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国内主流产业区块链平台比较

2021-04-18 56 dabird
国内主流产业区块链平台比较

站点名称:国内主流产业区块链平台比较

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官方网址:https://www.tuoluocaijing.cn/industrys/detail-10045028.html

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区块链(blockchain)是一种由多方共同维护,使用密码学保证传输和访问安全,能够实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的记账技术。2020年10月15号,美国白宫发布《关键与新兴技术国家战略》(以下简称《战略》),旨在促进和保护美国在尖端科技领域的竞争优势。《战略》列出了20项“关键与新兴技术”清单,其中,区块链技术(分布式记账技术)被列为美国国家安全技术。而近日,“十四五”规划和2035年远景目标纲要草案提请十三届全国人大四次会议审查,提出未来5年值得关注的行业中也包含了区块链行业。可以看出,区块链作为在新一轮中科技革命与产业变革的重要技术之一,已成为了经济社会发展、改善民生、保障国家安全的有力科技支撑。

在此背景下,我国赋予了区块链新一代基础设施的特殊身份,从顶层设计完善区块链产业发展路径,大力推动区块链技术发展。在政策号召与市场刺激的双管齐下下,众多区块链企业纷纷涌现,不论是科技巨头的战略转型,还是新兴企业的弯道超车,均在区块链技术突破、应用创新、市场推广方面,均发挥了重要不可替代的作用。而其中,以腾讯、百度、阿里、平安、京东、趣链、微众等公司表现尤为亮眼,作为区块链研发与应用的佼佼者,它们突出反映了我国目前区块链技术的研发实力与应用发展现状,极具代表性。


各大公司应用布局范围广泛,联盟链平台竞争激烈

实际上,在这些公司中,以BAT为代表的科技巨头进入区块链领域的时间基本一致,在国外超级账本、R3等的区块链浪潮影响下,均在2015年左右开始了区块链的布局,其中百度和腾讯在2015年组建了区块链研发团队,阿里系的蚂蚁金服在2015年成立了兴趣小组,2016年三家公司均开展了小规模应用试点。而平安与京东稍晚,均于2016年宣布提出开展区块链的研究部门设置。与其他巨头进军区块链是为战略投资不同,趣链科技则是从2016年出身则为区块链技术产品,属于“浙大系”产学研用的代表企业。

从区块链布局方向上,与我国技术方向趋同,这几家公司多以自主可控的联盟链为方向进行研发,强调区块链的实际应用。如下表所示,以下6家公司均在平台端以及应用端进行布局,所有公司均开发了基于自身的联盟链,并可提供BaaS定制化服务。而从应用端布局来看,主流企业仍更为偏重传统的区块链应用领域,BATPJ关注区块链技术与自身业务线条的融合,在金融、民生、政务等领域较为突出,更细分来看,溯源、存证、供应链金融则备受关注。而趣链则本身技术公司的属性更为亮眼,应用作为平台层面的联动配合较为明显。


七大公司区块链主要布局范围

资料来源:公开信息


相比于公链技术,联盟链定位为有业务联系的各参与方建立的区块链准入系统,各个节点通常有与之对应的实体机构组织,通过授权后才能加入与退出网络,实现了在业务系统内去中心化程度较高,系统外又便于中心化管理的整体功能,更符合我国的国情与商业特征,在近年来备受追捧。因此,下面将以联盟链为主要对比维度进行以上公司的技术特征对比。

各大公司联盟链技术特征对比


设计思路:各大公司核心思路与设计理念各不相同


下表可以看出,各大企业的联盟链项目设计理念各不相同,但总体架构均是在性能前提下强调易用性与可扩展性以适应不同的行业需求。整体的技术方向可分为两大类,第一类为联盟链与公链开放网络接近,此类主要以蚂蚁链以及百度超级链为代表,第二类主要为易用的纯粹联盟链为主,专注于限制节点内的技术应用实现,微众、腾讯、京东、平安以及趣链均为此种类型。而从开源角度,7家公司中仅有百度、京东以及微众等3家公司实现了开源。


七大公司联盟链搭建核心思路

资料来源:各大平台官网,公开信息资料


效率:BFT类共识较为普遍,蚂蚁链TPS居首位

为提升交易速度,联盟链一般会从共识协议入手,通过多支持的共识协议提高交易共识。从共识协议来看,除未找到资料的三家公司外,其他公司均采用了替代的共识方案。可以看出,由于在容错率以及安全性上的优势,BFT类共识协议已成为当下企业联盟链搭建的主要选择。而从效率进行对比,根据公开资料,目前主流企业的联盟链可处理交易数均已突破每秒万起交易事件。仅从交易数来看,蚂蚁链体现出极高的效率,其官网透露技术上支持10亿账户规模,每日10亿交易量,拥有每秒10万笔跨链信息处理能力,在同级别的联盟链中遥遥领先。百度超级链表现也极为亮眼,根据工信部的测试结果,可达到单链8.7万TPS,整体网络达到20万TPS,网络延迟小于3S,联盟网络小于10ms。


七大公司联盟链部分效率指标对比

资料来源:国信证券、各大公司技术开放文档


可扩展性:可插拔共识机制成为主流,跨链处理能力较弱

在模式选用方面,主流企业普遍支持群组或通道模式以增加链上的可扩展性,而诸如趣链区块链以及京东智臻链等产品已开始运用分层组网的模式,进一步提升交易效率。在跨链处理方面,国内主流企业已开始慢慢形成跨链共识,七大公司均支持一定程度的跨链操作,京东智臻链处理能力甚至可达到百万笔每秒。但总体而言,大部分企业虽支持跨链处理,但处理能力均未公开,也从侧面反映出目前企业级区块链的跨链效率仍不占优势。

共识协议的扩展能力对联盟链的稳定性有很大影响,能否根据节点数量、网络平衡情况、吞吐量进行调整决定了其网络的扩展能力。联盟链偏好高效、确定性的共识机制,多支持、可插拔共识机制优势凸显。因此,主流企业采用可插拔的共识机制逐步成为一种趋势,其中趣链自主研发的自适应共识机制,可支持RBFT(BFT类)、NoxBFT、Raft以及solo等多种共识算法来满足不同的业务场景需求。


七大公司联盟链部分可扩展性指标对比

资料来源:国信证券、各大公司技术开放文档


智能合约与安全性:多合约语言支持,隐私保护技术多样化

智能合约是指内嵌于区块链上的自定义程序逻辑,在商业场景的用途中,智能合约与业务流程息息相关,智能合约的多语言写入不仅可提供更为友好的设计,也可更贴合于实际的业务逻辑,从而提升效率。绝大多数联盟链均支持多种语言的合约写入,Go、Java、Solidity等语言支持率较高。值得注意的是,百度超级链及趣链区块链均自研了智能合约的执行引擎,百度超级链研发的智能合约虚拟机XVM,可使合约状态数据与合约代码运行环境分离,从而能够支持多语言虚拟机且各种合约虚拟机只需要做纯粹的无状态合约代码执行,并支持执行消耗资源,避免恶意攻击,利用读写集确保普通合约调用支持并发执行也有很好的支撑效果。

隐私保护是联盟成立的必要前提,可以看出,所有企业都对联盟链的安全性进行了考量,大部分公司都在安全多方计算、可信硬件以及零知识证明三种主流隐私保护技术中进行了任意组合。如下表所示,蚂蚁链与京东智臻链侧重于多方安全计算,腾讯区块链与趣链区块链则更为关注可信硬件领域,而壹账链FIMAX自研的3D零知识证明技术,运用数据加密与隐私保护模块,可跨越多个不同的加密账本进行验证,在所有账本全密文状态下,支持对加密数据进行零知识下的全同态关系验证。此外,国密支持已成为线下联盟链的标准配置。


七大公司联盟链智能合约与隐私保护指标对比

资料来源:各大公司技术开放文档、平安区块链(2019)、2020京东区块链技术实践白皮书


商业应用:各大联盟链均已在多领域落地应用,应用效果凸显

在商业应用上,绝大多数的联盟链与云服务的绑定关系较明确,一般而言,联盟链仅能支持自身体系的云服务,从另一角度而言,联盟链服务对于科技巨头的流量导流性较为明显,从长远而言,各自联盟链的生态构建将对现下激烈的竞争格局产生重要影响。

而在实际的案例中,目前各大联盟链均已在贸易物流、文娱、社会公共服务、金融、政务、知识产权、社交、日常消费、工业、农业、能源等多个垂直行业开始应用推广,并已拥有多个典型应用落地案例。


七大公司联盟链部分商业应用案例

资料来源:各大公司技术开放文档、平安区块链(2019)、2020京东区块链技术实践白皮书、蚂蚁链区块链政务应用白皮书


从蚂蚁链看,蚂蚁链连续三年上榜《福布斯》全球区块链50强榜单,成为连续三年上榜的唯一中国企业。截至目前,该平台已服务6000多名开发者和企业用户,智能合约总数超过10万个,总交易量突破4亿笔。以蚂蚁链“浙冷链”防疫溯源系统为例,截止至今,浙江省已平稳处置55起阳性冷链食品事件,溯源倒查350.3吨涉疫食品,在防疫方面发挥了重要作用。

另一方面,基于腾讯区块链研发的“至信链”已与腾讯企鹅号、ISUX原创馆等内容生产平台完成对接,已累计存证保护原创作品超过1000万篇,目前每日存证数量超过6万篇。而20年初,腾讯联合深圳市宝安区住建局共同打造的建材溯源区块链平台,腾讯云微瓴混凝土质量区块链平台,是行业中第一个基于云端及区块链的混凝土质量区块链溯源系统。

百度超级链累计用户数超过356万人,总交易笔数超5亿。在20年初,百度超级链为百信银行、商户以及电商平台搭建商户清算联盟链,成为了其在金融科技领域的又一重要进展。在教育领域,浙江正元智慧科技股份有限公司基于百度超级链开放网络推出首个智慧校园易校园。

京东智臻链云签电子合同平台连接互联网法院、公证处等司法机构,提供电子合同发起、签署、管理,风险监控、一键举证等功能,目前已服务超百万份电子合同签约。在政务领域,京东智臻链技术平台还为广州互联网法院“网通法链”提供了区块链底层技术,并通过区块链联盟网络,将智臻链数字存证平台与广州互联网法院“网通法链”建立互信互通,该联盟链每周产生数字存证区块超过10万个以上。京东智臻链已服务超300万+用户数,部署节点超1000个,先后参与30余项国家及行业标准、获得“2020中国产业区块链创新奖十佳案例”“2019中国十佳区块链底层技术平台”等20余项业界荣誉。

平安壹账链则在金融贸易领域大放光彩,其用户包括广东金融局、香港金管局、天津海关试点、招商港口跨链、某国际 跨国组织、多个国家部委及地区政府等多个机构。其研发的广东省中小企业融资服务平台已接入来自34 个政府部门的 250 类政府数据,对全省 1100 多万家企业信息全面采集,进行企业风险评级和画像。此外,平台已成功对接工商银行、建设银行、平安银行等省内 370 家金融机构,上线 1000 款金融产品。

而对于FISCO BCOS而言,已有数百个应用项目基于FISCO BCOS底层平台研发,超120个已在生产环境中稳定运行,其推出的人民版权已为超过200万篇新闻稿件进行版权存证,可自动识别的新闻数超过1亿条,全网监测数据量日均近300万条, 全年总监测量超过10亿条。

趣链科技国产自主可控底层联盟链平台已服务于中国人民银行、住建部、审计署、工信部、国家市监局、四大行总行、沪深交易所、主流股份制商业银行、国家电网以及地方政府等上百家组织或机构,支撑业务规模达数千亿人民币。其中趣链科技联合中国建设银行和国家住建部共同开发公积金数据共享平台,已连通全国近500家公积金中心,累计上链数据超过190亿条,是目前全国最大的区块链网络,为居民办理异地公积金贷款和个税抵扣等业务提供技术支撑。


结束语

以上通过核心思路、效率、可扩展性、智能合约以及隐私保护与安全等维度对上述公司七大联盟链进行了简单的比较,实际上,节点管理、部署、运维、储存消耗等也都会对联盟链的性能评价带来很大的影响,但总体来说,并不存在绝对完美的联盟链。由于思路与聚焦理念的不同,七大联盟链的定位均有所差异,单一因素并不能进行比较,也很难对其现有的联盟链体系优劣进行评判,例如,尽管上述联盟链TPS在1-10万之间,差异较大,但在实际的运用中,节点数量、网络环境、硬件配置、软件设计等都会对 TPS 产生影响,实际业务中即使是1万的稳定吞吐量也足以满足很多商业场景的运用需求。究其根本,联盟链的存在是根据各个行业不同的特点而解决实际问题的,谁能根据行业痛点设计出最契合行业发展的业务逻辑,或许才能真正代表公司的实际竞争力。

然而,通过我国联盟链发展的前沿企业的对比,可从中观察到我国联盟链仍存在着跨链技术能力薄弱、可插拔共识机制有待加强、软硬件协同一体化不足等问题,区块链技术在我国仍道阻且长。但乐观的是,TPS日益突破、可扩展性逐步增强、安全性受到重视等种种表现,还是从某种程度上反映出我国联盟链发展整体积极向好的趋势。

现阶段,在公链监管难题未解决的情况下,联盟链仍是我国区块链产业的主旋律。可以预见,随着技术的不断演进、诸如以上创新企业的不断探索、监管机制的不断完善,我国联盟链将迎来崭新的机遇,助力我国在以区块链技术为主导的国际技术竞争中赢得更重要的地位。


参考文献:

腾讯研究院:腾讯区块链方案白皮书;

百度超级链:百度超级链开放网络白皮书1.0;

京东:2020京东区块链技术实践白皮书;

平安区块链研究院:平安区块链(2019);

蚂蚁集团研究院:蚂蚁链区块链政务应用白皮书;

国盛证券研究所:国盛区块链|百链争锋,蚂蚁链优势与挑战何在?

各大平台官网、开放技术文档等公开资料。

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