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BCOS平台 – 技术路线

区块链领域的技术形态仍在快速发展中,BCOS平台开源平台将以下几个技术特性列为重点研究对象,一直在持续投入研究和开发。

1 多链和跨链

根据业务功能、隐私保护、数据隔离、或者性能容量扩展的需求,建立多个独立的链并行工作,链和链之间可以通过跨链服务进行交互,如发送交易,查询交易结果,读取配置数据等。

跨链交互目前是区块链领域的研究重点,在安全、防欺诈、数据一致性、效率等方面还需要进行深入探索。包括:

实现并行和跨链共识,提高共识效率;

用组合签名替代交易执行进行区块验证,减少交易执行次数;

跨链通信和数据校验、实现跨链安全交易,进行跨链对账。

2 分布式存储

现有区块链实现中,每个节点存储全量区块链数据,数据冗余度较高,且数据容量受单机存储硬件影响,在海量服务中,如需存储较长时间段的数据,其数据量一般不是单服务器能容纳的。

区块链数据一般采用文件型本地数据库如leveldb,在本节点的物理硬盘上基于文件系统保存,不提供跨网络的存储结构。而在对数据安全要求较高的机构里,数据一般存储在和外网隔离的安全区域里,以保障数据的安全。同时,这些机构已经建立了成熟的数据存储和维护方案,在基础架构层面保障数据存储服务的高可用、可扩容、可迁移、可维护,并和大数据平台等系统进行整合。

采用分布式数据存储的方案,可综合考虑数据的容量、可维护性、安全性,支持使用现有的企业级分布式存储解决方案,如数据仓库、数据库集群等存储区块链数据。

3 隐私保护

区块链技术虽然有一定匿名性,但收发地址和金额都是可追溯的,对于某些行业应用如金融类应用,显然缺乏隐私性。因此,BCOS平台考虑对以下数据进行周密的加密处理:

交易身份匿名:交易中对交易双(多)方地址进行完全匿名,满足一次一密、不可伪造、无关联性和可跟踪性。

交易数据加密:加密传输和存储交易数据。

账户状态加密:加密传输和存储账户状态数据。

对于以上加密数据,满足以下需求:

利益相关方(交易对手方、监管方)有权利看到明文数据

其他参与者没有权利看到明文数据,但其必须可以对密文数据的真实性进行验证

BCOS平台计划实现多层次的隐私保护:

身份匿名:使用群签名进行身份匿名,同时监管方可对用户身份进行跟踪。

数据隐私保护:已经在客户端和智能合约上实现加法同态加密算法,计划增加零知识证明用于证明加密数据的正确性(如账户余额数据是否足够用于支付)

细粒度的权限控制:基于属性加密算法和代理授权密码算法的多级访问控制,用于控制对加密数据的隐私访问。

4 虚拟机优化

BCOS平台计划在下一版本支持更高性能的虚拟机,支持更主流的开发语言。计划支持JVM虚拟机和Java开发语言。

5 可信信息管理

“预言机”解决方案让区块链的智能合约获取现实世界的不确定数据信息成为了一种可能,例如资产价格、货币汇率、股票指数等等。通过经济激励与博弈机制来让不确定的外部信息进入区块链智能合约,让智能合约的执行能够依赖现实世界的数据执行相关业务过程。

采用特定的共识机制对提交信息的确定性做出判断,让信息知晓者在经济利益驱动下基于区块链数字身份提交现实世界的数据信息,一定的惩罚机制也确保了信息会向着数据的确定性和正确性方向进行收敛。

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