U鏈的技術解決方案
第一節 共識機制
共識機制本質上是為了解決拜占庭網路中的資料的一致性問題而採用的一種可以容錯的演算法，一般稱之為拜占庭容錯的分散式一致性演算法。⺫目前，在區塊 鏈領域主流的共識機制有四類：（1）工作量證明機制（Proof of Work,POW）；（2）股權證明機制（Proof of Stake, POS）；（3）授權股權證明機制（DPOS）；以及（4）實用拜占庭協議（PBFT）。
POW 依賴機器進行數學運算來獲取記賬權，資源消耗相比其他共識機制高、可監管性弱；同時，每次達成共識需要全網共同參與運算，效能效率比較低，容錯性方面允許全網 50%節點出錯。POS 股權證明機制已有很多不同變種，但基本概念是產生區塊的難度應該與使用者在網路裡所佔的股權成比例，此種方式不耗能。
DPOS 代表制權益證明，類似於董事會投票，持幣者投出一定數量的投票節點，代理他們進行驗證和記賬。此種方式大幅縮小參與驗證和記賬節點的數量，提升交易確認速度。比如：獲票數最多的前 100 名代表按既定時間表輪流產生區塊。所有代表將收到等同於一個平均水平的區塊所含交易費的 10%作為報酬，如果一個平均水平的區塊含有 100 股作為交易費，則一名代表將獲得 1 股作為報酬。
PBFT 是一種基於訊息傳遞的一致性演算法，演算法經過三個階段達成一致性，這些階段可能因為失敗而重複進行。該演算法主要應用在聯盟區塊鏈或私有區塊鏈場景。也有區塊鏈的開發者採用“POW＋POS”的做法，各種共識機制有不同的適用場景，目前都有⽐比較好的應用。
U 鏈初步計劃將自研結合 Paxos 演算法和一些優秀的演算法，能夠結合不同共識機制的優點，並縮短驗證的時間，提升交易確認速度，對信用體系中的資料查詢至關重要。
第二節 多鏈體系
U 鏈採用網狀多鏈體系，由身份鏈、資料鏈、支付鏈等三條子鏈組成。身份鏈用於記錄信貸主體的資訊，以便對信貸主體進行認證和信用記錄；資料鏈主要用於記錄信貸主體的交易、產品資料的資訊；支付鏈則主要用於承載 U 鏈的Token。
這種設計可以滿足多樣化的需求，信貸主體中包含核心企業、上下游小微企業、政府、高校以及供應鏈金融機構同時還包括普通的個人使用者。對於小微企業主體來說，身份鏈、資料鏈則是它的信用場景；而對於金融機構或普通的使用者來說，則只需要關注支付鏈即可。不同子鏈保持同一種共識演算法，實現併發交易從而提升整體的交易效率。
第三節 隱私保護
由於區塊鏈記錄的資料涉及企業交易、產品資料，金融機構來查詢之前，首先需要獲得被查詢主體的授權，這是對資料主體的隱私保護。只有透過雙向認證，才能查詢 U 鏈中信用主體的資料。對每個身份都需要進行二次加密，只有持有查詢金鑰，才能檢視涉及到資料主體在供應鏈中交易的資訊以及其產品的資訊。區塊鏈上採用類同態加密技術，透過同態加密技術在區塊鏈上儲存資料主體在供應鏈中交易的資訊以及其產品的資訊可以達到一種完美的平衡，也不會對區塊鏈屬性造成任何重大的改變。也就是說，區塊鏈仍舊是公有區塊鏈。然而，區塊鏈上的資料將會被加密，因此照顧到了公有區塊鏈的隱私問題，類同態加密技術使公有區塊鏈具有私有區塊鏈的隱私效果。
第四節 資料儲存
隨著企業主體越來越多地接入區塊鏈，以及企業交易的頻率增加，企業交易資料、專案資料儲存量會逐步增加。區塊鏈在不同供應鏈場景的應用，也會導致資料的大幅度增加。為了保證資料儲存不影響支付和認證，第一是在資料結構設計上採用資料鏈與身份鏈、支付鏈分離的辦法，第二是在後期有越來越多的企業主體接入時，採用輕客戶端（Simplified Information Verification）的方法，去驗證資訊的真實可靠性，這就大大減輕了驗證和交易中浪費不必要的資源以及儲存空間，為移動操作打下基礎。
第五節 智慧合約
供應鏈貿易和金融中的智慧合約，會深入到除了企業之外的政府、高校、金融體系中，對系統的效能和安全性有較高的要求。
智慧合約看上去就是一段計算機執行程式，滿足可準確自動執行即可，那麼為什麼用傳統的技術為何很難實現，而需要區塊鏈技術等新技術呢？傳統技術即使透過軟體限制、效能最佳化等方法，也無法同時實現區塊鏈的特性：一是資料無法刪除、修改，只能新增，保證了歷史的可追溯，同時作惡的成本將很高，因為其作惡行為將被永遠記錄；二是去中心化，避免了中心化因素的影響。
基於區塊鏈技術的智慧合約不僅可以發揮智慧合約在成本效率方面的優勢，而且可以避免惡意行為對合約正常執行的干擾。將智慧合約以數字化的形式寫入區塊鏈中，由區塊鏈技術的特性保障儲存、讀取、執行整個過程透明可跟蹤、不可攥改。同時，由區塊鏈自帶的共識演算法構建出一套狀態機系統，使得智慧合約能夠高效地執行。
基於區塊鏈的智慧合約構建及執行分為如下幾步：
1、多方使用者共同參與制定一份智慧合約；
2、合約透過 P2P 網路擴散並存入區塊鏈；
3、區塊鏈構建的智慧合約自動執行。
下面詳細描述步驟一“多方使用者共同參與制定一份智慧合約”的過程，包括如下步驟：
（1）首先使用者必須先註冊成為區塊鏈的使用者，區塊鏈返回給使用者一對公鑰和私鑰；公鑰做為使用者在區塊鏈上的賬戶地址，私鑰作為操作該賬戶的唯一鑰匙。
（2）兩個及兩個以上的使用者根據需要，共同商定了一份承諾，承諾中包含了雙方的權利和義務；這些權利和義務以電子化的方式，程式設計機器語言；參與者分別用各自私鑰進行簽名；以確保合約的有效性。
（3）簽名後的智慧合約，將會根據其中的承諾內容，傳入區塊鏈網路中。
下面詳細描述步驟二“合約透過 P2P 網路擴散並存入區塊鏈”的過程，包括如下步驟：
（1）合約透過 P2P 的方式在區塊鏈全網中擴散，每個節點都會收到一份；區塊鏈中的驗證節點會將收到的合約先儲存到記憶體中，等待新一輪的共識時間，觸發對該份合約的共識和處理。
（2）共識時間到了，驗證節點會把最近一段時間內儲存的所有合約，一起打包成一個合約集合（set），並算出這個合約集合的 Hash 值，最後將這個合約集合的 Hash 值組裝成一個區塊結構，擴散到全網；其它驗證節點收到這個區塊結構後，會把裡面包含的合約集合的 Hash 取出來，與自己儲存的合約集合進行比較；同時傳送一份自己認可的合約集合給其它的驗證節點；透過這種多輪的傳送和比較；所有的驗證節點最終在規定的時間內對最新的合約集合達成一致。
（3）最新達成的合約集合會以區塊的形式擴散到全網，如下圖所示，每個區塊包含以下資訊：當前區塊的 Hash 值、前一區塊的 Hash 值、達成共識時的時間戳、以及其它描述資訊；同時區塊鏈最重要的資訊是帶有一組已經達成共識的合約集；收到合約集的節點，都會對每條合約進行驗證，驗證透過的合約才會最終寫入區塊鏈中，驗證的內容主要是合約參與者的私鑰簽名是否與賬戶匹配。
下面是步驟三“區塊鏈構建的智慧合約自動執行”的過程，包括如下步驟：
（1）智慧合約會定期檢查自動機狀態，逐條遍歷每個合約內包含的狀態機、事務以及觸發條件；將條件滿足的事務推送到待驗證的佇列中，等待共識；未滿足觸發條件的事務將繼續存放在區塊鏈上。
（2）進入最新輪驗證的事務，會擴散到每一個驗證節點，與普通區塊鏈交易或事務一樣，驗證節點首先進行簽名驗證，確保事務的有效性；驗證透過的事務會進入待共識集合，等大多數驗證節點達成共識後，事務會成功執行並通知使用者。
（3）事務執行成功後，智慧合約自帶的狀態機會判斷所屬合約的狀態，當合約包括的所有事務都順序執行完後，狀態機會將合約的狀態標記為完成，並從最新的區塊中移除該合約；反之將標記為進行中，繼續儲存在最新的區塊中等待 下一輪處理，直到處理完畢；整個事務和狀態的處理都由區塊鏈底層內建的智慧合約系統自動完成，全程透明、不可攥改。
智慧合約的特性，既會深入到除了企業之外的政府、高校、金融體系中，也能在安全程度上滿足需求，也會為行業帶來更多的公開透明陽光。
第六節 速度和安全性
區塊鏈技術的推廣，其安全的特性起到一定的推動作用，區塊鏈利用類似工作量證明等共識機制來解決拜占庭將軍問題和防止惡意攻擊，同時還使用公私鑰加解密、ECDSA 簽名、數字證書等方式生成每個使用者的地址確保資料安全。密碼技術是區塊鏈的核心技術之一，保證了區塊鏈不可逆，不可偽造。在區塊鏈上進行的智慧合約也是安全可靠的。
由於本專案採用了多條鏈的複合架構，在資料確認速度和併發上有很大提升，是傳統單鏈條結構的數倍。隨著技術的發展，還會不斷的去改善增加，以面對更復雜和更高的系統需求。
第七節 小結
U 鏈的技術解決方案具有下列優勢：
（一）不可篡改且永久可追溯
區塊鏈技術可以讓供應鏈主要參與方都變成區塊鏈網路中的一個節點，這樣整個業務過程的每個環節都可以形成一個資料記錄，由於該記錄不可篡改且完整可追溯，便於監管與審計資金流、資訊流等，參與業務的各方就不必擔心某一方篡改合約、資料庫或者其他的資訊不對稱問題導致的利益損失。
（二）節約成本與提升效率
區塊鏈技術能夠在不損害資料保密性的情況下，透過程式化記錄、儲存、傳遞、核實、分析資訊資料，從而形成信用。區塊鏈技術應用在徵信業務上，不僅會顯著節約成本，而且能大幅簡化交易流程，並自動執行合約，從而顯著提升交 易效率，減少資金閒置成本，減小交易與結算風險，最佳化客戶體驗。
（三）更靈活、更安全的分散式架構
交易記賬由分佈在多個地方的不同節點共同完成，並且每個節點都記錄下了完整賬目，所以，各個節點都能夠參與認證交易資訊。
與傳統的單中心記賬方案不同的是，U 鏈中任何一個節點都無法單獨記錄賬目，因而不會出現單一記賬人被控制或賄賂而記假賬的情況；此外，由於記賬節點較多，理論上講除非 U 鏈所有的節點被破壞，否則賬目就不會丟失，所
以 U 鏈也能夠保證賬目資料的安全性。
（四）自動執行的智慧合約
基於可信的、不可篡改資料的智慧合約，可以自動化執行一些預先定義好的規則和條款。
技術路線與計劃
第一節增強資料儲存
區塊鏈複式的記賬模式，在系統不斷的運用，積累了大量的資料，造成執行速度下降，U 鏈(UCC)將會實現分離儲存、分表儲存機制，實現資料海量儲存。
第二節 許可權控制策略
提供資料資訊寫入與讀取兩類許可權控制策略。資料資訊寫入許可權，同一賬戶下設定多個使用使用者，並針對不同的操作設定相應的許可權，滿足多方簽名控制的使用場景。資料資訊讀取許可權，使用者可以授予和撤回單使用者或使用者組對資料的操作許可權，使用者組可以由使用者靈活配置。資料包括使用者賬戶資訊， 交易資訊等，可以細化到交易或賬戶的各屬性欄位。
第三節 高吞吐量
區塊鏈的本質是一種分散式共享記賬的技術，其分散式特徵主要體現在分散式一致性而非分散式併發處理。為保證資料的一致性，某些特定環節只能序列執行，而無法並行。透過長期的測試與最佳化實踐，U 鏈(UCC)的處理性會進一步大幅提高交易吞吐量。
第四節 提升交易速度
透過對簽名演算法、賬本結構、資料操作、序列化、共識機制、訊息擴散等關鍵環節的最佳化，U 鏈(UCC)將以實現秒級的快速交易驗證，滿足絕大部分割槽塊鏈應用場景的使用者體驗。
第五節 安全隱私
（一）多重隱私保護
提供多重隱私保護功能。首先，U 鏈底層提供同態加密方式， 使用者所有資料均加密儲存，僅使用者本身可見。其次，BUbiAdaptors 提供加密中介軟體服務，使用者可根據業務需要進行選擇。最後，上層應用可以在錄入時對資料進行加密處理，U 鏈平臺負責對使用者生成的加密資料進行寫入和讀取。
（二）安全私鑰存取
為了方便 U 鏈(UCC)使用者使用產品服務，除了傳統的客戶端生成和儲存的機制，U 鏈(UCC)還提供網路託管存取和私鑰硬體存取(U-key)兩種方案。網路託管存取，即把使用者名稱和密碼透過特定演算法對映成私鑰並在服務端進行儲存。伺服器端儲存的私鑰均為加密資料，私鑰僅能在使用者端解密;硬體私鑰是為了滿足金融行業網際網路行業的使用需求。
未來價值分析
U鏈·金融業綜合服務平臺未來應用領域
（一）構建網際網路金融徵信機制
目前，網際網路金融平臺開展信貸業務，無論是針對企業還是個人，最基礎的考慮因素都是借款主體本身所具備的金融信用。因此，網際網路金融平臺一方面會參照央行徵信體系，在客戶授權的前提下，從央行徵信中心下載資訊以供參考。另一方面會透過網際網路技術，構建適合自身平臺的使用者信用體系。透過二者結合，判斷使用者金融信用。
而在徵信領域，U 鏈(UCC)的優勢在於可依靠程式演算法自動記錄信用相關資訊，並儲存在區塊鏈網路的每一臺計算機上，資訊透明、不可篡改、使用成本低。所有銀行及非銀機構都可以用加密的形式儲存並共享客戶在本機構的信用資訊，客戶申請貸款時，任何貸款機構在獲得授權後可透過直接調取區塊鏈的相應資訊資料直接完成徵信，而不必再到央行申請徵信資訊查詢。而且這種資料是實時更新的，更為完整的，有助於幫助網際網路金融平臺更為準確的判斷使用者的金融信用。
（二）提升網際網路金融平臺風控能力
網際網路金融的本質還是金融，就必然會存在信用風險、流動性風險等問題。透過 U 鏈(UCC)構建的徵信機制，會將絕大部分風險扼殺在搖籃裡。而在貸款過程中，由於區塊鏈技術具備實時更新、不可篡改等特性，借款人在任何一家銀行或者平臺出現不良情況，都會被立刻上傳到整個區塊鏈資料庫， 共享給其它貸款機構。
透過這種方式，能夠有效防止網際網路金融平臺在放貸過程中 使用者出現不良情況。未來，網際網路金融行業從業者應重視在 大資料、雲端計算、區塊鏈、資訊保安方面的研究和發展。相 信隨著技術水平發展和公平競爭環境的實現，加上依法監管 和投資者教育的加強，網際網路金融也將在未來贏得嶄新的發 展前途。
（三）改變網際網路金融平臺業務模式
當前，網際網路金融業務模式仍主要靠中心化方案來解決信用問題，即透過政府、銀行等中心化的權威機構來建立信用。簡而言之，當前的網際網路金融模式只是實現了去中介化，並未實現去中心化。其主要是透過網際網路手段，獲取使用者資訊， 併為其篩選、提供最優質的金融服務。
U 鏈(UCC)可以使得網際網路金融平臺透過技術背書而非中心化信用機構來促成交易。同時，基於區塊鏈的智慧資產能構建無需信用的借貸關係。智慧資產的核心思想是控制所有權。 在區塊鏈上已註冊的數字資產能透過私鑰來隨時使用。在網際網路上借錢，可將智慧資產作為抵押，智慧合約的自動執行可鎖定抵押的智慧資產，而貸款還清後可確認合約條件來自動解鎖，借貸雙方出現爭議的概率由此大幅降低。
代幣體系
平臺協議代幣本身遵循 ERC20 標準，並且在 UCC 智慧合約的基礎上帶有原生的流動性。這意味著你不必去傳統的交易所購買和出售 LRC，而是可以透過本論述的方式，利用 U 鏈協議本身的去中心化撮合機制，使用任何 ERC20 代幣購得 LRC（訂單中的買入代幣設定為 LRC，並將 fee 設為 0）。這得益於協議靈活的收費模式。
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