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京东区块链白皮书的八大看点

楼主:熊猫PE 时间:2021-04-06 15:01:18



本文关键词 | 京东、区块链


3月22日,京东集团发布了《京东区块链技术白皮书(2018)》。白皮书从区块链技术的概念到京东区块链的主要应用场景、架构体系、组件模型、服务平台以及京东区块链的特点进行了详细的描述。


我们从整整50页的白皮书中提炼出京东白皮书的八大看点,涉及白皮书最核心的五大应用场景、架构四大原则、组件的四大构成等,让大家更为直观的了解京东对于区块链的布局。



看点一:京东区块链有五大应用场景


据白皮书显示,京东区块链主要应用在供应链、金融、政务及公共领域、大数据安全、保险防欺诈等五大场景。


场景一:供应链领域。

该领域包括:一是商品防伪追溯。将商品原材料过程、生产过程、流通过程、营销过程的信息进行整合并写入区块链,实现精细到一物一码的全流程正 品追溯。每一条信息都拥有自己特有的区块链 ID“身份证”,且每条信息都附有各主体的数字签名和时间戳,供消费者查询和校验。

二是贸易融资。针对供应链中的大型企业,银行可以借此丰富融资风控模型,减少线下人工采集和确认信 息真实性的工作量,开展动产评估下的融资服务。有融资困难的供应链上下游中小企业,可基 于区块链提供的主体资质认证、与大型企业的多频次交易信息认证获得信用背书,缓解融资难题。


场景二:金融领域。

该领域包括:一是交易清结算。通过区块链系统,交易双方或多方可以共享一套可信、互认的账本,所有的交易清结算记录全部在链可查,安全透明、不可篡改、可追溯,极大提升对账准确度和效率。通过搭载智能合约,还可以实现自动执行的交易清结算,大大降低对账人员成本和差错率,特别是在跨境支付场景下,效果尤其明显。

二是资产证券化ABS。基于区块链技术的资产证券化管理系统,能够确保消费金融服务公司底层资产数据的真实性,且不可篡改、可追溯,提高机构投资者信心,从而降低消费金融服务公司发行ABS的门槛和发行成本,同时还可以进行ABS全生命周期管理,及时识别和管控风险。



场景三:政务及公共服务领域。

该领域包括:一是合同及发票防伪。在开具电子合同、电子发票的同时,通过联盟链完成向监管部门的备案,在发生造假、重复报销等情况时,通过核对已备案的电子合同、电子发票的区块链 ID“身份 证”,可以快速判定造假事实,确定造假主体,实现实时监管。

二是公益追溯。应用区块链技术支撑公益项目的阳光、透明和可追溯,爱心物资经由高效的物流体系直接 配送到公益项目地,并由公益机构执行人员发放至受助人手中。捐赠人可通过客户端实时查询所捐赠物资的物流状态,直观地看到物资发放到受助人手中的全过程。


场景四:保险防欺诈。

区块链利用共识机制、防篡改机制和可追溯机制,可在保险代偿、追偿时提供有效证据支撑。以车险理赔为例,依托区块链技术和车联网技术,在车辆上安装相应传感记录设备,保证信息的真实、准确和不可篡改,在出险时实时或准实时地将车辆事故数据提交给应用区块链技术的“事故认证 平台”系统,交警裁决数据、传感记录器数据、维修厂数据等都实时同步,从根本上解决车险理赔欺诈问题,同时提高保险理赔案件的效率和准确性。


场景五:大数据安全。

区块链可以解决大数据的安全性问题,保证数据的隐私性。区块链的可追溯特性使得数据从采集、交易、流通,以及计算分析的每一步记录都可以留存在区块链上,使得数据的质量获 得前所未有的强信任背书,也保证了数据分析结果的正确性和数据挖掘的效果,并且能够进一 步规范数据的使用,精细授权范围,追溯数据使用情况,全面保障数据使用的安全合规。



看点二:京东区块链总体架构分3个层次


据本色财经从白皮书中获悉,京东区块链的目标是打造面向企业级应用的区块链基础设施,为企业提供能够切实解决业务痛点的区块链技术方案。而在总体架构上分为3个层次,区块链协议、组件框架、服务平台。



一是区块链协议是京东区块链协议作为最顶层的架构设计,定义了区块链的数据格式标准,包括账本状态、历史证明、账本操作集、合约指令集4个方面的数据标准;


二是组件模型是区块链逻辑组件的框架模型,是对京东区块链协议的实现框架。包括了共识网络、账本、持久化引擎、合约引擎四个组件;


三是服务平台是对上层的区块链协议和组件模型的具体实现,由网关、服务、节点网 络、SDK 和一套工具集组成。



看点三:京东区块链架构需遵循四大原则


原则一:面向业务。

企业场景的特点是需求非常多样,性能要求高。京东区块链在设计上首先从分析企业应用的典型用例出发,设计京东区块链协议和系统功能特性,确保系统的实现能够最终适应广泛的企业需求。


原则二:标准化。

京东区块链从顶层开始设计了标准化的协议和数据结构,解决企业间数据的交互问题,避免多链并存的区块链技术演进过程中形成数据孤岛,使区块链真正地成为一种标准化的互联网价值交换和信任传递的基础协议。


原则三:松耦合与模块化。

京东区块链采用模块化设计,通过定义模块间清晰的接口实现模块之间的松耦合,以此获得整个系统的良好扩展性,系统可以根据不同用户和场景的需要,采用不同的可插拔的模块组件。


原则四:简洁与高效。

京东区块链的遵循“简洁”的系统设计原则,尽可能地定义更简洁的系统概念模型,使用户的学习成本更低,采用更高效简洁的Go语言进行系统编码实现以及更简单实用的算法设计,减少实现复杂分布式系统过程中编码的缺陷风险。



看点四:京东区块链”账本状态“由四部分组成


京东区块链的“账本状态”由“身份”、“KV 数据”、“权限”、“合约代码”组成。




身份由一个“区块链地址(Address)”和相应的非对称密钥对/证书表示;


KV 数据是账本数据表示形式,通过键(Key)唯一标识,通过值(Value)记 录内容;


合约代码表示状态变更的逻辑,以合约指令序列表示;


权限是“身份”对“KV 数据”和“合约代码”的访问控制码。



看点五:京东区块链组件模式的四大构成


据白皮书显示,京东区块链组件模型包括共识网络、账本、持久化存储、合约引擎四个方面。




共识网络:

目前典型的共识算法主要有 PoW、PoS、PBFT、Raft、Paxos等。通过对比发现,这些算法在运行过程都可以抽象下面几个阶段:交易扩散、交易排序、调用交易执行程序、对交易执行结果进行共识、提交共识结果。


账本:

账本状态与合约分离,使用基于身份的访问控制协议约束合约对状态的访问,这种将数 据与逻辑分离的设计模式是典型的贫血模型,可为上层业务逻辑提供无状态的逻辑抽象。


持久化存储:

将账本信息的持久化格式定义为更简洁的 KV格式数据,使得可以利用成熟的 NoSQL数据库来实现持久化存储。基于目前在 NoSQL数据库上成熟的海量数据存储方案,使得区块链系统能支持海量的交易。


合约引擎:

合约引擎包含两大部分,前端包括合约高级语言规范及其工具链,后一个轻量级的合约中间代码的执行环境。所有对账本的操作通过账本组件提供的 API实现。



看点六:京东区块链服务平台的四大构成部分


功能模块分为区块链网关、区块链节点服务、区块链共识网络、配套工具四个部分。



区块链网关被设计为一种轻量的网关系统,通常是部署在参与者的网络环境中,提供功能包括:私钥管理、隐私保护、协议转换;


区块链节点服务是在区块链基础网络的基础上提供的面向应用的通用的功能组件,目的是提供通用功能的复用,包括:面向应用的账户管理、账户的认证授权、面向对象的账本数据访问框架、事件通知机制、智能合约管理;


区块链共识网络是由共识节点组成的网络,基于P2P网络和共识算法确保交易数据在节点之间保持一致;


配套的工具集合,包含SDK、数据管理、安装部署工具、监控服务。



看点七:京东区块链的五种部署模式



京东区块链支持五种部署模式:


第一

参与主体维护完整的共识节点,好处是参与者可持有数据,但需要付出运维成本;


第二

参与主体仅维护网关节点,通过公共的共识节点接入区块链,好处是便于自行管理私钥,且维护成本低,但网关节点不持有数据;


第三

参与主体通过公共的网关节点接入,适用于2C场景,用户可以基于公共的网关节点托管私钥;


第四

监管方可以只部署“备份节点”,从其它节点同步数据作为备案;


第五

监管方还可以部署共识和网关节点,对公众开放查询,作为“存证公示”。



看点八:京东区块链的五大特点



京东区块链项目的目标是建立一种适用于广泛应用场景、满足企业应用需求、开放和易 用的区块链技术体系和系统服务平台。在京东区块链研发和应用的过程中,我们始终关注性 能、功能、安全、合约、合规五个方面,并在这五个方面着重开展区块链技术能力的优化。


性能:

采用优化的BFT共识协议和 P2P通讯,支持多链并行共识;支持动态的调整网络拓扑,实现节点动态加入及主动退出。同时用户还可以根据自身需求选用性能更好的非拜占庭共识协议(例如 Raft),以提高整个 区块链的运行效率。


功能:

支持用户实名与认证;支持企业数据治理;支持事件驱动的业务协作模型;京东区块链采用通用事件驱动模型框架。目前已接入AKKA的Actor模型,对并发模型 进行了更高的抽象。采用轻量级事务处理,从事件层面实现细粒度的组件复用。


安全:

可插拔的密码算法,可以灵活的制定相应的密码体系;平台默认实现多套密码算法,包括国密算法和硬件加密设备。


合约:

支持可复用的智能合约;支持智能合约语言的调试功能。


合规:

支持基于CA的账户认证; 支持监管节点的接入;支持数据备案。


区块链通过整列一系列的技术,建立一套公正、透明、可信的规则,结合物联网对现实世界数据的采集,以及搭建人工智能算法的自动交易和激励系统,有望在未来形成一套无人值守的价值数据交换和交易体系,将人类社会带向数字化的信任经济时代。从京东的白皮书分析来看,目前区块链在京东业务的应用上还不多,未来京东将探索更多的区块链应用场景,推广区块链技术,共同创建基于区块链的信任经济生态。


来源:本色财经
编辑:熊猫君



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