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腾讯区块链方案白皮书 打造数字经济时代信任基石

文章来源:腾讯区块链白皮书

腾讯区块链白皮书,腾讯区块链

2018/01/11 13:03

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腾讯公司在自主创新的基础上,打造了提供企业级服务的“腾讯区块链”解决方案。基于“开放分享”的理念,腾讯将搭建区块链基础设施,并开放内部能力,与全国企业共享,共同推动可信互联网的发展,打造区块链的共赢生态。

腾讯在支付与金融、社交、媒体等多个领域积累了丰富的行业与技术经验,在高并发的交易处理方面取得了业界领先的突破;此外,腾讯还具备海量数据处理和分析、金融安全体系构建的能力,在云生态和行业连接的探索上也积累了丰富的经验。


1.腾讯区块链方案的设计原则及目标

腾讯区块链致力于提供企业级区块链基础设施,行业解决方案,以及安全、可靠、灵活的区块链云服务。


设计原则:
自主创新:腾讯区块链注重自主创新,目前在关键领域已经拥有多项自主知识产权的独特
核心技术,在共识算法、十亿级用户管理、海量数据并发处理、账户安全管理、风险控制等方面具有专利和技术积累。

安全高效:基于腾讯多年在支付与金融领域的安全、可靠运营经验的积累,推出腾讯可信区块链,能够有效实现信息共享,保护信息安全,提升系统效率。
开放分享:腾讯将搭建区块链基础设施,开放内部服务能力,与行业伙伴共享,共同推动可信互联网的发展,打造区块链的共赢生态。


设计目标:
腾讯可信区块链旨在为行业伙伴提供企业级区块链基础设施,行业解决方案,以及安全、可靠、灵活的区块链云服务。通过高性能的区块链服务,在实现安全可靠的交易对接的前提下,通过可视化的数据管理手段,有效降低企业运营综合成本,提高运营效率。

2.腾讯区块 整体架构
在“自主创新、安全高效、开放共享”设计原则的指导下,腾讯可信区块链方案的整体架构分成三个层次:腾讯区块链的底层是腾讯自主研发的 Trust SQl 平台,Trust SQL 通过 SQL和 API 的接口为上层应用场景提供区块链基础服务的功能。核心定位于打造领先的企业级区块链基础平台。中间是平台产品服务层为 Trust Platform,在底层(Trust SQL)之上构建高可用性、可扩展性的区块链应用基础平台产品,其中包括共享账本、鉴证服务、共享经济、数字资产等多个方向,集成相关领域的基础产品功能,帮助企业快速搭建上层区块链应用场景。应用服务层(Trust Application)向最终用户的提供可信、安全、快捷的区块链应用,腾讯未来将携手行业合作伙伴及其技术供应商,共同探索行业区块链发展方向,共同推动区块链应用场景落地。整体框架结构如下图:


底层平台 TrustSQL


用户管理:负责所有区块链参与者的身份信息管理,包括维护公私钥生成、密钥存储管理以及用户真实身份和区块链地址对应关系维护等,并且在授权的情况下,监管和审计某些真实身份的交易情况。对数字资产等金融交易类的应用,还提供了风险控制的规则配置,以保证系统交易安全。
基础服务:基础服务部署在所有区块链的节点上,用来验证业务请求的有效性,并对有效请求完成共识后记录到存储上。对一个新的业务请求,基础服务先对接口适配解析,鉴权处理,然后通过共识算法将交易或者合约加上签名和加密之后,完整一致的存储到共享账本上。共识机制可自适应,在网络和节点都正常情况下具有高并发性,网络异常或者节点欺骗的情况下具有强容错性。
智能合约:负责合约的注册发行以及合约的触发和执行。用户通过某种编程语言定义合约逻辑,发布到区块链上之后,根据合约条款的逻辑,由用户签名或者其他的事件触发执行,完成交易结算等合约的逻辑。
运营监控:负责产品发布过程中的部署、配置修改、合约设置以及产品运行中的实时状态可视化的输出,如:告警、交易量、网络情况、节点健康状态等。


平台产品服务层 Trust Platform
平台产品服务层抽象了各类典型的区块链应用,提供典型应用的基本能力和实现框架,用户可以基于这些基本能力,叠加自己业务独有的特性,轻松完成业务逻辑的区块链实现。帮助用户快速搬迁已有业务到区块链上,以应对新的场景需求,或者搭建全新的业务场景,利用区块链的不可篡改、防抵赖等特性解决之前难以解决的问题。
数字资产:根据对虚拟货币、游戏装备、商业票据、积分、卡券等数字资产的分析,我们发现资产上链是一个关键环节。为此引入“资产网关”的概念,协助用户进行链下资产到链上资产的转换。资产一旦上链,转移、拆分、提现等操作就会通过帐户公私钥体系严格控制起来,并且所有的操作都会有签名校验,交易双方都会留下痕迹,不可抹除。如商业票据、卡券等存在有效期的资产,还会提供到期自动清算的能力,包括资产发行、资产转让、资产提现、资产清算、资产查询等。
鉴证服务:针对知识产权、保单保全(权益证明)、个人和企业资质证明等应用场景,区块链充分发挥不可抹除和公示的能力,让机构和个人通过一个简单的接口或 APP 客户端就可以把版权资料、投保资料、资质证明等发布到区块链上,让所有记账节点共同为自己作证。另外基于腾讯自建的知识产权平台,用户的维权将更加方便,证据确认更有权威性。如权属登记、权属注销、侵权证据录入等。

共享账本:金融机构间的对账清算目前基本都是以天为周期进行,对账方式基本也都是互发对账单,对比双方的交易流水。这给最终的交易确认和资金划拨都带来一定的延时,一些需要实时付款的业务场景甚至必须要业务运营方去垫资进行。区块链天然的共享账本,让对账不必第二天汇总发送,而是随时都可以进行,双方只要把对账逻辑对接到区块链上,就可以完成资金的核对。基本可以实现准实时的交易确认和资金划拨,并且任意一方都不可抵赖。特别对于资金链条比较长,牵涉环节比较多的业务非常有竞争优势。同时监管机构也可以参与到共享账本记录中。
分享经济:分享经济能否走的长远,一个关键因素就是供需方之间信任的建立,保证分享行为的顺利实施,而区块链从技术层面提供了一种实现途径。技术保证能力的背书,让彼此难以达成信任的多方参与者,共同建立起公信力,不再需要中间机构或者服务平台构建强大的内部审核流程,严谨繁复的记账备份体系,以及配合监管机构做的额外设施,就可以达到相同的效果。从而节约了大量的成本,让分享更加高效可行。


应用服务层 Trust Application

应用服务层(Trust Application)提供基于区块链方案的应用服务给最终用户的使用。腾讯区块链解决方案中应用服务层将尽力为腾讯的海量用户提供各类区块链场景的服务,未来将在数字票据、贵金属交易、知识产权保护、网络互助、机构清结算、公益等场景为用户提供可信、安全、便捷的区块链服务。腾讯区块链也会本着开放分享的原则,未来将携手各个行业伙伴发掘更多区块链的应用场景,开放区块链底层(Trust SQL)和平台应用层(TrustPlatform)的能力,共同开发新的应用服务,一同维护区块链生态。


3.底层平台 Trust SQL

基础服务


基础服务模块由接口适配、共识管理,网络通信和记录存储四个部分组成,如下图

用户管理


用户管理主要解决用户身份到区块链地址的映射关系、用户隐私的保密性以及监管审计的可追踪性。从业务场景上看,有些场景是需要匿名、交易不相关性,如股票交易、数字货币等,有些场景则不需要匿名和不相关性,如互助保险、源头跟踪等。要兼顾这两大场景,密钥管理需要很强的适应性和兼容性。腾讯区块链提供了用户灵活自由选择的多种配置方式。
从用户接入的角度看,一种是原有系统改造接入区块链,存在原有安全级别较高的密钥管理体系,如机构清算,银行保理等,另外一种是新应用场景接入区块链或者原有系统没有完善的密钥管理体系,如一些供应链业务和一些 B2C 业务等。为继承原有安全级别较高的密钥管理系统、同时又能保留原有用户的使用习惯,腾讯区块链提供了传统密钥系统集成、全托管和部分托管三类模式。

传统密钥系统集成:适用于原有私钥系统安全级别较高的用户,如:金融机构、银行原有的 U 盾、电子签名等,对于此类用户,腾讯区块链只需要将原有用户的私钥系统跟区块链地址关联起来即可。
部分托管:适用于接入区块链服务的部分主体有较高安全级别的密钥系统或者多种区块链技术互通的场景。部分托管情况下,腾讯区块链来保证参与的多方区块链地址关联关系和一致性。
全托管:适合全新接入的场景以及原有互联网习惯程度较高的场景。将原有的以用户名、密码的体系,通过安全的密钥生成和管理系统对应起来,使用户信息跟区块链地址隔离开来,保护用户隐私安全。

对于全托管的模式,腾讯区块链的用户管理系统由账户管理、密钥管理、权限管理和风控审计四个部分组成,如图:

智能合约


腾讯区块链合约部分包括标准合约以及业务定制的合约两种类型。标准合约包括资产一致性检查、自动成交撮合、多方共同确认的转账、到期自动清算等逻辑相对简单的合约,是腾讯区块链内置合约,可以直接挂在区块链上使用。用户定制的智能合约包括通过合约模板修改配置和添加其他业务逻辑的形式,也可以支持更加复杂的用户自编程的合约,在独立的环境里运行。
智能合约包括合约的注册、触发、执行以及注销四个部分,如下图:



运营监控


为了客户快速接入以及接入之后能够快速准确地识别系统的运行状态以及在运行中满足其他的运维需求,如存储账本扩容、程序升级等。腾讯区块链提供了完整、快捷、可视化的运营监控系统,运营监控主要包括配置,监控、告警、发布和业务分析等功能。


4.技术特色和优势


在“自主创新、安全高效、开放分享”的设计原则下,腾讯区块链打造的企业级基础设施服务,具有如下特点:高性能、高安全性、高速接入、高效运营:
1、高性能:依托腾讯支付的海量并发经验,交易支持秒级确认;提供海量数据存储,具备每秒万级的处理能力;

2、高安全性:提供丰富的权限策略、安全的密钥管理体系和用户隐私保密方案,保障数据安全。
3、高速接入:丰富的应用开发框架和灵活的部署方式,方便不同类型的用户快速接入,构建应用;
4、高效运营:提供全面、实时、可视化的运维管理系统,快速识别系统状态,满足多个层级的运营管理需求。


5.行业应用前景


我们注意到,区块链技术已在世界各地呈现方兴未艾的发展态势。从业务上看,借助区块链的安全特性与信任机制, 将成为发展数字经济的重要技术引擎,可以在多行业领域发挥作用,行业应用领域发展潜力巨大。但从行业 IT 系统需求的角度来看,要在区块链上构建应用,需要区块链解决方案具备强大的三个底层能力:一是完善的新旧系统兼容/切换能力,二是全新的系统安全能力,三是适用多场景的用户隐私保护能力。
基于上述需求,腾讯区块链提供了高可用性、可扩展的区块链应用基础平台,通过此平台,各领域的合作伙伴可以快速搭建上层区块链应用,帮助企业将精力聚焦在业务本身和商业模式的运营上,让用户、商户、机构在多样化的应用场景中受益。

本文只是简短介绍 更多腾讯区块链信息 可以关注腾讯区块链方案白皮书




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