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减半后的热点是以太坊,那么企业以太坊解决了哪些问题?

2020-05-07 洁sir 来源:区块链网络

前言

公链最早起源于黑客圈,它强调去中心化治理和无权参与,以太坊是区块链技术的代表之一。尽管这些技术是完全开源的,但是如果企业想要直接应用,仍然会遇到一些挑战:


1.只能通过公钥和私钥来确认公链上的身份。当出错时,是不负责任的,因为它是伪匿名的、并且缺乏联盟治理。
2.公链上的数据存储在每个节点中,从而揭示了企业之间涉及的商业秘密。
3.公链交易费用是基于市场机制,使企业难以估算成本。


企业应用区块链技术时的主要考虑因素是区块链是否可以提高效率和降低成本。但是,当遇到上述挑战时,不能保证。因此,出现了专为企业设计的专有区块链“联盟链”。以太坊的企业化标志着一个里程碑,因为它目前聚集了所有公共链中最多的开发商。


在本文中,将尝试回答以下问题:
企业以太坊解决了哪些问题?
企业以太坊联盟(EEA)是做什么的?
企业以太坊有哪些规格?它们的技术特点是什么?

企业以太坊联盟(EEA)是做什么的?

顾名思义,企业以太坊联盟(EEA)是在企业中推广区块链的“联盟”。它成立于2017年,是一个由成员领导的行业组织。它的目标是促进企业之间的以太坊开放标准,以促进所有公司在同一套标准下广泛采用区块链技术。


具体来说,EEA的工作包括:
1.提供基于标准的开放式架构和规范。
2.创建企业以太坊客户端规范以及测试和认证程序。


EEA的成员包括Microsoft / Intel / Fedex等知名公司,Consensys / Chainlink等区块链初创公司,J.P。Morgan Chase等银行,以及来自不同行业的数十家其他公司。

你可能没有听说过EEA,但可能知道其他两个联盟:由Linux基金会创建的Hyperledger,R3公司构建的R3生态系统。这些联盟不仅竞争,而且彼此合作。例如:Hyperledger本身是EEA的成员之一,EEA和R3也加入了Hyperledger。

企业以太坊:与以太坊有何不同?

根据EEA规范实现的客户端称为企业以太坊(EE)。这些客户可以由不同的小组开发。这与以太坊完全相同。例如,以太坊2.0最多有7个不同的客户端。


以下是两个著名的EE:

Quorum, 由J.P. Morgan开发
Besu,由PegaSys开发
BSOS是台湾Quorum的唯一技术大使


那么,EE和以太坊有什么区别?

EEA将区块链的整个架构大致分为5个抽象层,让我们看一下EEA在每个级别上所做的工作:


应用层:应用层是整个区块链架构的顶层,也是用户与区块链进行交互的界面。例如,加密钱包,区块链浏览器和代币标准(例如ERC20 / ERC721)。


工具层:工具层是开发工具的组合。开发人员可以基于工具层构建去中心化应用程序(DApp)。 EE重用了以太坊现有的大多数开发工具,这些工具可以带来良好的开发经验。这些工具包括密钥管理,集成库和JSON-RPC。


企业3P层(隐私/权限/性能):企业3P层定义了当前公链中通常缺少的三个元素,例如隐私,权限和性能。 EE的主要功能是为企业扩展这一层。该层的规范也是EE的核心价值。


核心区块链层:核心区块链层通常称为“区块链技术”的概念,例如智能合约,数据存储和共识协议。核心区块链层也是以太坊2.0改进的主要目标。 EE继续使用以太坊的数据存储和智能合约引擎,并且必须实施Clique(一种被称为权威证明的共识协议)。除Clique之外,每个客户还可以实施共识协议,以满足实践中对安全性和效率的不同要求,例如IBFT / RAFT。


网络层:网络层对应于区块链的基础网络。 EE还继承了以太坊的网络协议,例如devp2p。整个区块链本质上是覆盖在TCP / IP协议套件上的对等网络。

企业以太坊的软件架构


在软件架构方面,EE可被视为以太坊的扩展。它将以下两个组件添加到现有的以太坊客户端:


企业以太坊扩展:实施企业所需的联盟治理和其他模块。
私有交易管理器:实现企业所需的数据交换隐私。


接下来,让我们仔细看看EE在企业3P层中关于权限和隐私的规范,以及核心区块链层中的Clique机制。

以太坊规范

许可,许可仅指两件事:“谁可以与我联系”和“谁可以发送交易”。具体来说,EE支持以下不同级别的权限控制。


例如,在网络级别,节点可以:仅在启动时连接到某些节点,打开/关闭节点发现,设置连接白名单。在帐户级别,用户可以:创建组织和子组织,并支持嵌套组织;根据不同的角色赋予不同的权限。


为了给开发人员提供灵活性和舒适的开发体验,EE使用智能合约来实现权限控制。这些合约也称为许可合约,可以在其中使用基于角色的访问控制(RBAC)。该规范还解决了用于许可合约以实现许可管理的接口,例如:许可合约必须实现connectionAllowed方法以支持网络层许可控制,而transactionAllowed方法必须支持帐户层权限控制。


以Quorum的实施为例,此处列出的多个合同可以共同实施权限控制。

隐私,隐私权意味着“我知道你是谁,但我不知道你在做什么。”隐私可以分为链上和链外:
链上:可以通过零知识证明(ZKP)保护交易数据和区块数据。
脱链:让私人交易的关联方形成另一个网络来发送数据或使用可信计算。


尽管隐私是区块链的最大挑战之一,但最近有越来越多的提案支持以太坊社区的隐私,例如Tornado Cash和Semaphore。


EEA定义了两种私人交易类型:
受限私人交易:只有交易的相关方才能传输/解密交易密文。
无限制的私有交易:所有节点都可以传输交易密文,但是只有交易的相关方才能解密。


尽管EEA没有针对私人交易的规范,但对于各方而言,形成另一个网络更为普遍。例如:Alice向Bob发送Charlie无法在另一个网络上解密的私人交易。 “另一个网络”是指“没有数据通过区块链网络传输”,符合“链外”的定义。


以Quorum的实现为例:发送事务时,由A发起的事务T1将由节点A的TxMgr加密,并且该事务的密文将通过“另一个网络”发送到节点B的TxMgr。交易哈希T1_hash将通过区块链网络进行广播。在收到T1_hash之后,所有节点都将检查该事务是否是私有事务,以及该事务是否可以自己解密。在这种情况下,只有A / B可以解密事务密文。

企业以太坊共识协议

区块链的共识协议可以大致分为两种:“从彩票机中抽出球”或“投票”。主流公链采用的工作量证明(PoW)就像“从彩票机中抽出球”。这是一个完全基于概率的游戏。但这是一个如此简单而暴力的解决方案,已经创造了数千亿美元的加密货币市场价值!


仅当计算能力接近上限时,工作证明才能保持安全性和活力。在计算能力不足的情况下,例如公链的测试网,网络很容易成为攻击的目标。为了解决这个问题,以太坊的核心团队提出了“授权证明”(PoA)作为测试网的共识协议。该实现称为Clique,这是EE必须内置的共识协议。


Clique被视为“中本共识,但提议者数量有限”。它的最大特点是:重新利用块头,而无需修改现有数据格式。


Clique的操作如下:首先,每个节点都需要维护一个“授权列表”,其中列出了具有提议区块能力的N个“签名者”,并且每个签名者都需要以循环方式在以下高度提议:最适合时提出建议,如果该块的高度与其签名者的最合适高度一致,则该块将具有较高的难度值;否则,难度值将较低。换句话说,此处的“难度”不是由计算能力确定的,就像工作量证明一样,而是由授权列表中的顺序确定的。结果可以大大提高共识的效率。


此外,为了防止所有签名者同时在各个高度提议块以阻塞网络,每个节点在传递N / 2 + 1个块后只能再次生成块。当节点收到该块时,它必须:验证块头,检查签名者是否在授权列表中,比较难度值并选择具有最高难度值的块。


Clique的另一个功能是:签名者可以通过“投票”来更新授权列表:

当提议阻止时,签名者可以对“一个新节点”进行投票以使其成为新的签名者。
每个签名者在收到块时都会计算票数,并且可以将具有大于N / 2票数的新节点添加到授权列表中,以成为新的签名者。


就正确性分析而言,Clique没有即时确定性,并且有一定的分叉概率;并且由于签名者每N / 2 + 1只能提议一次区块,如果N / 2签名者脱机或恶意停止提议区块,则其他签名者将无法提议新区块,因此整个区块链将停止运行。


Clique的“轮询”和“投票”功能与企业应用程序场景一致,使其适合作为企业以太坊共识协议。由于Clique是以太坊固有的实现,因此所有EE都可以直接使用Clique。值得一提的是,除了Clique之外,大多数EE也将支持其他共识机制,例如IBFT,RAFT等。 IBFT可以被视为结合PBFT和Clique的共识机制:每个节点都通过类似于Clique的投票机制维护“验证者”列表,这些验证者轮流提议区块并使用PBFT达成共识。

企业以太坊 VS Hyperledger Fabric

开发人员和媒体通常会比较EE和Hyperledger Fabric。它们在许多方面都有大小差异。例如:它们具有不同的智能合约管理模型,不同的去中心化计算模型,并且支持不同的椭圆曲线。

它们的设计原理的不同之处:Hyperledger Fabric使用证书颁发机构(CA)和一种称为Member Services Provider的服务,该服务旨在与CA配对以管理身份。这使Hyperledger Fabric整体上更加集中。另一方面,EE遵循了区块链的原始公钥和私钥方案,并具有集成去中心化身份(DID)的潜力。它还可以使用智能合约来实现权限控制,这更接近于区块链的去中心化设计。


除了设计理念上的差异外,另一个主要差异是EEA基于世界上最活跃的区块链开发者社区:以太坊社区。目前,已有1000多个开发人员为各种EE项目做出了贡献。在软件开源且仅需简单复制的时代,只有人才能保持技术长期发展的势头。

结论

那么企业以太坊解决了什么问题呢?


企业以太坊具有联盟治理机制,企业与组织之间可以明确定义权利与责任;企业以太坊具有隐私机制,可以确保企业之间的商业秘密;企业以太坊使用更有效的共识机制,从而可以优化企业在安全性,效率和去中心化方面的权重。


尽管EE解决了企业的许可和隐私问题,但是当企业实际导入区块链时仍然存在一些挑战。例如:联盟链如何与现有的IT服务,比如关系数据库和文件服务器,进行有效的协作?全球区块链技术人才稀缺;各种企业IT环境中的区块链部署问题。

原文链接:https://medium.com/bsos-taiwan/what-problems-has-enterprise-ethereum-solved-47c2ac5f9595

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编译者/作者:洁sir

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