【正文】 39。res, D.: The Stellar consensus protocol: A federated model forinternetlevelconsensus, November 2015.（4） Brown, R. G. (2016). Introducing R3 Corda: A Distributed Ledger for Financial Services.（5） 工信部：《中國(guó)區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書(shū)（2016）》（6） UK Government Chief Scientific Adviser: Distributed Ledger Technology: beyond block chain（7） Goldman Sachs：BlockchainPutting Theory into Practice（8） Buterin, V.: A next generation smart contract and decentralized application platform（9） Zindros D.: Trust in decentralized anonymous marketplaces.（10） Swan M.: Blockchain: Blueprint for a new economy.（11） Ahmed Kosba, Andrew Miller, Elaine Shi, Zikai Wen, Charalampos Papamanthou: Hawk: The blockchain model of cryptography and privacypreserving smart contracts.（12） G Zyskind, O Nathan: Decentralizing privacy: Using blockchain to protect personal data.（13） Schwartz D, Youngs N, Britto A.: The Ripple protocol consensus algorithm.（14） Bonneau J, Clark J, Goldfeder S.: On Bitcoin as a public randomness source.（15） Kiayias A, Panagiotakos G.: On Trees, Chains and Fast Transactions in the Blockchain.（16） Miller A, LaViola JJ Jr.: Anonymous Byzantine Consensus from ModeratelyHard Puzzles: A Model for Bitcoin.（17） Adam Back, Matt Corallo, Luke Dashjr, Mark Friedenbach, Gregory Maxwell, Andrew Miller, Andrew Poelstra, Jorge Tim243。智能合約的目的是提供優(yōu)于傳統(tǒng)合同方法的安全性，并減少與合同相關(guān)的其他交易成本。智能合約允許在沒(méi)有第三方的情況下進(jìn)行可信交易，這些交易可追蹤且不可逆轉(zhuǎn)。PBFT PBFT實(shí)用拜占庭容錯(cuò)算法，是 Miguel Castro (卡斯特羅)和 Barbara Liskov（利斯科夫）在 1999 年提出來(lái)的，解決了原始拜占庭容錯(cuò)算法效率不高的問(wèn)題，將算法復(fù)雜度由指數(shù)級(jí)降低到多項(xiàng)式級(jí)，使得拜占庭容錯(cuò)算法在實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用中變得可行。DPoS 在 PoS 的基礎(chǔ)上更近一步，節(jié)點(diǎn)將權(quán)益委托給其他節(jié)點(diǎn)，由其代表自己行使權(quán)力。 DPoSProof Of Stake 權(quán)益證明共識(shí)算法，PoW 的替代方案。但另一方面，礦工們間的哈希計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)浪費(fèi)了大量資源。數(shù)字貨幣礦工們通過(guò)隨機(jī)哈希計(jì)算獲得當(dāng)前區(qū)塊的記賬權(quán)，從而獲得區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)。UTXO 模型能夠追蹤數(shù)字貨幣的流向： 未花費(fèi)的交易輸入告知貨幣是從哪里來(lái)的，未花費(fèi)的交易輸出告知貨幣往哪里去。在此模型中，每一筆交易都應(yīng)該有 N 個(gè)交易輸入，同時(shí)產(chǎn)生 M 個(gè)交易輸出（N 與M 可以不等）。共識(shí)機(jī)制共識(shí)是分布式系統(tǒng)中的一個(gè)過(guò)程，用于在涉及多個(gè)不可靠節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中，在所有節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性并對(duì)某個(gè)提案達(dá)成一致。虛擬機(jī)在本文中是指狀態(tài)機(jī)技術(shù)，而非一般所說(shuō)的虛擬化技術(shù)（如：VMWare）,是智能合約的編程語(yǔ)言的運(yùn)行環(huán)境。一項(xiàng)偉大的技術(shù)從萌芽到規(guī)?；瘧?yīng)用，都需要經(jīng)過(guò)一個(gè)漫長(zhǎng)艱辛的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中創(chuàng)新精神、協(xié)同意識(shí)是取得階段性勝利的必要條件。以供應(yīng)鏈的防偽追溯場(chǎng)景為例，京東投入巨大的研發(fā)資源落地并面向社會(huì)免費(fèi)開(kāi)放了 SaaS 化的區(qū)塊鏈防偽追溯平臺(tái)，但在推動(dòng)各品牌商接入平臺(tái)時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)品牌商對(duì)于數(shù)據(jù)上鏈追溯的動(dòng)力不足。在政策和標(biāo)準(zhǔn)方便，京東建議國(guó)內(nèi)領(lǐng)銜的科技與互聯(lián)網(wǎng)公司積極組建區(qū)塊鏈技術(shù)聯(lián)盟，互通有無(wú)，共同推進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用、分享和標(biāo)準(zhǔn)落地；（2） 技術(shù)平臺(tái)的不斷完善區(qū)塊鏈技術(shù)脫胎于比特幣公共網(wǎng)絡(luò)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，比特幣礦池每年消耗大量的電力資源，原因是完全公有鏈的區(qū)塊鏈部署形式實(shí)際上并不適用于全部場(chǎng)景。京東愿意積極配合政府主管部門(mén)，建立國(guó)家區(qū)塊鏈技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，探索更多的區(qū)塊鏈應(yīng)用場(chǎng)景，推廣區(qū)塊鏈技術(shù)，共同創(chuàng)建基于區(qū)塊鏈的信任經(jīng)濟(jì)生態(tài)。每個(gè)時(shí)刻在京東的無(wú)界零售網(wǎng)絡(luò)中，都在產(chǎn)生著海量的大數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要在不同主體間進(jìn)行整合、流動(dòng)、交易，甚至是作為企業(yè)數(shù)據(jù)挖掘的生產(chǎn)資料。區(qū)塊鏈的本質(zhì)是通過(guò)一系列的技術(shù)整合，建立一套公正、透明、可信的規(guī)則，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)的采集，以及人工智能算法搭建的自動(dòng)交易和激勵(lì)系統(tǒng)，在未來(lái)有望建立一套無(wú)人值守的價(jià)值數(shù)據(jù)交換和交易體系，將人類(lèi)社會(huì)帶向數(shù)字化的信任經(jīng)濟(jì)時(shí)代。5. 共創(chuàng)信任經(jīng)濟(jì)時(shí)代信任經(jīng)濟(jì)，京東的定義是“低欺詐、高可信的商業(yè)經(jīng)濟(jì)環(huán)境，保障參與交易的主體低成本、低風(fēng)險(xiǎn)的完成交易，信息全程可追，問(wèn)題可查”。. 合約l 支持可復(fù)用的智能合約；l 支持智能合約語(yǔ)言的調(diào)試功能。l 支持多賬本以實(shí)現(xiàn)按業(yè)務(wù)維度管理鏈上數(shù)據(jù)。. 功能l 支持用戶(hù)實(shí)名與認(rèn)證；l 支持企業(yè)數(shù)據(jù)治理。. 性能l 采用優(yōu)化的 BFT 共識(shí)協(xié)議和 P2P 通訊，支持多鏈并行共識(shí)；l 采用面向消息的高并發(fā)處理架構(gòu)，支持橫向伸縮，并行處理海量交易。圖 京東區(qū)塊鏈的部署架構(gòu)4. 京東區(qū)塊鏈的特點(diǎn)京東區(qū)塊鏈項(xiàng)目的目標(biāo)是建立一種適用于廣泛應(yīng)用場(chǎng)景、滿(mǎn)足企業(yè)應(yīng)用需求、開(kāi)放和易用的區(qū)塊鏈技術(shù)體系和系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)。. 工具配套的工具集合，包含 SDK、數(shù)據(jù)管理、安裝部署工具、監(jiān)控服務(wù)。. 區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)服務(wù)在區(qū)塊鏈基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上提供的面向應(yīng)用的通用的功能組件，目的是提供通用功能的復(fù)用，包括：a) 面向應(yīng)用的賬戶(hù)管理；b) 賬戶(hù)的認(rèn)證授權(quán)；c) 面向?qū)ο蟮馁~本數(shù)據(jù)訪問(wèn)框架；d) 事件通知機(jī)制；e) 智能合約管理。. 服務(wù)平臺(tái)功能模塊分為區(qū)塊鏈網(wǎng)關(guān)、區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)服務(wù)、區(qū)塊鏈基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、配套工具四個(gè)部分。. 合約引擎合約引擎包含兩大部分，前端包括合約高級(jí)語(yǔ)言規(guī)范及其工具鏈，后端是一個(gè)輕量級(jí)的合約中間代碼的執(zhí)行環(huán)境。. 持久化存儲(chǔ)將賬本信息的持久化格式定義為更簡(jiǎn)潔的 KV 格式數(shù)據(jù)，使得可以利用成熟的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)持久化存儲(chǔ)。京東區(qū)塊鏈的共識(shí)網(wǎng)絡(luò)組件按照模塊化的思路設(shè)計(jì)，基于以上幾個(gè)通用階段進(jìn)行封裝， 抽象出可擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)接口。l PBFT 算法對(duì)全部交易進(jìn)行原子廣播和排序，同時(shí)在共識(shí)階段處理拜占庭錯(cuò)誤，不支持動(dòng)態(tài)調(diào)整節(jié)點(diǎn)。l PoW、PoS 算法在交易擴(kuò)散和排序時(shí)，不采用原子廣播協(xié)議，同時(shí)以隨機(jī)化的方式選擇出 leader 節(jié)點(diǎn)執(zhí)行排序，因此會(huì)導(dǎo)致交易可能被隨機(jī)丟棄。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，這些算法在運(yùn)行過(guò)程都可以抽象下面幾個(gè)階段：（1）交易擴(kuò)散；（2）交易排序；（3）調(diào)用交易執(zhí)行程序；（4）對(duì)交易執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行共識(shí)；（5）提交共識(shí)結(jié)果。定義了組件的標(biāo)準(zhǔn)化接口，使得遵循組件模型的區(qū)塊鏈系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)具備松耦合、可插拔的特性。一方面，遵循標(biāo)準(zhǔn)的合約指令集，區(qū)塊鏈系統(tǒng)能具備良好的通用性；另一方面，開(kāi)發(fā)者可以用不同編程語(yǔ)言編寫(xiě)智能合約，降低了學(xué)習(xí)使用門(mén)檻，滿(mǎn)足不同企業(yè)的團(tuán)隊(duì)技術(shù)棧要求。典型的操作包括：l 身份注冊(cè)l 狀態(tài)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)l 合約部署l 合約調(diào)用l 權(quán)限設(shè)置. 合約指令集區(qū)塊鏈以合約語(yǔ)言的形式定義業(yè)務(wù)狀態(tài)的控制和轉(zhuǎn)換邏輯。京東區(qū)塊鏈的 “賬本狀態(tài)”由“身份”、“KV 數(shù)據(jù)”、“權(quán)限”、“合約代碼”組成。定義賬本協(xié)議的目的是讓鏈上的數(shù)據(jù)可以被標(biāo)準(zhǔn)化地進(jìn)行交換、驗(yàn)證、存儲(chǔ)和使用，能夠跨越不同技術(shù)實(shí)現(xiàn)的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，無(wú)關(guān)特定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)。l 讀寫(xiě)賬本數(shù)據(jù)的指令的標(biāo)準(zhǔn)格式由兩部分構(gòu)成：a) “賬本操作集”定義了對(duì)賬本數(shù)據(jù)的寫(xiě)入操作類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)表述以及參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)格式。從這個(gè)抽象的例子中可以看出，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N全新的面向業(yè)務(wù)的架構(gòu)體系。（3） 聯(lián)合簽署智能合約并觸發(fā)業(yè)務(wù)初始條件智能合約最后需要經(jīng)過(guò)參與者以各自的身份賬戶(hù)做出簽署，之后每一方參與者只需要根據(jù)自己業(yè)務(wù)范圍內(nèi)的業(yè)務(wù)進(jìn)程做出相應(yīng)的操作，便觸發(fā)了智能合約的執(zhí)行。智能合約代碼的編寫(xiě)過(guò)程是完全不需要關(guān)注非業(yè)務(wù)功能的處理，比如：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在參與者之間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、尋址方式、通訊協(xié)議、傳輸格式、響應(yīng)線程、處理資源。（2） 編寫(xiě)智能合約對(duì)業(yè)務(wù)過(guò)程做出定義把參與者之間達(dá)成的商業(yè)協(xié)議以智能合約代碼的形式進(jìn)行定義，以數(shù)字化形式約定貿(mào)易的商品屬性、數(shù)量、交付價(jià)格、交付期限、交付條件、運(yùn)輸方式、交割檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、貨款計(jì)算方式、貨款支付時(shí)限等等。在這種架構(gòu)下，開(kāi)發(fā)者實(shí)現(xiàn)任何一個(gè)特定參與方的業(yè)務(wù)角色的功能，都需要把該參與方的身份與其公布的 SOA 服務(wù)接口的通訊地址建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，開(kāi)發(fā)者對(duì)業(yè)務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)是體現(xiàn)為對(duì)通訊接口的調(diào)用和處理。由符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的證書(shū)所表示的身份賬戶(hù)是能夠代表一個(gè)特定的法人，由該賬戶(hù)簽發(fā)的數(shù)據(jù)可以在法律上被認(rèn)為是該法人做出的確認(rèn)。假設(shè)要開(kāi)發(fā)一個(gè)商品貿(mào)易系統(tǒng)，業(yè)務(wù)的參與者包括貿(mào)易買(mǎi)賣(mài)雙方和物流企業(yè)，這個(gè)系統(tǒng)要幫助買(mǎi)賣(mài)雙方建立交易合同、跟蹤貨物運(yùn)輸過(guò)程、交付結(jié)算。與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議不同（如 TCP/IP，HTTP 等），傳統(tǒng)協(xié)議都是面向通訊過(guò)程的，而區(qū)塊鏈?zhǔn)敲嫦驑I(yè)務(wù)過(guò)程的。. 設(shè)計(jì)方法區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N全新的架構(gòu)形式：a、從技術(shù)視角看，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N健壯和安全的分布式狀態(tài)機(jī)；b、從業(yè)務(wù)視角看，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N面向業(yè)務(wù)的跨多主體的數(shù)據(jù)協(xié)議。l 簡(jiǎn)潔與效率京東區(qū)塊鏈信奉“大道至簡(jiǎn)”的架構(gòu)哲學(xué)，可靠和高效的運(yùn)行來(lái)源于簡(jiǎn)潔的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。l 松耦合與模塊化京東區(qū)塊鏈采用模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)定義模塊間清晰的接口實(shí)現(xiàn)模塊之間的松耦合，以此獲得整個(gè)系統(tǒng)的良好擴(kuò)展性，系統(tǒng)可以根據(jù)不同用戶(hù)和