区块链与DLT

对其基本资源的简要比较分析

塔蒂亚娜·雷沃雷多(Tatiana Revoredo)

介绍

我们正在目睹一种现象的发展,这种现象可以作为当今世界方式变化,影响治理,生活方式,公司模式,全球规模的机构以及整个社会的催化剂。

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挑战数百年来一直困扰着我们的旧模式和思想,区块链架构将挑战治理以及集中化和受控的交易方式,将其定义为分布式注册表是不公平的。这只是其众多维度中的一小部分,其人员和公司范围仍然无法合格和量化。

区块链的概念,特征和特性仍未被发现,但是可以设想,区块链解决方案的方法需要对其基础资源的感知和评估。

在这一方面,本文的目的是在区块链和分布式分类帐之间进行简要的比较分析,以解决其一些关键特征,从而帮助确定采用该分类法可能带来的利弊。欢迎专家提出意见,以帮助解决技术缺陷。

区块链与分布式账本技术(DLT)

虽然使用术语“区块链”和“ DLT”(分布式分类帐技术)作为同义词非常普遍,但事实是,尽管区块链(例如比特币,以太坊,Zcash)与分布式分类账技术(例如Hyperledger Fabric)具有相似之处,或R3 Corda),则DLT不是区块链。

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分布式账本技术(DLT)或其他分布式账本架构和结构的创建是为了在已知参与者(例如通过合同关系)共享的环境中处理交易,而真正的区块链的设计目的是为了陌生人可以安全地转移价值,以分配验证代理以获得交易和数据中的确定性(准确性,真实性,保真度)和不变性[2]。在此值得注意的是,准确性和不变性对于资产的适当数字化的成功至关重要。

另一方面,当分析以太坊,IBM Hyperledger Fabric和R3 Corda中存在的各种技术资源时,我们可以发现“区块链”和“ DLT”之间的更多区别。

以太坊

以太坊区块链中的事务存储在“块”中,状态转换[3]导致新的系统状态(这会由于系统完整性而牺牲数据库事务处理的速度[4])。

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由于以太坊生态系统是由私有区块链生态系统和公共区块链的结合而构建的,因此出于本文的目的,综合以太坊的公共网络细微差别更有意义。

因此,关于各方的参与,这是在未经许可的情况下完成的,也就是说,任何人都可以访问以太坊网络,而无需授权。应该指出的是,参与方式对达成共识的方式具有深远的影响。

关于以太坊的“共识”,所有参与者都需要就已发生的所有交易的顺序达成共识,无论贡献者是否为特定交易做出了贡献。交易顺序对于分类帐的一致状态至关重要。如果无法确定最终的交易顺序,则有可能发生双重支出。由于网络可能涉及未知的部分(或具有任何合同责任),因此必须采用协商一致的机制来保护分类帐,以防欺诈参与者希望产生双倍支出。在以太坊的当前实施中,该机制是通过基于劳动“工作量证明”(PoW)进行挖掘而建立的[5]。所有参与者都必须同意一本共同的书,所有参与者都可以访问所有已注册的条目。结果是PoW会对交易处理的性能产生不利影响[6]。关于存储在分类帐中的数据,尽管记录是匿名的,但所有参与者都可以访问它们,这可能会损害需要更高隐私性的应用程序。

另一个值得注意的功能是,以太坊有一个内置的加密货币,叫做以太。它用于为“节点”支付奖励,这些节点有助于通过挖矿区块达成共识并支付交易费用。因此,可以为以太坊构建分散应用程序(DApps),以实现货币交易。另外,可以通过部署符合预定义模式的智能合约来创建用于自定义用例的数字令牌[7]。这样,可以定义加密货币或资产。

此外,以太坊架构还允许“联盟平台”能够向系统添加“加密经济”激励措施的层次。

最后,以太坊已经集成到资产的数字商品化中,这意味着可以集成到节省数字商品中,这在Hyperledger Fabric和R3 Corda中都是不可能的。

超级账本面料

IBM Hyperledger Fabric取代了区块链系统的关键原理,维护了多通道架构内所有事务的执行,以确保在可信赖的环境中实现高事务吞吐量。 IBM Fabric是DLT,而不是区块链。

Hypherledger Fabric架构牺牲了区块链系统的完整性和数据保真度,以便在可靠的数据流环境中实现更快的交易处理和吞吐量。但是,尽管Fabric环境中的状态安排是有效的,但它无法像以太坊或比特币这样的区块链那样,在去中心化的公共生态系统中保留价值。

关于参与,在Hyperledger Fabricit中已得到授权(允许),因此可以提前选择网络参与者,并且仅将网络访问限制为这些参与者。

顺便说一下,对Hyperledger Fabric的共识解释更加精细,并且不仅限于基于PoW的挖掘(工作量证明)或某些衍生产品。通过在许可模式下操作,Hyperledger Fabric提供了对记录的更完善的访问控制,从而为隐私提供了特权。此外,您还将获得绩效提升,因此只有参与交易的利益相关者才需要达成共识。 Hypherledger共识是广泛的,涵盖交易的整个流程,即从交易提议到网络到对分类账的承诺。 [8]此外,计算设备(也称为“节点”)在获得共识的过程中承担着不同的角色和任务。

在Hyperledger Fabric中,节点是有区别的,分为客户端或提交客户端[9],对等点[10]或同意者[11]。在不涉及技术细节的情况下,Fabric可以对共识进行精细控制,并限制对交易的访问,从而提高了可伸缩性和性能隐私性。

Hyperledger不需要内置的加密货币,因为无法通过挖掘来达成共识。但是,使用Fabric,可以使用链码开发本机货币或数字令牌。 [12]

R3科尔达

反过来,在R3 Cordaarchitecture中,共享数据的处理是在“部分可靠”的环境中进行的,也就是说,尽管对方的平台不具备能够执行以下操作的区块链系统组件,但对方不必完全相互信任:确保明确,准确和不变的价值。

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在R3 Corda中,信息片段附加到类似数据库的分类帐中,该分类帐将数据添加到事件链中,并允许在受控环境中追溯其来源。数据的来源是由Consortium R3 Corda的成员控制的,后者拥有对软件平台访问的某些控制。使用此配置,银行和金融机构将能够在共享会计生态系统中最大程度地提高信息处理效率。可以在组织之间更好地移动和处理数据,从而减少了不受信任的对等方之间充分信任的需求。为了使R3 Corda中的交易有效,它必须:由相关方签名,由确定交易的合同代码进行验证。

至于参与R3 Corda,就像在Hyperledger Fabric中一样,它是经过授权的(允许),因此可以提前选择网络的参与者,并且仅对这些用户具有访问网络的权限。

关于R3 Corda中的共识,它的解释更加精细,并且不仅限于基于PoW(工作量证明)或派生的挖掘。通过允许的操作,R3 Corda为记录提供了更完善的访问控制,从而增强了隐私性。此外,由于仅涉及交易的各方需要达成共识,因此您可以提高绩效。与Fabric相似,Corda中的共识也在交易级别达成,仅涉及部分。交易的有效性和交易的唯一性需要达成共识,并且通过执行与交易关联的智能合约代码可以保证这种有效性。在被称为“公证节点”的参与者之间就交易的排他性达成了共识。 [13]

在这里,需要特别注意的是,由于系统是封闭的,因此R3 Corda没有必要的手段和技术特征来建立基于经济激励机制的生态系统,也没有公共数字资产的环境。更重要的是,R3 Corda不需要嵌入式加密货币,因为无法通过挖掘来达成共识,并且其白皮书也没有规定创建加密货币或令牌。[14]

有关可能的用例的架构以太坊,Hyperledger Fabric和R3 Corda

在分析以太坊白皮书[15],Hyperledger Fabric和R3 Corda时,这些结构在可能的应用领域上有非常不同的看法。 [16]

因此,开发Hyperledger Fabric和R3 Corda的动机在于具体的用例。在R3 Corda中,用例是从金融服务部门提取的,这就是为什么在此部门中Corda的主要应用领域。另一方面,Hyperledger Fabric旨在提供一种模块化且可扩展的体系结构,该体系结构可用于从银行,医疗保健到供应链的各种行业。

以太坊也显示出自己完全独立于任何特定的应用领域,但是与Hyperledger Fabric相比,突出的不是特异性,而是为所有类型的交易和应用程序提供通用平台。

最后考虑

在此得出结论,这些平台在本质上彼此不同。虽然区块链作为以太坊,但它具有分布式分类账中不存在的某些功能。而DLT具有Ethereumis当前无法达到的相同程度的性能功能。

此处分析的所有体系结构仍在构建中,因此,应由商人和管理人员仔细检查其协议,他们必须在实际实施之前对它们进行必要的深入了解。

知道您打算去哪里以及这些体系结构与复制所需功能程度之间的距离会有所不同。

免责声明:本文仅反映作者的朴实个人理解。欢迎开发人员提供有关纠正技术缺陷的意见。

参考书目

以太坊。在:以太坊状态转换函数。 Github。投诉:https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper#ethereum-state-transition-function。

以太坊。在:哲学。的GitHub Disponívelem:https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper#philosophy

赫恩,迈克。在:Corda:一个分布式分类帐。科尔达技术白皮书。科尔达(Corda),2016年。Disponívelem:https://docs.corda.net/_static/corda-technical-whitepaper.pdf

穆加亚尔,威廉(作者); Butterin,Vitalik(Prologo)发表于:商业区块链:下一代互联网技术的承诺,实践和应用。亚马逊,2017年。

雷,陕。于:区块链与分布式账本技术之间的差异。迈向数据科学,2018年。

Linux基金会。在:Hyperledger Explainer。超级账本。投诉:https://youtu.be/js3Zjxbo8TM

Linux基金会。在:Hyperledger Architecture,第1卷。Hyperledger白皮书。投诉:https://www.hyperledger.org/wp-content/uploads/2017/08/Hyperledger_Arch_WG_Paper_1_Consensus.pdf

瓦伦塔,马丁;菲利普·桑德纳。在:以太坊,Hyperledger Fabric和Corda的比较中。法兰克福学校区块链中心,2017年。

维基百科,一部enciclopédialivre。在:白皮书。 Disponívelem:https://pt.wikipedia.org/wiki/White_paper

徐本特在:区块链与分布式账本技术。 Consensys,2018年。

尾注

[1]区块链有助于减少甚至可能消除我们对可信验证代理(例如银行,政府,律师,公证人和监管合规官员)的依赖

[2] Antonopoulos,安德里亚斯。在:“什么是区块链”中,Youtube,2018年1月。Disponívelem:https://youtu.be/4FfLhhhIlIc

[3]数据结构的当前配置

[4]可能导致国家交易,能够发起合同或调用预先存在的合同的计算事件

[5]以太坊的创建者Vitalik Buterin最近发布了一个粗略的实施指南,该指南显示该网络的开发人员将首先从“混合”系统入手,该系统将比特币式的工作量证明挖矿与其备受期待且仍在进行实验的证明相结合由Buterin创建的股份制系统Casper。

[6]VukolićM.(2016)。寻求可扩展的区块链结构:工作量证明与BFT复制,在:Camenisch J.,KesdoğanD.(编辑)网络安全中的开放问题,iNetSec 2015,计算机科学讲座,第1卷。 9591,施普林格

[6] https://www.ethereum.org/token

[7] https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/fabric_model.html#consensus

[8] https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Proposal

[9]同行可以扮演两个特殊角色:提交同行或提交者; b。背书的同伴或背书。 https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Proposal

[10] https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Proposal

[11] https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/Fabric-FAQ.html#chaincode-smart-contracts-and-digital-assets

[12] https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Proposal

[13] https://discourse.corda.net/t/mobile-consumer-payment-experiences-with-corda-on-ledger-cash/966?source_topic_id=962

[14]根据维基百科,白皮书是政府或国际组织发布的正式文件,目的是就某些问题以及如何解决这些问题提供指导或指导。

[15]瓦伦塔,马丁;菲利普·桑德纳。在:以太坊,Hyperledger Fabric和Corda的比较中。 2017年法兰克福学校区块链中心