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版权声明本白皮书版权属于可信区块链推进计划区块链即服务平台BaaS项目组，并受法律保护，转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明“来源：可信区块链推进计划区块链即服务平台BaaS项目组”。违反上述声明者，本项目组将追究其相关法律责任。牵头编写单位：中国信息通信研究院华为技术有限公司腾讯云计算（北京）有限责任公司上海点融信息科技有限责任公司参与编写单位：杭州趣链科技有限公司北京奇虎科技有限公司北京百度网讯科技有限公司阿里云计算有限公司联动优势科技有限公司腾讯科技（深圳）有限公司西安纸贵互联网科技有限公司中兴通讯股份有限公司智链数据科技（南通）有限公司上海淳麒金融信息服务有限公司中链科技有限公司编写组成员：魏凯卿苏德杨白雪张煜敖萌肖诗源张帅李连港梁超范锦锋张戈杨晨张建俊易晓春李磊董宁张一杰余珊李凯曹朝蔡春瑜刘再耀邵兵吴非刘尧王利凯自2008年末中本聪发布比特币白皮书所标志的区块链诞生，至本白皮书初版发布，已经过去了整整十年。这十年间，区块链从鲜为人知到家喻户晓，从街谈巷议到饱受质疑，其过程不可谓不惊心动魄，跌宕起伏，像极了上世纪九十年代TimBerners-Lee发明了万维网的最初十年。很多人喜欢将区块链网络类比于互联网，因为区块链构建的是一种价值网络。当然二者其实是很不一样的，但无可非议的是，区块链会成为未来社会的一种基础设施，大量的应用将会构建在区块链网络之上。区块链即服务（BlockchainasaService,BaaS）平台便是为构建区块链的基础设施所做出的重要努力。BaaS平台旨在提供创建、管理和维护企业级区块链网络及应用的服务，能够帮助用户降低开发及使用成本。通过BaaS平台提供的简单易用、成熟可扩展、安全可靠、可视化运维等设计特色，区块链开发者能够满足快速部署、高安全可靠性的需要，为企业高效地开发出区块链应用。本白皮书由浅及深地介绍了区块链即服务平台的技术细节与应用场景。基本的模块设计从功能上可划分为资源管理层、区块链底层技术和平台管理层三个层次，其底层的关键技术包括可插拔的共识机制、高可用存储和多类型账本支持、多类型的交易模型、多语言支持的智能合约引擎以及安全隐私保护。除了这些基本的区块链特性之外，BaaS平台还会提供跨云部署、跨链交互、链上链下访问和分布式身份管理等高阶特性。最后，本白皮书还分享了几个基于BaaS平台落地的重要案例，为区块链应用的开发和创新提供多视角的思路。该白皮书是可信区块链推进计划在区块链即服务平台领域的第一个白皮书，由于编写时间仓促，该白皮书存在一定的不足，欢迎业内各界人士沟通交流讨论。序言目录CONTENTS1概述…………………………………………………………………………11.1区块链技术的背景…………………………………………………………………11.2企业级区块链服务的意义…………………………………………………………21.3常见的企业级区块链系统…………………………………………………………31.3.1HyperledgerFabric………………………………………………………31.3.2Ethereum……………………………………………………………………41.3.3Quarum……………………………………………………………………61.3.4Corda………………………………………………………………………62区块链服务BaaS的定义和设计原则………………………………………73区块链服务BaaS的总体架构………………………………………………94区块链服务BaaS的基本模块设计………………………………………114.1区块链服务管理平台的设计………………………………………………………114.1.1云资源适配管理…………………………………………………………124.1.2云资源管理………………………………………………………………124.1.3区块链部署配置管理……………………………………………………124.1.4智能合约管理……………………………………………………………124.1.5动态联盟管理……………………………………………………………134.1.6区块链模板管理…………………………………………………………134.1.7区块链监控………………………………………………………………134.1.8区块链浏览器……………………………………………………………144.1.9账户管理…………………………………………………………………144.1.10用户日志…………………………………………………………………144.1.11系统监控……………………………………………………………144.1.12计费管理…………………………………………………………………144.2区块链底层关键技术………………………………………………………………144.2.1可插拔的共识机制………………………………………………………154.2.2高可用存储和多类型账本支持…………………………………………174.2.3多类型的交易模型………………………………………………………184.2.4多语言支持的智能合约引擎……………………………………………194.2.5安全隐私保护……………………………………………………………205区块链即服务平台的高阶特性……………………………………………245.1跨云部署……………………………………………………………………………245.2跨链交互……………………………………………………………………………245.2.1分层多链跨链技术………………………………………………………245.2.2一般跨链技术……………………………………………………………255.3基于预言机的链上链下访问………………………………………………………285.4分布式的身份管理…………………………………………………………………286基于BaaS服务平台的案例分享…………………………………………326.1供应链金融…………………………………………………………………………326.2版权确权……………………………………………………………………………346.3积分兑换……………………………………………………………………………366.4产品溯源……………………………………………………………………………376.5游戏…………………………………………………………………………………397结束语………………………………………………………………………41区块链即服务平台BaaS白皮书(1.0版)1.1区块链技术的背景2008年11月，一位自称中本聪的密码学家发表了论文《比特币：一个点对点的电子货币系统》。论文描述了一种完全去中心化的数字货币，而区块链作为其底层技术从此开始进入公众视野。经过十年发展，区块链正逐渐成为最有可能改变世界的技术之一。引用维基百科中对于区块链的描述：区块链（Blockchain或Blockchain）是借由密码学串接以保护内容的自增长的交易记录列表（又称区块）。每一个区块包含了前一个区块的哈希值、本区块的时间戳记以及交易数据（通常用默克尔树结构的哈希值表示），这样的设计使得区块内容具有难以篡改的特性。用区块链能让多方有效记录交易，且可永久查验此交易。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。比特币是加密数字货币的代表。比特币出现之后，莱特币、零币、PPCoin、Ethere-um等数字货币如雨后春笋般涌现出来，这些加密货币实验或许将促进人类货币体系的进一步发展。随着以比特币为首的数字货币受到越来越多的关注，人们开始将区块链技术应用到金融领域，为区块链系统引入“智能合约”技术。智能合约是一种通过计算机语言实现的旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约技术对区块链的功能进行了拓展。自此，区块链发展进入第二阶段：可编程金融。有了智能合约系统的支持，区块链的应用范围开始从单一的货币领域扩大到涉及合约共识的其他金融领域，区块链技术得以在股票、清算、私募股权等众多金融领域崭露头角。随着区块链技术的进一步发展，其“开放透明”、“去中心化”及“不可篡改”的特性在其他领域逐步受到重视。各行业专业人士开始意识到，区块链的应用也许不仅局限在金融领域，还可以扩展到任何需要协同共识的领域中去。于是，在金融领域之外，区块链技术又陆续被应用到了公证、仲裁、审计、域名、物流、医疗、邮件、鉴证、投票等其他领域，应用范围逐渐扩大到整个经济社会。除此以外，人们还试图将区块链技术应用到物联网中，实现人与人、人与机器1概述01区块链即服务平台BaaS白皮书(1.0版)的万物互联。整个社会将逐渐进入智能互联网时代，最终形成一个可编程的社会。1.2企业级区块链服务的意义区块链的行业应用正在加速推进，由数字货币等金融应用向非金融领域进行渗透扩散。企业应用是区块链的主战场，具有安全准入控制机制的联盟链和私有链将成为主趋势。云的开放性和云资源的易获得性，决定了公有云平台是当前区块链创新的最佳载体，区块链与云计算的结合越发紧密，有望成为公共信用的基础设施。在区块链应用安全方面，区块链安全问题日益凸显，安全防卫需要从技术和管理全局考虑，安全可信是区块链的核心要求，标准规范性日趋显得重要。此外区块链技术与监管要求存在一定差距，但距离有望进一步缩小。什么领域适合区块链技术？我们认为在现阶段区块链适合的场景有三个特征：第一，存在去中心化、多方参与和写入数据的需求；第二，对数据真实性要求高的场景；第三，初始情况下相互不信任的多个参与者建立分布式信任的需求。如图1所示在传统的多个企业业务系统中，会存在信息孤岛、互相没有建立可信机制、多方协作困难效率低等难题，在该情况下可以考虑采用区块链系统。图1传统企业业务系统中的现有问题02区块链即服务平台BaaS白皮书(1.0版)典型的应用案例如：基于区块链进行货物跟踪的应用，该应用提升了数据安全性、隐私性、共享性，解决了商品转移过程中的追溯防伪问题，有效提高物流行业在结算处理效率，节约20%以上物流成本；基于区块链打造的供应链金融平台，加强了供应链金融业务中多方信息的共享，简化企业间的互担保、风险分摊、机构信用评估等流程，提升企业融资效率，融资过程从半个月降低到2天，同时也降低违约处理成本；基于区块链实现数据内容版权确权平台，数据内容版权公司能够为海量作品提供低成本、高效率的版权存证方案，版权存证时间由10-20天提升到实时版权存证，促进版权合理合法的快速流通。可以预见，区块链是企业合作的基础信息技术，逐渐成为未来互联网企业应用不可或缺的一部分。同时区块链技术未来也将逐步适应监管政策要求，成为监管科技的重要工具。1.3常见的企业级区块链系统1.3.1HyperledgerFabricLinux基金会2015年成立了超级账本（Hyperledger）项目来推动跨行业区块链技术。该项目并未严格定义区块链标准，它鼓励通过社区来合作推动区块链技术，鼓励开源知识产权，采用随时间不断发展的关键标准。同时，Hyperledger是一个为了提高跨行业的区块链技术的开源全球合作项目，囊括了金融、银行、物联网、供应链、制造和科技产业的领导者。其下属的主要框架项目除Fabric以外还有Sawtooth、Iroha、Burrow、Indy等项目。HyperledgerFabric最早是DigitalAsset和IBM组织的编程马拉松的产物，并被贡献给Linux基金会。像其他区块链技术一样，它有一个账本，使用智能合约，是一个由参与者共同管理交易的系统。HyperledgerFabric和公有区块链系统不同之处在于它是私有的和有准入资格授权的。H