騰訊區塊鏈方案白皮書 打造數字經濟時代信任基石

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騰訊公司在自主創新的基礎上,打造了提供企業級服務的“騰訊區塊鏈”解決方案。基於“開放分享”的理念,騰訊將搭建區塊鏈基礎設施,並開放內部能力,與全國企業共享,共同推動可信網際網路的發展,打造區塊鏈的共贏生態。

騰訊在支付與金融、社交、媒體等多個領域積累了豐富的行業與技術經驗,在高併發的交易處理方面取得了業界領先的突破;此外,騰訊還具備海量資料處理和分析、金融安全體系構建的能力,在雲生態和行業連線的探索上也積累了豐富的經驗。


1.騰訊區塊鏈方案的設計原則及目標

騰訊區塊鏈致力於提供企業級區塊鏈基礎設施,行業解決方案,以及安全、可靠、靈活的區塊鏈雲服務。


設計原則:
自主創新:騰訊區塊鏈注重自主創新,目前在關鍵領域已經擁有多項自主智慧財產權的獨特
核心技術,在共識演算法、十億級使用者管理、海量資料併發處理、賬戶安全管理、風險控制等方面具有專利和技術積累。

安全高效:基於騰訊多年在支付與金融領域的安全、可靠運營經驗的積累,推出騰訊可信區塊鏈,能夠有效實現資訊共享,保護資訊保安,提升系統效率。
開放分享:騰訊將搭建區塊鏈基礎設施,開放內部服務能力,與行業夥伴共享,共同推動可信網際網路的發展,打造區塊鏈的共贏生態。


設計目標:
騰訊可信區塊鏈旨在為行業夥伴提供企業級區塊鏈基礎設施,行業解決方案,以及安全、可靠、靈活的區塊鏈雲服務。透過高效能的區塊鏈服務,在實現安全可靠的交易對接的前提下,透過視覺化的資料管理手段,有效降低企業運營綜合成本,提高運營效率。

2.騰訊區塊 整體架構
在“自主創新、安全高效、開放共享”設計原則的指導下,騰訊可信區塊鏈方案的整體架構分成三個層次:騰訊區塊鏈的底層是騰訊自主研發的 Trust SQl 平臺,Trust SQL 透過 SQL和 API 的介面為上層應用場景提供區塊鏈基礎服務的功能。核心定位於打造領先的企業級區塊鏈基礎平臺。中間是平臺產品服務層為 Trust Platform,在底層(Trust SQL)之上構建高可用性、可擴充套件性的區塊鏈應用基礎平臺產品,其中包括共享賬本、鑑證服務、共享經濟、數字資產等多個方向,整合相關領域的基礎產品功能,幫助企業快速搭建上層區塊鏈應用場景。應用服務層(Trust Application)向終端使用者的提供可信、安全、快捷的區塊鏈應用,騰訊未來將攜手行業合作伙伴及其技術供應商,共同探索行業區塊鏈發展方向,共同推動區塊鏈應用場景落地。整體框架結構如下圖:


底層平臺 TrustSQL


使用者管理:負責所有區塊鏈參與者的身份資訊管理,包括維護公私鑰生成、金鑰儲存管理以及使用者真實身份和區塊鏈地址對應關係維護等,並且在授權的情況下,監管和審計某些真實身份的交易情況。對數字資產等金融交易類的應用,還提供了風險控制的規則配置,以保證系統交易安全。
基礎服務:基礎服務部署在所有區塊鏈的節點上,用來驗證業務請求的有效性,並對有效請求完成共識後記錄到儲存上。對一個新的業務請求,基礎服務先對介面適配解析,鑑權處理,然後透過共識演算法將交易或者合約加上簽名和加密之後,完整一致的儲存到共享賬本上。共識機制可自適應,在網路和節點都正常情況下具有高併發性,網路異常或者節點欺騙的情況下具有強容錯性。
智慧合約:負責合約的註冊發行以及合約的觸發和執行。使用者透過某種程式語言定義合約邏輯,釋出到區塊鏈上之後,根據合約條款的邏輯,由使用者簽名或者其他的事件觸發執行,完成交易結算等合約的邏輯。
運營監控:負責產品釋出過程中的部署、配置修改、合約設定以及產品執行中的實時狀態視覺化的輸出,如:告警、交易量、網路情況、節點健康狀態等。


平臺產品服務層 Trust Platform
平臺產品服務層抽象了各類典型的區塊鏈應用,提供典型應用的基本能力和實現框架,使用者可以基於這些基本能力,疊加自己業務獨有的特性,輕鬆完成業務邏輯的區塊鏈實現。幫助使用者快速搬遷已有業務到區塊鏈上,以應對新的場景需求,或者搭建全新的業務場景,利用區塊鏈的不可篡改、防抵賴等特性解決之前難以解決的問題。
數字資產:根據對虛擬貨幣、遊戲裝備、商業票據、積分、卡券等數字資產的分析,我們發現資產上鍊是一個關鍵環節。為此引入“資產閘道器”的概念,協助使用者進行鏈下資產到鏈上資產的轉換。資產一旦上鍊,轉移、拆分、提現等操作就會透過帳戶公私鑰體系嚴格控制起來,並且所有的操作都會有簽名校驗,交易雙方都會留下痕跡,不可抹除。如商業票據、卡券等存在有效期的資產,還會提供到期自動清算的能力,包括資產發行、資產轉讓、資產提現、資產清算、資產查詢等。
鑑證服務:針對智慧財產權、保單保全(權益證明)、個人和企業資質證明等應用場景,區塊鏈充分發揮不可抹除和公示的能力,讓機構和個人透過一個簡單的介面或 APP 客戶端就可以把版權資料、投保資料、資質證明等釋出到區塊鏈上,讓所有記賬節點共同為自己作證。另外基於騰訊自建的智慧財產權平臺,使用者的維權將更加方便,證據確認更有權威性。如權屬登記、權屬登出、侵權證據錄入等。

共享賬本:金融機構間的對賬清算目前基本都是以天為週期進行,對賬方式基本也都是互發對賬單,對比雙方的交易流水。這給最終的交易確認和資金劃撥都帶來一定的延時,一些需要實時付款的業務場景甚至必須要業務運營方去墊資進行。區塊鏈天然的共享賬本,讓對賬不必第二天彙總傳送,而是隨時都可以進行,雙方只要把對賬邏輯對接到區塊鏈上,就可以完成資金的核對。基本可以實現準實時的交易確認和資金劃撥,並且任意一方都不可抵賴。特別對於資金鍊條比較長,牽涉環節比較多的業務非常有競爭優勢。同時監管機構也可以參與到共享賬本記錄中。
分享經濟:分享經濟能否走的長遠,一個關鍵因素就是供需方之間信任的建立,保證分享行為的順利實施,而區塊鏈從技術層面提供了一種實現途徑。技術保證能力的背書,讓彼此難以達成信任的多方參與者,共同建立起公信力,不再需要中間機構或者服務平臺構建強大的內部稽覈流程,嚴謹繁複的記賬備份體系,以及配合監管機構做的額外設施,就可以達到相同的效果。從而節約了大量的成本,讓分享更加高效可行。


應用服務層 Trust Application

應用服務層(Trust Application)提供基於區塊鏈方案的應用服務給終端使用者的使用。騰訊區塊鏈解決方案中應用服務層將盡力為騰訊的海量使用者提供各類區塊鏈場景的服務,未來將在數字票據、貴金屬交易、智慧財產權保護、網路互助、機構清結算、公益等場景為使用者提供可信、安全、便捷的區塊鏈服務。騰訊區塊鏈也會本著開放分享的原則,未來將攜手各個行業夥伴發掘更多區塊鏈的應用場景,開放區塊鏈底層(Trust SQL)和平臺應用層(TrustPlatform)的能力,共同開發新的應用服務,一同維護區塊鏈生態。


3.底層平臺 Trust SQL

基礎服務


基礎服務模組由介面適配、共識管理,網路通訊和記錄儲存四個部分組成,如下圖

使用者管理


使用者管理主要解決使用者身份到區塊鏈地址的對映關係、使用者隱私的保密性以及監管審計的可追蹤性。從業務場景上看,有些場景是需要匿名、交易不相關性,如股票交易、數字貨幣等,有些場景則不需要匿名和不相關性,如互助保險、源頭跟蹤等。要兼顧這兩大場景,金鑰管理需要很強的適應性和相容性。騰訊區塊鏈提供了使用者靈活自由選擇的多種配置方式。
從使用者接入的角度看,一種是原有系統改造接入區塊鏈,存在原有安全級別較高的金鑰管理體系,如機構清算,銀行保理等,另外一種是新應用場景接入區塊鏈或者原有系統沒有完善的金鑰管理體系,如一些供應鏈業務和一些 B2C 業務等。為繼承原有安全級別較高的金鑰管理系統、同時又能保留原有使用者的使用習慣,騰訊區塊鏈提供了傳統金鑰系統整合、全託管和部分託管三類模式。

傳統金鑰系統整合:適用於原有私鑰系統安全級別較高的使用者,如:金融機構、銀行原有的 U 盾、電子簽名等,對於此類使用者,騰訊區塊鏈只需要將原有使用者的私鑰系統跟區塊鏈地址關聯起來即可。
部分託管:適用於接入區塊鏈服務的部分主體有較高安全級別的金鑰系統或者多種區塊鏈技術互通的場景。部分託管情況下,騰訊區塊鏈來保證參與的多方區塊鏈地址關聯關係和一致性。
全託管:適合全新接入的場景以及原有網際網路習慣程度較高的場景。將原有的以使用者名稱、密碼的體系,透過安全的金鑰生成和管理系統對應起來,使使用者資訊跟區塊鏈地址隔離開來,保護使用者隱私安全。

對於全託管的模式,騰訊區塊鏈的使用者管理系統由賬戶管理、金鑰管理、許可權管理和風控審計四個部分組成,如圖:

智慧合約


騰訊區塊鏈合約部分包括標準合約以及業務定製的合約兩種型別。標準合約包括資產一致性檢查、自動成交撮合、多方共同確認的轉賬、到期自動清算等邏輯相對簡單的合約,是騰訊區塊鏈內建合約,可以直接掛在區塊鏈上使用。使用者定製的智慧合約包括透過合約模板修改配置和新增其他業務邏輯的形式,也可以支援更加複雜的使用者自程式設計的合約,在獨立的環境裡執行。
智慧合約包括合約的註冊、觸發、執行以及登出四個部分,如下圖:



運營監控


為了客戶快速接入以及接入之後能夠快速準確地識別系統的執行狀態以及在執行中滿足其他的運維需求,如儲存賬本擴容、程式升級等。騰訊區塊鏈提供了完整、快捷、視覺化的運營監控系統,運營監控主要包括配置,監控、告警、釋出和業務分析等功能。


4.技術特色和優勢


在“自主創新、安全高效、開放分享”的設計原則下,騰訊區塊鏈打造的企業級基礎設施服務,具有如下特點:高效能、高安全性、高速接入、高效運營:
1、高效能:依託騰訊支付的海量併發經驗,交易支援秒級確認;提供海量資料儲存,具備每秒萬級的處理能力;

2、高安全性:提供豐富的許可權策略、安全的金鑰管理體系和使用者隱私保密方案,保障資料安全。
3、高速接入:豐富的應用開發框架和靈活的部署方式,方便不同型別的使用者快速接入,構建應用;
4、高效運營:提供全面、實時、視覺化的運維管理系統,快速識別系統狀態,滿足多個層級的運營管理需求。


5.行業應用前景


我們注意到,區塊鏈技術已在世界各地呈現方興未艾的發展態勢。從業務上看,藉助區塊鏈的安全特性與信任機制, 將成為發展數字經濟的重要技術引擎,可以在多行業領域發揮作用,行業應用領域發展潛力巨大。但從行業 IT 系統需求的角度來看,要在區塊鏈上構建應用,需要區塊鏈解決方案具備強大的三個底層能力:一是完善的新舊系統相容/切換能力,二是全新的系統安全能力,三是適用多場景的使用者隱私保護能力。
基於上述需求,騰訊區塊鏈提供了高可用性、可擴充套件的區塊鏈應用基礎平臺,透過此平臺,各領域的合作伙伴可以快速搭建上層區塊鏈應用,幫助企業將精力聚焦在業務本身和商業模式的運營上,讓使用者、商戶、機構在多樣化的應用場景中受益。

本文只是簡短介紹 更多騰訊區塊鏈資訊 可以關注騰訊區塊鏈方案白皮書




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