Comparación horizontal de varios edificios blockchain

A menudo escucho a la gente hablar de blockchain. Desde el nacimiento de Bitcoin en 2009, se han desarrollado y aplicado continuamente a una gran cantidad de escenarios varios sistemas blockchain o aplicaciones basadas en blockchain, y la tecnología blockchain en sí también cambia y mejora constantemente.

Blockchain también se denomina libro mayor distribuido, que corresponde a un libro mayor centralizado, como por ejemplo un banco. A diferencia de los libros de contabilidad centralizados, los libros de contabilidad distribuidos se basan en el almacenamiento redundante de datos del libro de contabilidad en todos los nodos participantes para garantizar la seguridad del libro de contabilidad. En pocas palabras, blockchain utilizará tres tecnologías subyacentes: tecnología de red peer-to-peer, criptografía y algoritmos de consenso distribuido. A menudo, los sistemas blockchain también "regalan" una característica llamada contratos inteligentes. Aunque los contratos inteligentes no son un componente necesario del sistema blockchain, debido a la naturaleza descentralizada de la cadena de bloques, pueden proporcionar un entorno informático confiable para los contratos inteligentes.

Para satisfacer las necesidades de diferentes escenarios, los sistemas blockchain a menudo deben modificarse durante aplicaciones prácticas para cumplir con requisitos comerciales específicos, como autenticación de identidad, mecanismo de autenticación, administración de claves, frecuencia de transacciones, tiempo de respuesta, protección de la privacidad y requisitos reglamentarios, etc. Las empresas que realmente aplican sistemas blockchain a menudo no tienen la capacidad de llevar a cabo tales transformaciones, por lo que gradualmente han aparecido en el mercado algunos marcos para personalizar sistemas blockchain dedicados. Con estos marcos, se puede personalizar fácilmente un sistema blockchain adecuado para el negocio de una empresa.

Este artículo realizará una comparación horizontal de varios frameworks blockchain típicos actualmente en el mercado para ver qué características y diferencias tienen. Para que la comparación sea justa, este artículo solo analizará los marcos de blockchain de código abierto.

Introducción a varias arquitecturas blockchain

1. Bitcoin

Bitcoin se originó a partir de un artículo publicado por una persona llamada Satoshi Nakamoto en 2008 para su artículo "Bitcoin: A". "Peer-to-Peer Electronic Cash System", este artículo describe una moneda electrónica que él llama "Bitcoin" y su algoritmo. En los años siguientes, Bitcoin continuó desarrollándose y madurando, y su tecnología subyacente fue gradualmente reconocida y abstraída. Esta es la tecnología blockchain. Como creador de blockchain, Bitcoin juega un papel importante en la familia blockchain. La cantidad de altcoins desarrolladas en base a la tecnología Bitcoin es como las estrellas en el cielo.

Se puede ver en el documento que Satoshi Nakamoto diseñó Bitcoin para implementar un sistema de efectivo electrónico completamente basado en una red de igual a igual, de modo que los pagos en línea puedan ser iniciados directamente por una de las partes y pagados a otra parte sin No se requiere intermediario. En resumen, espera que el diseño de Bitcoin pueda lograr los siguientes objetivos:

● La moneda se puede emitir sin una autoridad central.

●Paga sin intermediarios.

●Mantenga a los usuarios en el anonimato.

●La transacción es irreversible.

Desde la perspectiva de un sistema de efectivo electrónico, estos objetivos se han logrado básicamente en Bitcoin, pero aún quedan algunos problemas técnicos que deben resolverse, como ataques de escalabilidad, limitaciones de capacidad de bloque, bifurcaciones de bloque y escalabilidad, escalabilidad, etc.

En términos de escenarios de aplicación, actualmente se diseñan una gran cantidad de proyectos de moneda digital en base a la arquitectura Bitcoin, y también existen algunos casos de aplicación prácticos, como monedas de colores, T? etc.

Al rastrear cuidadosamente los orígenes de algunos Bitcoins específicos, las monedas de colores se pueden distinguir de otros Bitcoins. Estos Bitcoins específicos se llaman monedas de colores. Tienen algunas propiedades especiales por lo que tienen un valor independiente del valor nominal de Bitcoin. Aprovechando esta propiedad de las monedas de colores, los desarrolladores pueden crear otros activos digitales en la red Bitcoin. Las monedas de colores en sí mismas son Bitcoin y no requieren de un tercero para su almacenamiento y transferencia, aprovechando la base existente de Bitcoin.

t? Es una aplicación de la cadena de bloques de Bitcoin en el campo financiero y es una plataforma de negociación de acciones públicas y privadas basada en blockchain lanzada por el minorista estadounidense en línea Overstock.

2. Ethereum

El objetivo de Ethereum es proporcionar una cadena de bloques con un lenguaje completo de Turing. Usando este lenguaje, se pueden crear contratos para escribir funciones de transición de estado arbitrarias. Los usuarios solo necesitan implementar lógica con unas pocas líneas de código para crear una aplicación basada en blockchain y aplicarla a escenarios distintos de la moneda.

La idea de diseño de Ethereum no es "soportar" directamente ninguna aplicación, pero el lenguaje de programación completo de Turing significa que en teoría se puede crear cualquier lógica de contrato y cualquier tipo de aplicación. En resumen, además de los objetivos de diseño de Bitcoin, Ethereum también necesita lograr los siguientes objetivos:

Lenguaje de contrato completo de Turing

●Almacenamiento de estado persistente integrado

Actualmente existen cientos de proyectos contratados basados ​​en Ethereum, entre los que los más famosos incluyen Augur, TheDAO, Digix, FirstBlood, etc.

Augur es una plataforma de predicción de mercado descentralizada basada en la tecnología blockchain de Ethereum. Los usuarios pueden usar moneda digital para hacer predicciones y apuestas, confiando en la sabiduría de la multitud para predecir el resultado de los eventos, lo que puede eliminar efectivamente los riesgos de contraparte y los riesgos de centralización del servidor.

Debido a limitaciones de espacio, no presentaremos más proyectos basados ​​en la plataforma de contrato inteligente Ethereum. También hay muchos proyectos de blockchain basados ​​​​en el código Ethereum, pero casi todos son proyectos de código cerrado y solo se pueden inferir a través de algunas características públicas, que no se discutirán en este artículo.

3. Fabric

Fabric es un marco blockchain desarrollado conjuntamente por IBM y DAH y es uno de los miembros del proyecto de Hyperledger. Su función es similar a Ethereum y también es una plataforma de contrato inteligente distribuida. Pero a diferencia de Ethereum y Bitcoin, desde el principio fue un marco, no una cadena pública, y no había tokens integrados.

Hyperledger es un proyecto de código abierto lanzado por la Fundación Linux en 2015 para promover la tecnología y los estándares blockchain. Entre sus miembros se incluyen ABN·AMRO, Accenture y más de una docena de partes interesadas diferentes. El objetivo es permitir a los miembros * * * cooperar entre sí, * * * construir una plataforma abierta para atender varios casos de usuarios de diferentes industrias y simplificar los negocios.

Como marco de blockchain, Fabric adopta un diseño débilmente acoplado para modularizar * * * los mecanismos de autenticación y la autenticación y otros componentes, de modo que los usuarios puedan personalizarlos fácilmente durante el proceso de reemplazo del módulo. Además, Fabric también utiliza tecnología de contenedores para ejecutar código de contrato inteligente en Docker, de modo que los contratos inteligentes se puedan escribir en casi cualquier lenguaje de alto nivel.

Los siguientes son algunos objetivos de diseño de Fabric:

●Diseño modular con componentes reemplazables.

Contratos inteligentes ejecutándose en Docker

Ya existen muchos proyectos de prueba de concepto (POC) desarrollados utilizando la arquitectura Fabric en el proceso de implementación, incluidos algunos intentos de instituciones financieras, pero debido Acaba de comenzar y aún no hay aplicaciones maduras.

4. DNA

DNA (Distributed Network Architecture) es una arquitectura blockchain desarrollada por "Distributed Technology", una nueva empresa de blockchain con sede en Shanghai. Puede admitir redes públicas y privadas. Cadena, cadena de alianza, cadena privada y otros tipos y escenarios de aplicaciones diferentes, y se integra rápidamente con los sistemas comerciales.

A diferencia de Ethereum y Fabric, DNA admite una variedad de activos digitales en la parte inferior del sistema. Los usuarios pueden crear sus propios tipos de activos directamente en la cadena y utilizar contratos inteligentes para controlar su lógica de distribución. Para la mayoría de los escenarios de aplicaciones de blockchain, los activos digitales son esenciales, y desarrollar un conjunto de lógica de transferencia y distribución basada en contratos inteligentes para cada activo digital es un gran desperdicio e ineficiente. Por lo tanto, es necesario proporcionar funcionalidad directa de activos digitales desde la base de la cadena de bloques. Para aquellos escenarios de aplicación que no requieren ningún activo digital, también puede escribir cualquier lógica personalizada basada en la arquitectura de contrato inteligente proporcionada por DNA.

Los objetivos de diseño de DNA incluyen principalmente los siguientes puntos:

●El soporte subyacente para diversos activos digitales.

●El contrato inteligente completo de Turing y la persistencia del estado

●Interoperabilidad entre cadenas

●Fin de la transacción

Actualmente, muchas instituciones financieras han adoptado la arquitectura de ADN para desarrollar productos de prueba de concepto blockchain. Además, se han implementado algunos proyectos de blockchain, como Xiaoyi Blockchain, Legal Chain, etc.

Antshares es una cadena pública que digitaliza activos y derechos en el mundo físico y descentraliza servicios financieros como registro, emisión, transacciones de transferencia, compensación y entrega a través de una red peer-to-peer. Protocolos de red. Adopta un modelo de desarrollo comunitario que es arquitectónicamente consistente con el ADN, lo que lo hace interoperable con cualquier sistema blockchain basado en ADN.

Legal Chain es la primera cadena de bloques de depósito legal comercial a gran escala del mundo. Es un sistema de registro y preservación de evidencia basado en la tecnología de cadena de bloques de ADN y está establecido y operado por múltiples instituciones. El sistema no tiene un punto de control central. Una vez que los datos se ingresan, no pueden ser manipulados por una sola institución o nodo, cumpliendo con los requisitos de custodia judicial.

5. Corda

Corda fue desarrollada por R3CEV, una startup blockchain con sede en Nueva York. La R3 Blockchain Alliance iniciada por ella atrajo la participación de docenas de bancos gigantes, incluido Wells. Fargo, Bank of America, Bank of New York Mellon, Citibank, Commerzbank, Deutsche Bank, HSBC, Mitsubishi UFJ Financial Group, Morgan Stanley, National Australia Bank, Royal Bank of Canada, SEB y SEB.

También se puede ver en la composición de los miembros de R3 que Corda es una arquitectura blockchain dedicada al negocio entre pares. Aunque R3 afirma que Corda no es una cadena de bloques, a juzgar por varias características, tiene algunas características de una cadena de bloques.

Comparación Técnica

1. Activos Digitales

A continuación, se realizarán una serie de comparaciones técnicas entre los frameworks blockchain mencionados en el artículo anterior, presentando sus. similitudes y diferencias desde múltiples dimensiones.

Los tokens integrados en la cadena de bloques suelen ser un modelo de incentivo económico y un medio para evitar transacciones spam. Bitcoin nace con un solo token incorporado, por lo que todas las "transacciones" en el sistema Bitcoin son esencialmente transferencias, a menos que se agreguen activos digitales adicionales a Bitcoin a través de una capa de protocolo externo.

Ethereum y DNA tienen tokens integrados, que no solo brindan incentivos económicos y previenen las transacciones de spam mencionadas anteriormente, sino que también brindan canales de cobro para las funciones integradas en el sistema. Por ejemplo, la operación de contrato inteligente de Ethereum requiere el consumo de gas, y la creación de activos digitales de ADN también requiere el consumo de ciertos tokens.

Ethereum y Fabric no tienen soporte integrado para activos digitales, pero implementan las funciones correspondientes a través de contratos inteligentes. La ventaja de este método es que el diseño del sistema puede ser muy simple, el comportamiento de los activos puede especificarse arbitrariamente y el grado de libertad es alto. Sin embargo, este diseño también traerá una serie de impactos negativos, por ejemplo, todos los creadores de activos tienen que escribir ellos mismos una lógica empresarial repetida y los usuarios no pueden operar sus activos de manera unificada.

Por el contrario, DNA y Corda admiten múltiples activos digitales en el nivel inferior, por lo que los creadores de activos pueden crear fácilmente sus propios tipos de activos y los usuarios pueden administrar todos los activos en el mismo cliente. Para escenarios comerciales con lógica más compleja, también pueden usar contratos inteligentes para mejorar la funcionalidad de los activos o crear una lógica comercial que sea independiente de los activos.

2. Sistema de cuentas

UTXO (Salida de transacciones no gastadas) es un mecanismo: cada moneda digital se registrará bajo la propiedad de una cuenta, y una moneda digital tiene dos El estado es ya sea sin flores o ya florecidas. Cuando es necesario gastar una determinada moneda digital, se marca como gastada y se crea una nueva moneda digital por la misma cantidad, y su propiedad se registra en la nueva cuenta. En este proceso, la moneda digital marcada como gastada se denomina entrada de la transacción y la moneda digital recién generada se denomina salida de la transacción. En una transacción, puede contener múltiples entradas y múltiples salidas, pero la suma de las entradas y la suma de las salidas deben ser iguales. Para calcular el saldo de una cuenta, simplemente agregue las denominaciones de todas las monedas digitales registradas en la cuenta.

Bitcoin y Corda utilizan mecanismos de cuenta como UTXO, mientras que Ethereum utiliza un mecanismo de saldo más intuitivo: cada cuenta tiene un estado y el saldo actual de la cuenta se registra directamente en el estado. La lógica de la transferencia es restar una parte del saldo de una cuenta y sumar el saldo correspondiente a la otra cuenta. La parte restada y la parte sumada deben ser iguales. El ADN es compatible con ambos modos en términos de mecanismo de cuenta.

Entonces, ¿cuáles son las ventajas y desventajas del modelo UTXO y el modelo de equilibrio? La mayor ventaja de UTXO es que las transacciones basadas en UTXO se pueden verificar en paralelo y ordenar arbitrariamente, porque todos los UTXO son irrelevantes, lo cual es muy útil para la futura escalabilidad de la cadena de bloques, mientras que los diseños basados ​​en equilibrio no tienen esta ventaja; En el pasado, la ventaja del diseño equilibrado es que la idea de diseño es muy simple e intuitiva, lo que facilita la implementación del programa. Especialmente en contratos inteligentes, es muy difícil lidiar con el estado de UTXO. Es por eso que Ethereum, que utiliza contratos inteligentes como función principal, elige un diseño equilibrado, mientras que Bitcoin, OnchainDNA y Corda, que se basan en activos digitales, prefieren diseños UTXO.

En cuanto a la autenticación de identidad, Bitcoin y Ethereum básicamente no tienen un diseño de autenticación de identidad. La razón es muy simple. Las ideas de diseño de ambos enfatizan la privacidad y el anonimato y se oponen a la supervisión y la centralización. Sin embargo, la autenticación de identidad es algo central o debilitada. Inevitablemente se introducirán instituciones centrales. Fabric, DNA y Corda optan por utilizar certificados digitales para autenticar las identidades de los usuarios porque todos tienen objetivos de diseño para aplicarse a los sistemas financieros existentes, que deben considerar el cumplimiento y aceptar la supervisión. Además, los sistemas financieros existentes ya han adoptado certificados digitales a gran escala y, por lo tanto, pueden integrarse rápidamente con los sistemas blockchain.