为什么区块链包含在新的基础设施中

资料来源:|腾讯开发者

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4月20日，国家发展和改革委员会进行了首次澄清。新的基础设施和整个;区块链、人工智能、云计算等被列为信息基础设施的代表。作为一种新的技术基础设施，区块链是什么?它将给工业经济带来哪些新的好处?

区块链在密码学、一致算法和分布式存储技术的帮助下，可以促进新的信任机制。数据中AMPL;生产要素流动和配置更加合理。同时，随着工业互联网的加速发展，安全高效的数字万物互联和多方合作将日益成为社会经济生产的重要需求。因此，区块链技术作为一种新的信息协作底层技术，将能够与5G、AI等新一代基础信息技术一起，带来新的突破，推动未来的生活和生产。

早在2015年，腾讯就开始在区块链领域进行研究和探索，逐步构建从底层引擎到顶层应用的全业务产品能力。基于腾讯云的最佳实践在区块链,本文将阐述的原理和功能区块链从技术方向,并介绍腾讯云在区块链技术的积累和应用,从而帮助读者形成一个直观的理解区块链的新的基础设施。

区块链的定义

AMPL;区块链是一个分布式的共享账簿和数据库，具有去中心化、非篡改、跟踪保留、可跟踪性、集体维护、公开性和透明性等特点。这些特性保证了ldquo的块链;诚实的AMPL;与其他AMPL;透明的AMPL;在区块链中创建信任。在整个AMPL;具体来说，区块链是互联网时代分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的融合创新应用模。

图1区块链结构图

从狭义上讲，区块链是一种按时间顺序将数据块按顺序组合在一起的链式数据结构，是一种不能被密码学篡改或伪造的分布式账本。

一般来说,车链技术是使用块链来验证数据结构和数据存储,使用分布式节点共识算法生成和更新数据,使用加密方式,确保数据传输的安全性和访问,使用自动化的脚本代码智能合同编程和操作数据的一种新的分布式基础设施和计算模式。通过加密算法、协商机制、时间戳、智能契约等技术手段，在分布式系统中实现点对点交易、协调与合作，解决中心化机构的数据安全、协同效率和风险控制问题。

区块链核心技术

区块链的四大核心技术是分布式存储、协商机制、智能契约和密码学。

1. 分布式存储

区块链中的分布式存储是指每个参与节点都有自己独立的、完整的数据存储。有别于传统的分布式存储、分布式存储的独特性的区块链主要反映在两个方面:首先,每个节点区块链商店显示完整的数据块的链结构,而传统的分布式存储通常将数据存储在多个部分按照一定的规则。其次，区块链存储中的每个节点都是独立的，并且具有相同的状态。它依靠共识机制来保证存储的一致性，而传统的分布式存储一般是将数据从中心节点同步到其他备份节点。数据节点可以是不同的物理机器或云的不同实例。

2. 共识机制

所谓共识，是指参与节点在预设规则下，通过多个节点的相互作用，对某些数据、行为或流程达成一致的过程。协商一致机制是指定义协商一致过程的算法、协议和规则。区块链共识机制存在;少数服从多数。和其他AMPL;人人平等。其中的特点是:少数服从多数。它不涉及节点的数量，但也可以是算力、共享的数量或计算机可以比较的其他特征。AMPL;人人平等。当节点满足条件时，所有节点都有优先考虑协商一致结果的权利，协商一致结果直接得到其他节点的认可，最终可能成为最终的协商一致结果。

3.聪明的合同

智能合同是一种计算机协议，旨在以信息为基础传输、验证或执行合同。基于区块链的智能契约包括事件处理和保存机制，以及用于接受和处理各种智能契约的完整状态机，其中完成了数据的状态处理。事件信息传入智能契约后，触发智能契约进行状态机判断。如果满足自动状态机中的一个或多个操作的触发条件，则状态机根据预先设置的信息选择契约操作的自动执行。因此，智能合同作为一种计算机技术，不仅能有效地处理信息，还能保证合同双方在不引入第三方权威的情况下强制履行合同，从而避免违约的发生。这些交易是可跟踪和不可逆转的。

4. 加密技术

在区块链中，信息按照公钥和私钥的非对称数字加密技术进行传输，实现交易双方的相互信任。在具体的实现过程中，对其中一个公钥和私钥对的信息进行加密后，只能使用另一个密钥来解锁该过程。并且在其中一个密钥公开之后(即公开的公钥)，不能根据公开的公钥计算另一个密钥(即私钥)。

区块链的作用

车链为基础的信任建立在新的基础设施,建立新的基础设施基础数据共享的基础是信任,分享可信的数据实现最大化价值的技术应用,为了更好地发挥车链在促进数据共享,优化业务流程,降低运营成本,提高效率的合作、信任体系的建设的作用,能够更好地帮助区块链技术和产业创新发展，积极推动区块链与经济发展、社会融合，这些都是基于区块链真实性的数据传递的结果。在新的基础设施中，区块链可以发挥以下三个作用:

1. 值得信赖的存单

区块链可以链接多个主题，有效地显示所有信息，解决问题。存在的证据。困难的问题。例如，在版权保护方面，区块链开放了原作者平台、版权局、司法机关等各方，提供了各种电子证据，可以快速识别原作者，有效解决版权纠纷。例如，在疫苗可追溯领域，区块链链接加工厂、物流系统、销售者、销售者和消费者记录疫苗生产、加工、运输、销售和注射的整个过程。在确保疫苗安全后，患者可以了解疫苗的所有信息并接受注射。再如在投票方面，将投票数据进行链接，每个参与者投了谁的票，投了多少票的数据都是公开透明的，不能被篡改，以避免非法操纵，保证公平正义。

2. 信息共享

区块链的分布式网络可以打破不同学科之间的数据壁垒，实现信息和数据共享。数据不仅存在于一个主体的手中，而且可以被所有人看到，而不必向多个主体重复报告。例如，区块链+房地产，将房地产信息放在链上，链上的数据可以共享查看，所以我们只需要去银行一次，就可以实现贷款和产权转让;车链+户籍管理,公民的隐私户籍信息加密链,所以我们只需要处理在城市户籍的转移,转移的城市户籍的位置将会看到我们的账户转账的信息,我们不需要返回传递出城通知相关信息。可以预期，区块链+电子政务将大大提高我们的效率，我们将不再需要多个部门重复业务交易。

3.高效的合作

在日益全球化的今天，多党合作已成为常态。然而，由于多国监管政策、贸易环境、语言障碍等因素的影响，合作效率无法迅速提高。区块链构建的多参与者网络能够跨越不同的学科，在促进数据共享、优化业务流程、降低运营成本、提高协同效率等方面发挥着重要作用，能够很好地解决协同问题。

综上所述，区块链应用的显著优势在于以下四个方面:

优化业务流程，提高效率，提高信息共享效率，交易时间从天而降，几乎瞬间完成;

(2)降低经营成本，通过去除中间环节，降低间接成本和中间成本;

(3)提高协作效率，降低风险，多方数据共享，打破数据孤岛，有效提升整体协作，也能有效防止篡改、欺诈和网络犯罪;

增加信任:通过共享业务流程和帐户增加参与者之间的信任。这些优势在许多领域逐渐显现。

腾讯云区块链

图2腾讯云区块链产品全景图

腾讯云区块链是腾讯开发的完整的区块链系统，提供全面、独立、可控、安全、高效的区块链底层引擎支持和服务解决方案，不断突破核心前沿技术，为行业提供最便捷的区块链服务产品。

1. 腾讯云区块链服务平台TBaaS

先来看看腾讯云区块链服务解决方案。AMPL TBaaS平台。

腾讯云区块链as a Serice platform (TBaaS, Tencent区块链as a Serice)是腾讯云为全行业客户提供的一站式区块链解决方案。致力于降低企业使用区块链的门槛，打造区块链服务平台。与此同时，腾讯云TBaaS也在积极探索。区块链+ AMPL贯穿;总结区块链技术可以最先触及的传统行业应用，并将其总结为可复制的解决方案。通过TBaaS服务，可以帮助企业第一时间实现并实施相应的场景，解决实际问题，加速区块链应用的实施。

以下部分介绍了TBaaS的核心特性和设计原则。

图3腾讯云区块链服务平台

TBaaS功能架构图

1)简单易用，上手快

由于车链技术结合众多密码学自70年代以来,一个分布式网络,数据库,共识算法,如技术,许多新新的术语多年的信息技术人才仍有更高的阈值,还没有时间数字转换的传统企业需要时间来理解和评价。

车链本身出生的货币,然后产生一个广泛的车链项目虚拟货币在流通,但大多数这些程序被设计成只有自己的货币外汇交易场景,而不是更大的企业之间的合作,对于许多真正了解和理解块连锁企业和个人,提供技能、可管理性、可定制性、高性能联盟块链项目是一个更理想的选择。

在此背景下，由Linux基金会主办的Hyperledger Fabric以其卓越的模块化设计、可编程的共识、高可扩展性、灵活的数字证书使用，成为市场上最成熟、应用最广泛的企业联盟连锁项目。

图4。从区块链开始有五个步骤

腾讯云链服务平台充分考虑上述车链技术的阈值,并与Linux基金会合作,引进和集成Hyperledger织物项目,抽象的概念,简化操作,介绍在浏览器中精心设计步骤和手拉葫芦,帮助企业在相对较短的时间内快速学习和了解当前主流技术块链。

2)实现联盟合作治理

联盟链作为一个包含一个私人的通用设计,核心观点是参与者访问和多边联合治理、腾讯云车链服务平台在使用的过程中充分考虑到联盟链多边治理行动,可以采取完全灵活处理框架,无论是新成员访问,或现有的车链系统运行参数的变化,都需要管理达成共识的行动,并完成必要的提案签名，最终将提案链达成协议，以系统级智能处理合同，应用于整个区块链网络。

图5多党治理

在控制台中，一个典的联盟链系统需要有一个用于管理区块链的治理平面和一个用于承载业务数据的数据平面，同时确保链上的数据能够达成有效的共识，并且不被篡改。基于以上思路，腾讯云区块链平台完成。联盟-网络-连锁。三层抽象，实现分层访问、自定义访问条件。

图6治理平面与数据平台

3)财务安全合规

作为一种引领金融场景的新基础设施，区块链本身的安全性问题备受关注。与匿名公开链不同的是，在实现联盟链的访问安全之前，必须完成参与者的身份识别，这通常依赖于成熟的个人和企业实名认证解决方案。联赛中使用数字证书链的技术本身必须符合现有的金融安全标准,腾讯云块生态供应链服务平台与好伙伴,和中国金融认证中心(这个基金会)签署了一份战略合作协议,可以直接使用的链块介绍数字证书的权威,同时,在开源超账本结构项目的基础上，引入并集成了支持国的封闭算法，解决了安全存储私钥和证书撤销的安全机制。考虑现有的产业,许多大金融机构数字证书颁发资格,通常使用块链首选内部CA颁发的证书,腾讯云车链通过前瞻性的设计服务平台,通过块链管理模块和出具的统一管理和相关数字证书,只有少量的接口适配器可以使用企业内部CA服务无缝对接。

4)多配置、多区域部署

区块链自诞生以来，一直具有去中心化的特点。在部署层面，腾讯云提供多种部署形式，帮助客户应对各种部署需求，完成节点层面的去中心化分布。公共云TBaaS产品在节点托管模式下集成了软硬件及运维控制功能。客户只需要根据业务需求选择具有相应性能指标的节点即可。目前腾讯云支持北京、广州、上海金融和香港四个可用区域。TBaaS产品的民营化可以让大金融、政府和企业客户以及其他有民营化部署需求的中小企业按需购买一套完整的TBaaS服务。不同配置的私营化版本可以满足各种实际需求，从多组大区块链网络到灵活可移植的边缘节点。

5)微观服务架构

作为云计算的未来趋势，微服务提供了良好的监控和预警机制，并在弹性、故障自修复和性能调度方面提供了无与伦比的灵活性。腾讯云区块链服务平台的公、私两个版本都基于微服务架构的构建，使得快速的网络建设、性能扩展和接入管理极为简单可靠。

6)聪明的合同

智能契约是应用系统与区块链之间不可缺少的桥梁，它决定了区块链上数据的格式、验证逻辑的格式以及各种业务逻辑。腾讯云区块链服务平台提供链码编辑器，链码编辑器不仅提供在线编辑和试运行功能，还提供智能合同的基本审计功能。用户可以快速验证契约的正确性，避免一些常见的契约安全漏洞。

图7智能契约开发的支持工具

2. 腾讯云区块链底层引擎

接下来是腾讯云区块链的底层引擎平台。如何支持整个区块链系统的高效运行，实现各种区块链特性?

腾讯云链引擎是一种高性能企业块链系统,基于腾讯云,结合TBaaS提供安全可靠的车链服务客户,在性能、安全性、可伸缩性、和其他关键块链优势领域的技术能力,为业务提供了基础,以达到最大的车链优势特性的支持。

1)高性能

在区块链系统中，强调安全性和去中心化性，这将极大地限制系统的处理性能。在企业联盟链的情况下，随着应用规模的扩大，性能将成为主要瓶颈。

车链链结构,也允许多个块必须串行顺序的形式,极大地限制了并发系统的性能,将块腾讯云链过程分解为多个阶段流水线的形式,如CPU密集签名认证,高网络IO共识算法和磁盘I / o块与KV数据库文件,来说,阅读和写作,等等,每个阶段分配独立的工作者线程进行处理。在保持原有块顺序的同时，块流水作业线可以大大提高系统的事务吞吐量，单链事务性能可达到20000 + TPS。

图8块装配线

2)共识算法

共识算法是区块链的引擎。腾讯云区块链作为一个区块链系统，不仅支持常用的Raft算法，还支持BFT consensus算法。BFT一致算法需要能够容忍一些拜占庭(恶意)节点，并驱动诚实节点达成一致。腾讯云区块链的BFT共识算法具有较低的leader切换成本，使得不同节点可以随机或轮流充当每个提案的leader，从而保证算法在多组织环境下的公平性。其特点如下:

轻量级视图切换机制，高效的数据传输协议，二级共识。

支持多链隔离，不同链使用不同一致通道，保护隐私。

支持动态添加和删除节点，灵活和可伸缩。

3)安全和隐私保护

来满足代码法和国家有关规定,符合该行业的安全监管,腾讯云车链支持国家密码管理决定的国密码算法,包括:SM2, SM3, SM4, SM9,和许多优化算法引入SM2块链,如:该算法对椭圆曲线上的乘法点进行优化，避免了椭圆曲线模的逆运算、预处理计算等，算法的效率处于领先水平。

腾讯云区块链支持同态加密算法和零知识证明算法。为数据共享和协作提供便利车链,但分享和协作带来的隐私问题,链中的业务,交易方帐户余额,资本和其他信息在交易发生被公开,同态加密算法和零知识证明算法的交易数据链同时存在为交易参与者提供隐私。

图9同态加密的应用场景

4)可伸缩性

可伸缩性是目前区块链面临的一个重要挑战。随着区块链规模的不断扩大，迫切需要区块链系统能够与链外数据进行交互。同时，账本数据的不断增长、交易量的不断增加以及节点数量的不断增加对系统的可扩展性提出了更高的要求。

腾讯云区块链支持prophet功能，即提供可信的离线数据查询服务。链外数据可以是其他并行子链的外部HTTP接口或API。由于区块链智能契约本身不适合于外部数据的直接范围，腾讯云区块链在节点实现了一个预测机模块，并统一了所有智能契约的代理进行链外访问。

图10跨链查询流

日益累积交易文件数据块链固化,通过哈希链的图书数据的不断扩大,这一点,在连锁企业联盟的场景显得尤为突出,因为企业的连锁联盟支持用户管理的水平,通常使用数字证书作为用户ID,将证书的交易导致交易量数据是非常大的。腾讯云车链增强了系统的可伸缩性隔离事务的证书内容,并支持证书存储和重用,多次在随后的传输和存储,极大地压缩数据块和压缩比达到80%以上,使交易量可以存储在系统增加了四倍多。

腾讯云区块链也支持账本归档技术。您可以选择将区块链文件归档，并在当前检查点之前删除这些块。对于历史区块链文件和冷数据集，采用大数据平台中心化存储，提供丰富的查询功能，解决存储膨胀问题。

更多的应用场景

作为工业互联网时代最重要的基础设施之一，区块链技术在连接多方、数据共享和开放协作方面发挥着关键作用。目前，腾讯云区块链已经在金融、政务、教育、农业、智慧城市等领域落地数十个区块链解决方案。这些落地案例都能反映出区块链在信任和价值交换中的巨大作用和潜力。可以说，区块链的产业化应用为各行业企业之间的多潜能合作奠定了重要的信任基础。

1. 供应链金融

腾讯云区块链技术充分结合仓单融资情况和承诺,这有效地解决了身份信任的问题,融资过程中的风险控制和低效率的传统仓单,并承诺通过结合智能仓储的技术能力,智能物联网、人工智能和大数据分析。在此方案的基础上，资方与担保人可以构建一个快速担保、可靠确认的融资平台。这样可以有效降低仓单质押融资借款过程中的财务风险和风险控制管理难度，大大提高融资效率。

TBaaS供应链金融(仓单质押)解决方案通过区块链技术，打造一套完整的完全可信的仓单流程数字化全流程方案。

一方面，密钥和数字证书可以确保业务参与者以真实身份通过区块链实现在线多方协议和签署电子合同。操作信息实现多方共享账本，数据不可篡改，便于数据追溯和后续审计。另一方面，密码学技术的应用可以确保交易信息只由必要的参与者直接共享，从而有效地保护商业隐私。电子仓单作为一种数字资产，作为行使权益的唯一证明，可以方便地在不同的所有者之间流通。

此外,该方案还创造性的物联网,智能视频监控,磅,图像识别技术能力与场景的仓单质押融资、互联网数据仓库的智能存储数据,电子围栏,和车牌识别数据实时动态链,方便监管资本,解决信任问题的平台,有效防止长期借贷和恶意欺诈,降低金融风险。

基于区块链技术的电子全流程，使整个质押业务在区块链上快速开展。这不仅彻底解决了以往仓单质押融资过程中纸质单据过多导致审计效率低下的问题，而且实现了仓单的规范化、规范化和统一化。同时，实现了不同参与方之间信任的高效传递，发挥了仓单作为数字资产和金融工具的属性的流通价值，加速了整体信贷效率。

2. 电子证据

区块链技术可以在保护原始内容方面发挥关键作用。针对内容创作领域的侵权行为，业界一直存在权利确认难、证据获取难、权利保护难的问题。腾讯与中国电子科技网络信息安全有限公司、北明软件有限公司于2019年共同推出司法区块链应用生态服务平台。把字母串起来;，该平台用于存储和固定在线争议场景中的关键电子数据/电子证据，如在线版权侵犯、在线金融借贷等场景。

当产生围绕纠纷的电子数据时，实时的链上存储得以固化，在后续诉讼中可以在线提交证据。同时，将现有证据与生成时存储的证据进行比较，可以证明电子证据没有被篡改，是原始的，可以在一定程度上推断其真实性。

目前，法院、版权局、公证机构等各类公益信托机构都已加入为节点。把字母串起来;在多个机构的参与下，联盟确保了链接上的数据不会被篡改。同时，在链接平台上提供在线版权认证、在线公证等数字功能，解决了基于电子数据的信任问题。

信任链只解决了电子证据的信任问题，要实现纠纷解决的闭环，还需要一个在线诉讼平台。中国移动微法院;它已经覆盖了32个省的3500多个法院。现在和其他;把字母串起来;与其他AMPL;法院和整个;对接开放已获最高人民法院批准，对接完成后即可实现。把字母串起来;实时存证，存证后争议即可解决;法院和整个;为在线诉讼提交可信的证据将大大降低通过法律手段解决纠纷的成本。在著作权侵权纠纷中，还拥有有力的法律武器来维护原作品的权益。

结论

从对货币的浮躁投机，到对新基础设施的明确定位，区块链也在短短几年内经历了从泡沫到价值回报的快速过程。目前,区块链已成为理想的支持平台数据分解生产和资本化凭借其技术特点,并发挥其独特的价值在供应链金融、电子账单,数据共享,政府事务和民生,防伪追溯,公益和慈善,医疗卫生等。

可以预见，区块链将与云计算、5G通信、人工智能等信息技术有机融合，形成数字经济和智能社会的重要基础设施。这些新基础设施必将深刻影响和重塑我们的经济、金融和社会治理模式。

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