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Blockchain as a Service:基本概念

更新時間:Jul 06, 2024

通用概念

比特幣

英文名稱Bitcoin,由中本聰於2008年提出的一種電子加密貨幣,在全球具有很高的知名度,是區塊鏈早期的典型應用。

區塊

英文名稱Block,每個區塊記錄著上一個區塊的hash值、本區塊中的交易集合、本區塊的hash等基礎資料。由於每個區塊都有上一區塊的hash值,區塊間由這個值兩兩串聯,形成區塊鏈。

區塊鏈

英文名稱Blockchain,最早起源於比特幣的底層技術,並在其後不斷演化發展。區塊鏈本質是一種多方共用的分散式總帳技術。它通過數學方法實現交易資料和記錄的不可篡改性,通過共識演算法和智能合約實現各參與方對交易的共同確認和賬本記錄。區塊鏈分為公有鏈、聯盟鏈、私人鏈三種基本類型。區塊鏈的實現技術架構有以太坊、EOS、Hyperledger Fabric、Corda等等。

智能合約

英文名稱Smart Contract,區塊鏈技術的特性之一,用電腦語言描述合約條款、交易的條件、交易的商務邏輯等,通過調用智能合約實現交易的自動執行和對賬本資料的操作。

憑證授權單位

英文名稱Certificate Authority,簡稱CA,數位憑證頒發機構是受信任的第三方機構,頒發的數位憑證是為終端使用者資料加密的公用密鑰。

交易

英文名稱Transaction,區塊鏈接收的資料稱之為交易。

區塊鏈高度

英文名稱Height,當前區塊鏈上出塊(Block)的最大數目

雜湊

英文名稱Transaction Hash,同交易雜湊。交易上鏈成功後,產生的唯一雜湊值

螞蟻區塊鏈特有概念

標識

英文名稱Identity。在區塊鏈中唯一標識一個賬戶或者智能合約,長度為 256 位。一般為一個唯一可讀內容的雜湊值。

存證資料

英文名稱Ledger data。區塊鏈本身具有不可篡改的特性,寫入區塊鏈的資料都是可信任、不可篡改的,為了讓資料具備公正力,寫入區塊鏈的資料可稱為存證資料,存證資料可以為一個字串、一個檔案的hash等,以表示文本、檔案等存證資料。

根雜湊

英文名稱Root hash。默克爾樹的根雜湊值,根據當前區塊鏈交易算出。

共識演算法

英文名稱Consensus algorithm。一種分布式系統資料一致性保證的演算法,通過一定的協議互動來確保分布式系統的多個參與方達成資料的一致性。常見的演算法包括 PBFT、RAFT、POW、POS 等。

共識證明

英文名稱Consensus proof。用以證明目標資料經過共識演算法一致性確認的資料結構。

交易個數

英文名稱Transaction count。某一區塊的交易數目。

交易回執

英文名稱Transaction receipt。是交易的執行結果。區塊鏈是非同步系統,交易執行後需要共識,與傳統架構不同,不能直接返回交易執行是否成功,因此需在回執中查看最終交易結果。

交易類型

英文名稱Transaction type。該交易的類型,如引用存證、內容存證、雜湊存證、密文存證、隱私分享、純密文存證。

交易量匯總

英文名稱Transactions。交易總量,當前區塊鏈賬本上已有儲存的交易總數量。

節點資訊

英文名稱Node information。區塊鏈節點的相關資訊。一個區塊鏈一般由多節點群組成,節點數目為 3F+1,其中 F 為正整數。

可信執行環境

英文名稱Trusted Execution Environment (TEE)。可信執行環境,提供硬體層級的資源隔離和信任度量功能。近年來在伺服器及終端領域,TEE 技術及其應用越發引人關注,其中最具代表性的是 Intel SGX。

聯盟

英文名稱Consortium。不同的機構為了共同合作完成某個業務而結成的聯合。

聯盟機構

英文名稱Organization。組成同盟機構。

簽署憑證

英文名稱Certificate。由支付寶合作的第三方 CA 機構根據使用者提交的認證請求籤發認證後的認證。

區塊高度

英文名稱Block height。區塊高度,簡稱塊高,用來識別區塊在區塊鏈中的位置,並據此找到和這個區塊相關的所有基礎屬性和交易記錄。

區塊鏈 ID

英文名稱Blockchain identification。某一區塊鏈的唯一標識,對應區塊鏈這個底層唯一實體資源。

區塊鏈應用

英文名稱Application。基於區塊鏈 SDK 開發的應用。

去中心化應用

英文名稱Decentralized applications(DApp)。與傳統中心化應用的主要區別是,DApp 通過用戶端直接連接區塊鏈節點,通過智能合約計算和訪問資料,沒有中心化的後端服務。

燃料

英文名稱Gas。智能合約在虛擬機器中執行計算和儲存的消耗度量,通過燃料可防止一些惡意攻擊和計算、儲存的浪費。

上一塊雜湊

英文名稱Previous block hash。當前區塊的上一區塊雜湊。

世界狀態

英文名稱World state。區塊鏈賬戶的儲存狀態,包含所有賬戶的基本存放裝置狀態和合約賬戶的內部儲存狀態。可以將合約平台理解為一種交易的“狀態機器”,世界狀態原因當前的基本存放裝置狀態,經過執行智能合約,世界狀態可能發生改變進入另外一個新的世界狀態。

數位信封

英文名稱Digital envelope。數位信封是一種加密技術,通過密碼學的方式保證了只有擁有許可權的使用者才可能解密數位信封中的內容。

私密金鑰

英文名稱Private key。私密金鑰檔案,通過 OpenSSL 等工具產生。產生過程中會產生 2 個密鑰,一個是公開金鑰,即是認證簽章要求檔案,另外一個是使用者私密金鑰,使用者需儲存好私密金鑰和私密金鑰密碼。

私人交易

英文名稱Private transaction。與普通交易不同,私人交易不會在公有區塊鏈上進行執行和儲存,而是被封裝在信封交易的 data 欄位中進行發送,最終在私人區塊鏈上進行執行和儲存。

信封交易

英文名稱Envelope transaction。信封交易作為交易的類型,用以封裝私人交易。發送信封交易時,私人交易將會被編碼後儲存在信封交易的data欄位中。信封交易最終會以存證的形式儲存在公有區塊鏈上,但是data欄位會根據不同需求進行修改。

虛擬機器

英文名稱Virtual machine(VM)。執行智能合約的沙箱環境。

業務 ID

英文名稱Business identification。業務唯一標識,該區塊鏈應用於哪種業務情境,如溯源、租房等。

業務分類

英文名稱Category。該交易上鏈的資料的業務資料格式類型。

業務時間

英文名稱Business time。該交易的提交產生時間。

英特爾軟體保護擴充

英文名稱Intel Software Guard Extensions (Intel SGX)。Intel SGX 是 Intel CPU 上的一組擴充指令集,支援應用程式建立所謂的“安全區”,即應用地址空間中受保護的地區,它可確保應用程式安全區中資料的機密性和完整性,能夠有效抵禦任意特權層級軟體的窺探和攻擊。

賬戶

英文名稱Account。區塊鏈上的基本操作對象,一個使用者主體在區塊鏈上的邏輯表示。區塊鏈上的所有交易操作均需要基於一個鏈上已經存在的賬戶來完成。可分為普通賬戶和合約賬戶。

認證申請

英文名稱Certificate request。認證簽章要求檔案(Certificate Signing Request,CSR),通過 OpenSSL 等工具產生。產生過程中會產生 2 個密鑰,一個是公開金鑰,即該 CSR 檔案,另外一個是使用者私密金鑰,使用者需儲存好私密金鑰和私密金鑰密碼。

Hyperledger Fabric特有概念

HF流程

聯盟

區塊鏈專業術語,英文名稱consortium,指參與一個基於區塊鏈的業務協作或業務交易網路的所有組織的集合,一個聯盟一般包含多個組織。

在阿里雲區塊鏈服務(Hyperledger Fabric)中,每個聯盟需要有一個聯盟執行個體,一般由聯盟發起方或營運方建立,該執行個體包含Orderer排序節點,負責交易排序、區塊產生和達成共識。聯盟營運方邀請各個組織執行個體加入聯盟,進而建立通道,並負責Orderer排序節點的管理營運。

組織

區塊鏈專業術語,英文名稱organization,代表的是參與區塊鏈業務網路的企業、政府機構、團體等實體。在阿里雲區塊鏈服務(Hyperledger Fabric)中,一個組織執行個體主要包含如下節點:

  • CA:區塊鏈節點類型之一,英文名稱Certificate Authority,數位憑證頒發機構,負責組織內部成員的登記註冊(Register)和身份擷取(Enroll)等,為該組織的區塊鏈使用者產生和頒發數位憑證。

  • Peer:區塊鏈節點類型之一,負責儲存和記錄賬本資料、對交易背書、運行智能合約等。

說明

在阿里雲區塊鏈服務(Hyperledger Fabric)中, 一個區塊鏈網路由 1個聯盟執行個體 + N個組織執行個體構成,N>=1。組織執行個體的個數 N 由業務參與方的個數以及是否有獨佔需求決定。如果參與方需要獨享的區塊鏈節點和賬本,以及鏈碼部署,區塊鏈使用者建立等管理功能,則需要單獨建立一個組織執行個體。如果參與方對獨佔沒有要求,則可以共用組織執行個體。聯盟執行個體和組織執行個體可以由單一的雲帳號購買建立,也可以由不同的雲帳號購買建立。

Orderer

區塊鏈專業術語,排序節點,指的是Hyperledger Fabric技術架構下提供共識服務的節點,區塊鏈網路內所有交易在完成背書後會被發送至Orderer節點進行排序,然後根據一定的規則產生區塊,並向區塊鏈網路上的Peer節點發送區塊以進行區塊和交易的驗證並寫入賬本,從而完成共識的全過程。

Peer

區塊鏈專業術語,參與方節點,指的是Hyperledger Fabric技術架構下,業務參與方組織在區塊鏈網路中所擁有的參與共識和賬本記錄的節點。分為兩種類型:Endorsing Peer,背書節點,必須安裝鏈碼,在交易時需進行簽名背書;Committing Peer,記賬節點,無需安裝鏈碼,只負責驗證從Orderer發出的區塊和交易的合法性、並儲存賬本區塊資訊。

Anchor

區塊鏈專業術語,錨定節點,指的是Hyperledger Fabric技術架構下,為了實現高可用,每個參與方組織包含兩個或多個peer節點,設定其中的一個為anchor,與區塊鏈網路中的其他組織進行資訊同步。

通道

區塊鏈專業術語,英文名稱channel,主要用於實現聯盟鏈中業務的隔離。每個通道可代表一項業務,通道內包含業務的參與方(聯盟內的部分或全部組織)作為通道成員。一個聯盟中可以有多個通道;一個組織可以加入多個通道。每個通道可視為一條子鏈,並且對應一套賬本,通道上可發布智能合約。

鏈碼

區塊鏈專業術語,英文名稱chaincode,是Hyperledger Fabric技術架構中對智能合約的實現,支援業界流行的程式設計語言如Node.js、 Go、Java等。

企業以太坊Quorum特有概念

以太坊虛擬機器

英文名稱Ethereum Virtual Machine,簡稱EVM。以太坊平台的核心組成部分之一,作為運行智能合約的分散式運算環境。

Solidity

Solidity是一種高層的智能合約程式設計語言,文法類似JavaScript,用於編寫可運行於以太坊虛擬機器內的代碼。

Gas

用來衡量一筆證券交易所消耗的計算資源的基本單位。當以太坊節點執行一筆證券交易所需的計算步驟越多、越複雜,那麼這筆交易消耗的Gas就越多。

網路標識

英文名稱network id。用於代表特定版本的以太坊網路的數位識別碼。

geth

以Go程式設計語言實現的以太坊用戶端。

Dapp

分布式應用。

私密交易

英文名稱Private transaction。交易載荷資訊僅對指定的區塊鏈網路參與方可見,通過在交易的privateFor參數中指定這些參與方的公開金鑰來實現。

Quorum節點

英文名稱Quorum node。在geth的實現基礎上包含如下的修改:

  • 支援Istanbul BFT、RAFT等共識演算法;

  • 支援授權節點(permissioned node)的P2P層實現;

  • 私密交易的區塊驗證邏輯;

  • 保留了Gas機制但移除了Gas價格。

交易管理模組

英文名稱Transaction manager。Quorum的交易管理模組主要用於支援交易私密性。它儲存了加密的交易資料,提供授權訪問,與其他參與者的交易管理模組進行加密資料的交換(同時不會接觸任何敏感的私密金鑰)。交易管理模組通過Enclave調用加密相關功能。交易管理模組採用RESTful和無狀態設計,易於實現負載平衡。

Enclave

Enclave與交易管理模組進行協同工作,共同支援隱私交易。Enclave獨立負責加密和解密工作並儲存私密金鑰,為Quorum其他組件提供一種類似虛擬HSM的服務。