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基于华为云区块链的可信数字业务创新方案(一)

穆立昌-华为云PaaS解决方案架构师

        大家好！一个下午特别热，然后大家热情也不比这个天气凉爽热情高涨，区块链就是大家可能最初了解区块链都是从比特币开始的。

        比特币从最初发行的时候只有一毛钱，到刚才为止，在区块链这个平台上交易，比特币一枚可以卖到1万美金，涨了10万倍10年时间，所以说如果在10年前，我们有幸参与到这个比特币的这个项目过程中间的话，那现在在座的可能都不会比这个王思聪差是吧？都会可能有过亿的身家，所以记住，这个要提前了解，提前介入，那么为什么比特币能够有这么大的价值呢？

        因为我们在股市上去炒股，一般都会有一个实体公司来做一个支撑，但是比特币这个平台它纯粹基于一个互联网的一个算法，就能够让大量的用户这个前仆后继，倾其所有来投资到这个比特币这个项目中间呢？大家有没有思考过这背后的原因？

区块链的技术价值

        我们今天讲的这个标题，就是基于华为云区块链的可信数字业务的创新方案，那为什么我们能够把钱拿出来？交给一个互联网不认识的一个机构或者平台来进行交易，核心就是底下这个区块链的这个技术。那么今天我们就从下面几个这个维度来跟大家讲一下，比特币到底是什么，然后他到底能为我们除了炒币这种场景之外带来什么样的一个价值，我相信在未来的这个世界中，有这么强大的一个互信的平台，它一定能够给我们民生的各个方面带来它自身所在的价值，但这个价值到底怎么去挖掘呢？

区块链到底是什么？

        必须先了解这个区块链到底是什么。我们分成三段一段讲这个区块链的一些前世今生，那么第二阶段就是讲一下华为区块链上它的服务是什么样子的啊？他到底是怎么做出来的云服务的方式让大家很方便的来使用的，最后就介绍几个典型的案例给大家看。看看怎么在我的这个民生项目中间，找到一些这个项目机会，来服务我们的这个民生的？

技术维度-编程模型的演进

        那区块链本身它这个技术，它实际上从一种技术维度来看，它是一种编程模型的一个演进，那我们知道在传统的编程方案中间，我们都是一个简单的三段式编程模型，一般我们在设计程序的时候，后台会有一个数据库在这个数据库中间，我们会构建我们程序的这个后台数据的模型，大家都知道这个程序就是这个数据加载逻辑嘛，那么当然中间这一层，就是这个编程的逻辑。我们要怎么样去操作和处理这些数据，在上层，就是这个呈现层，比如我们可能会有一些这个手机客户端或者不同的这个浏览器去访问。

传统架构面临的问题

        当然早期的时候，还有这种CS架构的就专门有一个这个客户端软件来操作这个程序，所以说就是这个传统我们软件架构的一个模式，那么这样的一个架构会面临一个什么样的问题呢？如果是多个组织或者多个应用之间要互相进行交互的时候，它的场景就会变得非常复杂，比如说啊，我们这个这个胶片中间写到的这个，比如说我们一个企业和一个政府部门或者一个保险公司、银行、甚至还有一些这个政府的一些审计机构，要协作完成一个场景的话，那么他两两之间要进行交互，甚至就是多方之间要进行互相的确认，那这样一个编程模型在传统架构里面就无法实现了。

如何去做

        怎么做到的呢？我们在传统方式下比如说可能有多方投资我们就会有所谓的董事会？大家都会去投资一笔钱来构建一个公司，那么这个公司的这个很多重大事项的决议，就必须要个公司的这个董事或者是代表来通过董事会的方式来决策，比如说。分红比例到底怎么分配？今年这个投资的这个政策或策略怎么样去变化？就这个公司的大佬坐在一起，那这种场景怎么能够用新的这个技术来实现了，区块链针对这种场景来解决我们多方协作的问题。

如何实现

        那到底怎么实现的呢？编程模型是非常简单的一个迁移，那么首先就是它底层这个数据结构，它本身不是一个单体的数据结构，我们在建数据模型对数据建模的时候，它不是一个组织或者一个机构的数据模型，而是多个组织共同关心的一组数据，那这个时候作为我们区块链数据的一个底座，依次类推，区块链上面这个业务逻辑也是多方共同确定了一个业务逻辑，就是所谓的这个智能合约，那么有了多方关注的数据作为模型的底座，再加上多方共同确定的这个业务逻辑作为整个区块链的应用程序或者是智能合约，这个就变成了我们下一代基于区块链的一个分布式的一个编程模型。

如何呈现区块链的架构-分布式编程模型

        那么同样它的上面可以有很多这个不同的用户呈现方式，就是通过手机客户端，通过软件的客户端或者通过浏览器可以来操作这个整个的这么一个应用软件，我觉得大家都是可能都是有这个计算背景的，如果了解清楚了这样一个基础的变化和区块链的技术，就没有其他可以隐藏的秘密了，我们再重复一遍，他就从传统的这个简单的三段式的一个编程模型，迁移成了一个分布式的一个编程模型，这个编程模型里面，它的数据底座，是多方共同关注的一组数据来进行数据的建模，然后它的这个应用逻辑呢，是多方共同确定的一组规则，作为智能合约作为这个区块链的一个逻辑的一个编程，那么最终形成的就是一个区块链的一个架构，当然这是他最核心重要的一个特点，像现在我们在华为云上这个区块链，一秒钟可以做6000米这个决策事项或者是这样一个交易。所以它大幅度的提升了我们在云上的这个协作的效率。

区块链技术特点

数据存储差异

        除了刚才讲到这个编程模型的差异之外。前面还有两个很重要的这个关键技术，那第一个就是在链上存储的数据，它是通过区块的方式来进行存储的，所谓Block一个个Block来存储的，那么两个Block之间，它通过这个上一个Block的哈希，然后存储在下一个区块链的链头，形成一个手拉手的一个链条的方式来存储数据的。

        大家对哈希有没有了解的？这个概念可能有，从业人员可能就比较了解，这个哈希我们一般来讲它就是提取这个对一组数据进行哈希的时候就是这个数据的指纹，所以数据可能任意有一个比特的变化，那么提取出来这个数据的指纹就会发生变化，那么我们把一组数据的这个哈希存储在这个链条上的话，就确保了链上存储这个数据，它不会发生变更，如果变更的话，那这个整个链条大家理解就崩掉了。因为我下一个Block不认识上一个Block了，通过这种方式保证它是所谓的这个无法篡改的。

共识算法

        那么第二个关键技术呢？就是所谓的这个共识算法，因为我刚才讲的就是在单极架构里面，我整个的编程模型是针对一个组织或一个个体的。存储在自己的这个PC或者服务器上就OK了，但是现在我这个数据和编程模型它是多方共同关注的，那么我怎么能够。多方来共同操作同一份数据，统一份逻辑呢，这个地方呢，就是每一方都会有一个作为联盟方加入到整个区块链中间来。

        那么相当于比如说我们在座的，比如说有一个三方的联盟的话，那每个人自己，这个机房或者自己家里这个机器上的都会跑相同的一个账本，然后同时呢这台机器上会跑一个这个智能合约的算法，那么然后多方之间要进行协作才能完成。这个中间用到的一个关键技术就是这个共识算法吗？那么它这个算法怎么做到呢？就是当任何一方，比如说任何一方当发起一笔交易的时候呢，它都会经过这个区块链上多个节点对他进行确认。

        那么，只有当这个链上根据我们智能合约确定的规则，比如说最简单的规则所有人都同意这笔交易都确认之后才生效。这个场景下面就是要通过这个共识算法，确认到每个人都已经确认交易之后，把这笔交易同步落地每个人的这台机器上表示，这就是共识算法所要做到的。

共识算法实例-转账

        举一个很简易的一个例子，就比如说给，另外一个用户转账的时候，那么它并不能实时生效，那么这里这笔交易进行计算和确认，然后会反馈一个结果，那么根据这个共识的这个策略要求，比如说各方都同意，只有每一方计算这个结果都返回回来之后，表示结果是确认的，那么这笔交易才能生效，同时生效这个结果这个时候，才会同步落地到每个人所在的一台机器上，那么通过这个一上一下，两次的这个确认来确保每个人在链上这个数据和执行的这个逻辑，都是各方同意和确认的，这是关键的一个技术。

区块链技术的演进

区块链上承载的比特币技术和最新技术发展之间的关系

        接下来我们就看一下，就是在区块链上承载的这个比特币技术和我们现在最新的这个技术发展之间是个什么样的一个关系，最早的时候，在2008年提出比特币的概念之后，大家才逐步的了解了区块链，区块链的技术的核心就是刚才讲它是一个多方的一个配合的一个关系，那么比特币实际上是在区块链上的一个算法，它这个算法是这么定义的，就是在整个链上会发布2100万枚比特币，而且每年的这个发行的这个数量会逐年对半的衰减，这是他最简易的规则就是这样的，那我们再链上去炒币的时候，我们可能在有些人可能参与过，那像我们以前上学的时候就在自己那个电脑挂到链上去下载个客户端就可以了，那个时候可能吃个中午饭就能挖到一枚比特币。

再链上获取比特币的两种方式

        那它是怎么做到的？就是我们在链上获取比特币有两种方式，第一种方式你就通过这个交易所去买，比如说现在1万美金能买一枚，另外一个就是挖矿，这个挖矿它怎么挖的呢？他这个算法是非常简易的，因为他面对的是互联网客户，他的算法不能过于死，如果万一这个算法被某个黑客攻击，那整个比特币就完全就崩掉了，所以他这个怎么来确定谁有这个记账权，那么就是通过你的算力的比拼。

        所以很多我们看到的风电站水电站大批量这种机修，就是来做这个算力的这个叠加，那这算力怎么评估的呢？也很简单，大家都去猜一个随机数，谁先猜到，谁就赢了这一笔这个记账权，当你有权利记账的时候，那你就可以在比特币上去处理这个交易，同样反过来系统就会给这个记账的这个人来奖励这个一定数量的比特币，这就是所谓的挖矿，你的算力很强，你猜到了这个随机数，那么你就获取了一次在比特币上交易的这个权利，帮助大家来完成链上的交易同时，系统会给你一定的奖励，这是第二种获取比特币的方式，所以从这个意义上来讲，整个比特币只是区块链上的一个非常简易的算法。

以太坊阶段的区块链技术发展

        那么到第二个阶段就是在以太坊的一个阶段，大家发现这个技术非常有用，那怎么让它进一步的发扬光大呢？就是把上面这个算法开放出来，你不需要再确定一定要通过这个算力的比拼，或者是2100万枚的分配机制来做这个比特币的这个算法。接下来就出现了各种各样的代币，比如火币，然后还有就是像我们在金融交易里面也可以写一些这个智能合约的规则，那么第二阶段的以太坊更多的都是用来处理这种金融交易类的场景。

区块链3.0时代 Hyperledger Fabric

        那么现在在2014年开始在社区里面开始推动Hyperledger Fabric，这个是由IBM牵头，华为也是在其中一个非常重要的贡献任务，到2015年正式发布到社区，这样一个算法是一个演进的一个新的技术框架，它的功能也完全后向兼容，我们在比特币和以太坊中间用到这个区块链的这个技术的一些特性，但是它的这个能力已经有了翻天覆地的这个改进。

        那么首先就是讲它这个性能，那最初比特币的时候可能出一个区块要10多分钟，想买一个比特币可能10多分钟之后你才能确认交易是成功还是失败了，你到以太坊的话，这个确认时间就提升到一笔交易只需要十几秒就能完成，那么刚才讲了在3.0的这个区块链架构下面一秒钟可以完成6千米的交易，所以现在的这个区块链的这个技术已经能够完全满足我们在社会各个层面，在多方协作场景下的一个性能要求。

        那我们前期跟国税在交流的时候，他们提出就是要把这个现在这个税票通过电子税票承载在区块链上，那对整个全国的所有的电子税票的性能要求也仅仅是25,000个一秒钟，那么怎么实现呢？我们通过这个多个集群组成一个集群联邦的方式来解决，那么以国税这样的一个规模，那么我们想象一下就其他的场景，单个实力单个附件，一定能够满足这个大家现在遇到的这个基本的一个需求，这是性能。

        那另外一方面编成的这个智能合约的这个开放性也更加强了，它现在已经支持这个go语言、node.js，Java语言已经在目标中间，社区一直在推出推动过程中间，那么这样的话我就可以很方便的，在区块链这个底座上面来开发出我们自己的智能合约，那么这个智能合约的最简单的，比如说你也可以写一个比特币，或者是代币的这个算法来发行自己的币，当然了我们现在也就是华为有一个很明确的规则，我们是不太会去触碰到币圈的，我们做的是链圈，链圈和币圈的区别在于，链圈更多的是服务于民生，来解决就是多方协作之间，提升大家协作效率的这么一个场景，所以我们在链上可以开发出一些智能合约来满足我们各种各样的场景下多方协作的一些社会问题。

区块链场景从金融向众多行业扩展

        那个场景就是说，我们从对出这个一个比特币涨了10万倍的这个价值，发现的区块链这样一个技术，但是同时大家。他就会意识到这方面蕴藏着很强的这个能量，就怎么样让这个能量发掘出来了？通过1.0、2.0、3.0技术带来的快速迭代和演进。同样它面对的这个业务场景，也从最初的炒比特币到金融类的这个金融交易，到现在已经可以服务于我们各行各业的这个民生项目中间来。

国家支持区块链改变民生

        在去年的时候，从政策层面了解到国家对于区块链的一个态度，那么可以看到就是在我们这个重点的一些发达城市，包括了北京，上海，浙江，广东等等一些区域，这个数量是持续在增加的，包括像上个礼拜我们在云南和云南省政府发改委联合开了一个区块链的一个峰会，就云南省也是一样要把自己建成一个区块链的大省，要在民生的挑选8个重点行业来构建区块链的平台，那这个什么意思呢？就是说我们在区块链这个技术本身现在是可以发挥它的能量，用在各种多方协作的场景下面，其次就是我们在比如像浙江，像这个钱塘江的这个金融湾、创新基地等等都有这样一些孵化的一个项目。

基于价值的区块链业务场景判断

        我想今天来的，除了有一些学校的同学，可能还有一些这个公司客户，大家都是觉得比特币非常赚钱，区块链这个技术很新，所以交流，大量的交流之后发现很多场景不需要用区块链就能解决的，那么今天我们就把它总结成三个关键的一个要诀，来确定什么样的项目适合用区块链技术，什么项目不需要用到它，避免浪费大家的时间。

        第一个就是它是需要多方参与，这是一个根本的一个要求，那么多方面中间，它是一个代表不同利益集团的多方；

        第二个就是它是多方之间相互是不信任的，比如说像我们在互联网上炒比特币，那相互之间拿钱，拿出来买这个币，其实你都不知道对方是谁，就能解决信任的问题，实际上我们知道人跟人之间是没有完全的信任，所以，就是如果要有这种场景是可以考虑用区块链来解决的。

        最后一个就是数据，其实它对数据的要求比较高，所以这也是为什么早期的时候区块链上承载的业务都是跟钱相关的，不管是比特币还是金融类的交易，尤其是这个多方，我们为什么要多方在把业务撑在区块链上，就是这些数据这些逻辑的判断，对我们是生死攸关或者是利益强相关的，否则的话根本不需要通过区块链去解决这样一些问题。