許可區塊鏈解決方案的五個挑戰以及解決問題的工具和協議

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實現許可的區塊鏈解決方案既有趣又具有挑戰性。每天,主流媒體上都有新文章聲稱,區塊鏈技術將如何改變行業,但現實並沒有那麼迷人。區塊鏈給已經建立的企業業務流程帶來了巨大的價值,但是大多數被許可的區塊鏈實現都沒有透過試點階段。在最初的興奮之後,大多數團隊意識到,要將新的Web3技術整合到現有的企業堆疊中,大規模實現許可的區塊鏈應用程式需要大量的技術技能和基礎設施構建。在過去的一年裡,Invector Labs的團隊已經接觸到了高度複雜的區塊鏈場景,每個場景都有自己的一組基礎設施挑戰。在與經歷過幾次軟體革命的技術人員分享我們的經驗時,他們中的許多人將web應用程式的實現與Netscape早期的web應用程式或Oracle以及IBM DB2早期的資料庫系統的實現相提並論。在這些例項中,這些技術的真實應用程式的用例比相應的基礎設施發展得更快。這種動態與雲端計算或移動計算等最近的轉型技術運動形成了鮮明對比,在這些技術運動中,基礎設施從一開始就非常穩固。獲得許可的區塊鏈解決方案的真正挑戰是什麼?從標識、資料儲存、整合或訊息傳遞等核心基礎設施領域,到部署和管理智慧合約的流程;獲得許可的區塊鏈應用程式要求開發人員在適當的位置設定正確的構建塊,以提高效率。在Invector Labs,我們很幸運地試驗了許多新的區塊鏈協議或工具,我們經常使用這些協議或工具來解決許可的區塊鏈實現所面臨的挑戰。不幸的是,根據底層的區塊鏈堆疊,這些工具和技術看起來完全不同。

通往任何獲得許可的區塊鏈應用程式的道路都要從兩個基本決定開始:

第一個問題的答案將決定區塊鏈應用程式的核心開發堆疊。目前,像Hyperledger Fabric、Quorum或Parity這樣的以太坊變體是區塊鏈解決方案的主要選擇,此外還有像R3 Corda或Hyperledger Sawtooth也有一定的吸引力。至少在紙面上,像Dfinity或Hashgraph這樣的即將出現的堆疊似乎非常適合獲得許可的區塊鏈解決方案,但它們在實踐中尚未得到證明。

第二個問題的答案將決定許可的區塊鏈應用程式的核心基礎結構。提供和維護內部區塊鏈網路遠非一件容易的事情,而且最受許可的區塊鏈堆疊也不能很好地與Docker或Kubernetes等平臺整合。區塊鏈即服務 (BaaS)平臺,如azure BaaS、Kaleido或最近AWS提供的服務,可以真正地簡化區塊鏈網路的供應和管理,允許開發人員專注於構建dApp,而不是基礎設施。

下圖說明了上述兩個問題的決策過程。


獲得許可的區塊鏈應用程式的真正挑戰

選擇一個區塊鏈平臺和相應的執行時只是旅程的開始。任何經過許可的區塊鏈解決方案,只要比經過美化的資料庫更復雜,就會遇到底層平臺無法直接解決的大量基礎設施挑戰。讓我們來探索其中的一些。

整合

如果您在許可的區塊鏈應用程式中使用智慧合約,那麼您可能會面臨與API的脫鏈系統通訊的挑戰。Oracle是處理外部通訊的區塊鏈架構的元件。然而,實施Oracle是一項高度發展的工作。我們發現有幾個技術在這方面很有幫助:

·Chainlink: Chainlink提供了一個簡單的程式設計模型,可以將比特幣或以太坊智慧合約與外部輸入連線起來。該框架還避免了依賴“集中的Oracle”作為單一故障點。

·Rhombus: Rhombus是Oracle競賽的最新參與者,它為以太坊智慧合約與外部資料系統的連線提供了一個非常優雅的模型。Rhombus支援基於啟用模式(如計劃或按需)以及推或拉資料訪問模式的不同Oracle架構。

·Oraclize: Oraclize專注於將API和資料系統連線到不同的區塊鏈,如Ethereum、EOS、Hyperledger Fabric或BlockApps。Oraclize的程式設計模型並不像其他替代方案那樣豐富,但它透過對不同區塊鏈的強大支援來彌補這一點。

資料訪問

被許可的區塊鏈對資訊的書寫很有幫助,但對資訊的閱讀卻沒什麼幫助。大多數經過許可的區塊鏈解決方案都需要與區塊鏈中記錄的資料互動,但是這些資料很難訪問,而且非常難以理解。以下是一些幫助應對這一挑戰的協議:

·圖表: 圖表提供了一種機制,用於將Ethereum智慧契合約處理的資料公開為GraphQL端點。這允許外部應用程式使用熟悉的GraphQL syntaxs查詢區塊鏈資料。

資料隱私

許多獲得許可的區塊鏈場景在受監管的行業中執行,這些行業具有很強的資料隱私約束。因此,保護和加強對鏈上資料的訪問控制是獲得許可的區塊鏈解決方案的關鍵要求。下面,我列出了一些我們發現在這方面有幫助的技術:

· Quorum: Quorum區塊鏈使用零知識證明的形式為私有事務提供本地支援。
· Aztec:最近宣佈的Aztec協議在以太坊智慧合約中提供了零知識隱私的可靠實現。

資料儲存

區塊鏈並不是儲存大量資料的最佳工具。獲得許可的區塊鏈解決方案通常需要外部資料儲存。不幸的是,許多適合公共區塊鏈的分散化儲存解決方案並不適用於許可的區塊鏈場景。以下是這方面的一些解決方案:

·BigchainDB:  BigchainDB為事務的儲存和查詢提供了一個經過最佳化的分散式資料庫模型。可以使用MongoDB查詢語言來查詢BigchainDB中的資料,MongoDB查詢語言支援豐富的資料訪問互動。

·IPFS專用網: IPFS是區塊鏈應用最流行的儲存系統,但通常被視為區塊鏈的公共解決方案。但是,IPFS支援將通訊限制到一組已知節點的私有網路的配置。

·AWS量子賬本: 我們對即將釋出的AWS量子賬本資料庫非常感興趣。在許多獲得許可的區塊鏈場景中,沒有共識的不變性概念當然是切實可行的,如果沒有ese,量子賬本也可以成為私有分散式應用程式的補充儲存模型。

身份

在許可的區塊鏈解決方案網路中參與者的身份相對來說是眾所周知的。因此,許多複雜的協商共識計算協議在這些場景中是多餘的。此外,大多數企業已經擁有了它們希望在許可的區塊鏈解決方案中利用的使用者目錄。下面列出的技術有助於處理許可的區塊鏈解決方案中的標識:

·uPort: uPort一直在穩步構建一系列用於管理分散式應用中的身份協議和解決方案。當前堆疊與以太坊智慧合約相容,可以在許可的區塊鏈應用程式中使用

·Azure BaaS: Azure團隊出色地擴充套件了不同區塊鏈的核心協議,以利用Azure Active Directory身份。最近的一個例子是在以太坊應用程式中實現了權威驗證協商共識協議。

在訊息傳遞、測試、版本控制和許多其他領域,區塊鏈應用程式的許可還面臨著更多的挑戰。本文中列出的協議和工具是我們在現實世界實現中發現的最有效解決方案,但是在不久的將來,可能會有大量即將出現的技術堆疊。

更多區塊鏈資訊:www.qukuaiwang.com.cn/news

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