架构的横向比较

各区块链架构的横向比较

时常听人们谈起区块链各银行区块链技术特性分析,从 2009 年比特币诞生至今各银行区块链技术特性分析,各式各样的区块链系统或基于区块链的应用不断被开发出来,并被应用到大量的场景中,而区块链技术本身也在不停地变化和改进。

区块链又被称为分布式账本,与之对应的则是中心化账本,比如银行。与中心化账本不同的是,分布式账本依靠的是将账本数据冗余存储在所有参与节点中,来保证账本的安全性。简单地说,区块链会用到三种底层技术各银行区块链技术特性分析:点对点网络技术、密码学技术和分布式一致性算法。而通常,区块链系统还会“免费附赠”一种被称为智能合约的功能。智能合约虽然不是区块链系统的必要组成部分,但由于区块链天生所具备的去中心化特点,使它可以很好地为智能合约提供可信的计算环境。

为了适应不同场景的需求,区块链系统在实际应用的过程中往往会需要进行各种改造,以满足特定业务的要求,比如身份认证、共识机制、密钥管理、交易频次、响应时间、隐私保护、监管要求等。而实际应用区块链系统的公司往往没有进行这种改造的能力,于是市场上慢慢出现了一些用于定制专用区块链系统的框架,采用这些框架就可以很方便地定制出适用于企业自身业务的区块链系统。

本文将对目前市场上几个典型的区块链框架进行横向对比,看看它们都有哪些特点,以及它们之间到底有哪些区别。为了保持对比的公正性,本文将只针对开源的区块链框架进行讨论。

各区块链架构的简单介绍

1、比特币

比特币(bitcoin)源自一名叫做中本聪(Satoshi Nakamoto)的人在 2008 年发表的一篇名为《比特币:一种点对点的电子现金系统》(Bitcoin: A Peer-to-PeerElectronic Cash System)的论文,文中描述了一种被各银行区块链技术特性分析他称为“比特币”的电子货币及其算法。在之后的几年里,比特币不断成长和成熟,而它的底层技术也逐渐被人们认识并抽象出来,这就是区块链技术。比特币作为区块链的鼻祖,在区块链的大家族中具有举足轻重的地位,基于比特币技术开发出的山寨币(altcoins)的数量有如天上繁星,数不胜数。

从论文中可以得知,中本聪设计比特币的目的,就是希望能够实现一种完全基于点对点网络的电子现金系统,使得在线支付能够直接由一方发起并支付给另外一方,中间不需要通过任何的中介机构。总结来说,他希望比特币的设计能够实现以下这些目标:

● 不需要中央机构就可以发行货币

● 不需要中介机构就可以支付

● 保持使用者的匿名性

● 交易无法被撤销

从电子现金系统的角度来看,以上这些目标在比特币中基本都得到了实现,但是依然有一些技术问题有待解决,比如延展性攻击、区块容量限制、区块分叉、扩展性等。

在应用场景方面,目前大量的数字货币项目都是基于比特币架构来设计的,此外还有一些比较实际的应用案例,比如彩色币、t? 等。

彩色币(coloredcoin),通过仔细跟踪一些特定比特币的来龙去脉,可以将它们与其他的比特币区分开来,这些特定的比特币就叫作彩色币。它们具有一些特殊的属性,从而具有与比特币面值无关的价值,利用彩色币的这种特性,使得开发者可以在比特币网络上创建其它的数字资产。彩色币本身就是比特币,存储和转移不需要第三方,可以利用已经存在的比特币的基础。

t? 是比特币区块链在金融领域的应用,是美国在线零售商 Overstock 推出的基于区块链的私有和公有股权交易平台。

2、以太坊

以太坊(ethereum) 的目标是提供一个带有图灵完备语言的区块链,用这种语言可以创建合约来编写任意状态转换功能,用户只要简单地用几行代码来实现逻辑,就能够创建一个基于区块链的应用程序,并应用于货币以外的场景。

以太坊的设计思想是不直接“支持”任何应用,但图灵完备的编程语言意味着理论上任意的合约逻辑和任何类型的应用都可以被创建出来。总结来说,以太坊在比特币的设计目标之外,还需要实现以下几个目标:

● 图灵完备的合约语言

● 内置的持久化状态存储

目前基于以太坊的合约项目已达到数百个,比较有名的有 Augur、TheDAO、Digix、FirstBlood 等。

Augur 是一个去中心化的预测市场平台,基于以太坊区块链技术。用户可以用数字货币进行预测和下注,依靠群众的智慧来预判事件的发展结果,可以有效地消除对手方风险和服务器的中心化风险。

限于篇幅,基于以太坊智能合约平台的项目就不多介绍了。基于以太坊的代码进行改造的区块链项目也有不少,但几乎都是闭源项目,只能依靠一些公开的特性来推断,所以就不在本文展开讨论了。

3、Fabric

Fabric 是由 IBM 和 DAH 主导开发的一个区块链框架,是超级帐本的项目成员之一。它的功能与以太坊类似,也是一个分布式的智能合约平台。但与以太坊和比特币不同的是,它从一开始就是一个框架,而不是一个公有链,也没有内置的代币(token)。

超级账本(hyperledger)是 Linux 基金会于 2015 年发起的推进区块链技术和标准的开源项目,加入成员包括:荷兰银行(ABN AMRO)、埃森哲(Accenture)等十几个不同利益体,目标是让成员共同合作,共建开放平台,满足来自多个不同行业各种用户案例,并简化业务流程。

作为一个区块链框架,Fabric 采用了松耦合的设计,将共识机制、身份验证等组件模块化,使之在应用过程中可以方便地替换成自定义的模块。除此之外,Fabric 还采用了容器技术,将智能合约代码(chaincode)放在 docker 中运行,从而使得智能合约可以用几乎任意的高级语言来编写。

以下是 Fabric 的一些设计目标:

● 模块化设计,组件可替换

● 运行于 docker 的智能合约

目前已经有不少采用 Fabric 架构进行开发的概念验证(POC)项目在实施过程中,其中不乏一些金融机构做出的尝试,不过由于项目刚刚起步,还没有比较成熟的落地应用。

4、DNA

DNA(Distributed Networks Architecture,分布式网络架构),是由总部位于上海的区块链创业公司“分布科技”开发的区块链架构,可以同时支持公有链、联盟链、私有链等不同应用类型和场景,并快速与业务系统集成。

与以太坊、Fabric不同的是,DNA 在系统底层实现了对多种数字资产的支持,用户可以直接在链上创建自己的资产类型,并用智能合约来控制它的发行逻辑。对于绝大部分的区块链应用场景,数字资产是必不可少的,而为每一种数字资产都开发一套基于智能合约的转账、发行逻辑是非常浪费且低效的。因此,由区块链底层提供直接的数字资产功能是十分必要的。而对于那些完全不需要数字资产的应用场景,同样可以基于 DNA 提供的智能合约架构来编写任意的自定义逻辑来实现。

DNA 的设计目标主要有以下几点:

● 多种数字资产的底层支持

● 图灵完备的智能合约和状态持久化

● 跨链互操作性

● 交易的最终性

目前已有不少金融机构采用 DNA 架构来进行区块链概念验证产品的开发。除此之外,还有一些已经落地的区块链项目,如小蚁区块链、法链等。

小蚁(antshares)是一个定位于资产数字化的公有链,将实体世界的资产和权益进行数字化,通过点对点网络进行登记发行、转让交易、清算交割等金融业务的去中心化网络协议。它采用社区化开发的模式,在架构上与 DNA 保持一致,从而可以与任何基于DNA 的区块链系统发生跨链互操作。

法链是全球第一个大规模商用的法律存证区块链,一个底层基于 DNA区块链技术,并由多个机构参与建立和运营的证据记录和保存系统。该系统没有中心控制点,且数据一旦录入,单个机构或节点无法篡改,从而满足司法存证的要求。

5、Corda

Corda 是由一家总部位于纽约的区块链创业公司 R3CEV 开发的,由其发起的 R3区块链联盟,至今已吸引了数十家巨头银行的参与,其中包括富国银行、美国银行、纽约梅隆银行、花旗银行、德国商业银行、德意志银行、汇丰银行、三菱 UFJ 金融集团、摩根士丹利、澳大利亚国民银行、加拿大皇家银行、瑞典北欧斯安银行(SEB)、法国兴业银行等。

从 R3 成员的组成上也可以看出,Corda 是一款专门用于银行与银行间业务的区块链架构。尽管 R3 自己声称 Corda 不是区块链,但从各项特征来看,它具备区块链的一些特性。

技术对比

1、数字资产

接下来,将对前文中提到的这些区块链框架进行一系列的技术对比,并从多个维度展开介绍它们的区别与相似之处。

区块链的内置代币通常是一种经济激励模型和防止垃圾交易的手段。比特币天生就有且只有一种内置代币,所以在比特币系统中所有的“交易”本质上都是转账行为,除非通过外部的协议层来给比特币增加额外的数字资产。

以太坊和 DNA 具有内置代币,它们的作用除了以上提到的经济激励和防止垃圾交易之外,还具有为系统内置功能提供一个收费的渠道。比如以太坊的智能合约运行需要消耗 GAS,而 DNA 的数字资产创建也需要消耗一定的代币。

以太坊和 Fabric 没有内置的多种数字资产支持,而是通过智能合约来实现相应的功能。这种方式的好处在于,系统设计可以做到非常简洁,而且资产的行为可以任意指定,自由度极高。然而这样的设计也会带来一系列的负面影响,比如所有的资产创建者不得不自己编写重复的业务逻辑,而用户也没有办法通过统一的方式去操作自己的资产。

相比之下,DNA 和 Corda 采用了在底层支持多种数字资产的方式,让资产创建者可以方便地创建自己的资产类型,而用户也可以在同一个客户端中管理所有的资产。对于逻辑更加复杂一点的业务场景来说,他们同样可以利用智能合约来强化资产的功能,或者创建一种与资产无关的业务逻辑。

2、账户系统

UTXO(Unspent Transaction Output)是这样一种机制:每一枚数字货币都会被登记在一个账户的所有权之下,一枚数字货币有两种状态,即要么还没有被花费,要么已经被花费。当需要使用一枚数字货币的时候,就将它的状态标记为已经花费,并创造一枚新的与之等额的数字货币,将它的所有权登记到新的账户之下。在这个过程中,被标记为已花费的数字货币就被称为交易的输入,而创造出来的新的数字货币被称为交易的输出,在一笔交易中,可以包含多个输入和多个输出,但是输入之和与输出之和必须相等。要计算一个账户的余额时,只要将所有登记在该账户下的数字货币的面额相加即可得出。

比特币和 Corda 就采用了 UTXO 这样一种账户机制,而以太坊则采用了更加直观的余额机制:每个账户有一个状态,状态中直接记录了账户当前的余额,转账的逻辑就是从一个账户中减去一部分余额,并在另一个账户中加上相应的余额,减去的部分和加上的部分必须相等。DNA 在账户机制上同时兼容这两种模式。

那么 UTXO 模式和余额模式,究竟有什么优缺点呢各银行区块链技术特性分析?UTXO 最大的好处就是,基于 UTXO 的交易可以并行验证且任意排序,因为所有的 UTXO 之间都是没有关联的,这对区块链未来的伸缩性是有很大帮助的,而基于余额的设计就没有这个优势了;反过来,余额设计的优点是设计思想非常简洁和直觉化,便于程序实现,特别是在智能合约中,要处理 UTXO 的状态是非常困难的。这也是为什么以智能合约为主要功能的以太坊选择余额设计的原因,而比特币、OnchainDNA、Corda 这些以数字资产为核心的架构则更倾向于 UTXO 设计。

关于身份认证,比特币和以太坊基本没有身份认证的设计,原因很简单,因为这两者的设计思想都是强调隐私和匿名,而反对监管和中心化,而身份认证就势必要引入一些中心或者弱化的中心机构。Fabric、DNA 和 Corda 不约而同地选择了采用数字证书来对用户身份进行认证,原因在于这三者都有应用于现有金融系统的设计目标,而金融系统必然要考虑合规化并接受监管,此外现有的金融系统已经大范围地采用数字证书方案,这样便可以和区块链系统快速集成。

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