從INK到POA，混合型區塊鏈的時代已然來臨

作者：Dirac

從衰落的聯盟鏈、私有鏈談起

曾幾何時， 在區塊鏈世界中， 公有鏈、聯盟鏈、私有鏈三分天下。 隨之ICO熱潮湧現， 聯盟鏈及私有鏈的發聲便越來越少了，

連盛極一時的Hyperledger也日益心有餘而力不足。 歸根結底， 區塊鏈作為一種“去中心化”的技術革命範式， 其最為核心的價值在於對每一個網路節點的充分賦能， 而聯盟鏈及私有鏈顯然是不能做到這一點的——它們更類似於局域網或是內部網路， 似乎在出發點上就背離了區塊鏈互聯互通的價值主張， 因此常被認為是技術不成熟的階段性嘗試。 最為致命的是， 基於聯盟鏈或私有鏈的視角， 區塊鏈總是被視為一種去中心化的資料庫， 用於優化現有的業務流程及協作機制， 並以此將Token機制拒斥在外， 實質上這種方式極大地禁錮了區塊鏈這一項顛覆型技術的想像空間。 如果缺乏有效的經濟激勵機制， 又如何能想像高效且無需信任的大規模協作得以成為可能， 更何談生態價值之說？而這正是公有鏈最具優勢之處。 但同時我們也需要考慮到， 相較而言， 公有鏈往往性能較差， 同時缺乏許可權管理， 資訊完全公開。 並且從具體的行業應用場景來看， 在商業聯盟間， 參與多方的身份必然是可驗證的， 擁有高度治理結構的協定或商務邏輯， 存在一定的信任前提和利益約束， 由此不必過於考究相互間的信任風險， 降低成本、提升效率才是王道。 而商業應用在強身份許可、安全隱私、高性能、海量資料等方面的要求顯然是現有公鏈所無法滿足的。 那麼， 是否有可能將公有鏈及聯盟鏈的優勢充分結合到一起呢？

實質上， 這便可以看成是混合型區塊鏈的概念。

儘管公有鏈、聯盟鏈、私有鏈各有很多技術特點、應用場景、治理方式和目標上的差異， 它們依然擁有區塊鏈技術的共同基因， 而隨著技術的不斷演進， 其原來相互隔絕的現狀有望改善。 可以說， 新的轉捩點似乎已經來臨， 這也就不難解釋， 為何混合型區塊鏈最近在社區廣受追捧！原先， 在公有鏈網路中， 所有的交易、所有的事件面向所有人公開， 也因此整個網路的性能會面臨著很大的瓶頸。 並且， 面向不同的行業中， 面向不同的用例或場景， 一個標準化的服務網路總是難以適應的， 需要有定制化的區塊鏈網路來提供更多的靈活性。 因此， 顯而易見， 除去技術成本方面的考慮， 混合型區塊鏈當然要比單一型區塊鏈更具優勢。 就現階段， 混合型區塊鏈有兩種組合形式：公有鏈+聯盟鏈， 公有鏈+私有鏈， 前者以Ink為代表， 後者以POA為典型。 在這篇文章中， 我們先來介紹Ink這一混合式區塊鏈。

混合型區塊鏈：Qtum公有鏈+ Ink 主權聯盟鏈

作為國內混合型區塊鏈的典型， Ink協議由主權聯盟鏈、基於 Qtum 的文化資產交易平臺、跨鏈交互協議及相應的 Token和經濟體系各部分組成。 考慮到具體的企業應用場景（比如說對身份管理的要求）， 以及參與多方存在一定信任前提和利益約束， Ink聯盟鏈在架構設計上對去中心化、可訪問性做出一定妥協， 從而換取性能和安全性上的提升。 同時， 考慮到資產的流動性以及各生態圈的相互連通， Ink基於可信穩定的公鏈qtum來建設文化資產交易平臺，

將各主權聯盟鏈、以及它們背後的應用、 原創內容、產業上下游連接在一起， 從而在此平臺上可實現文化資產的token化、證券化交易， 使之聯通為一個經濟體， 為原創者和藝術家們提供可信賴的資產變現與IP孵化。

那麼， 在其中， 聯盟鏈又發揮著怎樣的作用呢？實際上， Ink 所面向的跨地域不同文化圈原創內容經濟生態場景十分複雜， 要考慮法律、文化、地域、行業、可擴 展、安全、穩定性等多個非技術和技術指標， 核心需求包括：

n 法律、監管及文化的地域性差異 n 行業、業務場景的特殊需求 n 多中心協作的優化治理機制 n 輸送量、延遲等性能需求 n 可接入性和可訪問性 n 安全性和隱私性 n 系統調整和修復機制

幾乎可以肯定地說，已有的單一類型的區塊鏈平臺無法同時滿足上述需求。這不再是一個簡單的“選取最合適的公有鏈或聯盟鏈方案”的問題，而是一個“根據支援業務場景需求設計一套全新的技術方案”的問題。由此，Ink 提出了“面向特定文化圈的可信主權聯盟鏈”的概念，它本質上是一個運行在特定主權範圍內的聯盟鏈，這使得應對來自不同法律框架、不同監管政策的問題，變得容易。同時，Ink 專注于原創內容產業，而內容擁有極強的文化屬性，因為民族、歷史和地域，全球不同地區有著各不相同的文化，所以一個面向特定地區、特定文化圈的聯盟鏈，在提供產業服務方面，便擁有了獨特、天然的便利。

同時，“面向特定文化圈的可信主權聯盟鏈”，它不是一個局部、簡單、孤立的方案設計，它是 Ink 整 體、系統、全面構思的解決方案的一部分，連同“基於 Qtum 的文化資產交易平臺、及相應的 Token 和經 濟體系”和“Ink 跨鏈交互協議”共同組成一個完整的解決方案。

Ink主權聯盟鏈的核心技術突破

Ink 主權聯盟鏈，是一套自主研發的高性能區塊鏈解決方案，其底層技術框架遵循超級帳本專案的規範與 標準，並針對可信主權的典型應用場景（如文化產業）進行了一系列自主改造和增強。

Ink 聯盟鏈同樣採用業界推薦的數位憑證機制來實現身份鑒別和許可權控制。CA 節點實現了PKI 服務，可 以提前簽發身份證書，發送給對應的成員實體，控制實體對網路中各項資源的存取權限。同時，Ink 聯盟 鏈可以通過許可權策略（policy）來對資料的各種操作許可權進行管理，解決“誰在某個場景下是否允許採取 某個操作”的問題。

在上述能力的基礎上，Ink 聯盟鏈面向數量龐大的匿名使用者（或來源於公鏈用戶，或來源於該 主權聯盟鏈覆蓋的消費者）設計實現了一整套用於管理數位資產，且可與聯盟鏈直接交互的賬 戶體系。稱之為Ink Account。 用戶可以自行生成金鑰對，由此得到Ink Account和相應位址。同一個帳戶可以存放多種token 資產，並在給定許可權下能夠以帳戶名義發起特定交易（既可以是轉帳，也可以是對鏈碼的調用）。 帳戶的設置可插拔，不同的主權聯盟鏈可以選擇是否開啟Ink Account，以及採用哪種帳戶算 法（如和比特幣、量子鏈一致，或和乙太坊一致）。同時，Ink聯盟鏈添加了資產系統鏈碼ASCC （Asset System Chaincode）來對鏈上的token 資產進行管理。

對於一個以Ink Account名義發起的鏈碼調用請求，既需要通過簽名組合滿足指定的規則（視 該聯盟鏈的開放程度，可以批量授權及共用），也需要發起人用Ink Account的金鑰對Channel、 ChaincodeSpec、交易計數器（用於防重放攻擊）等內容進行簽名。簽名會被Peer 驗證。

帶有Token功能的Fabric？

Ink Account力圖彌補Fabric 對於Token 及轉帳能力的缺失。一個容易被提及的問題是，為什麼不直接基於鏈碼實現帳戶與 Token 機制？這與鏈碼的局限性有很大關係。除了當前跨鏈碼調用支持的不完善等問題，還有一個需要指出的問題就是基於讀寫集和MVCC的驗證機制。具體，Fabric 中鏈碼提供的基礎能力是對狀態的讀和寫，由endorser類比執行交易並返回讀寫集（read-write set）作為結果，由committer對排序後的批量交易進行MVCC 驗證。如 果一個交易在驗證環節進行了狀態寫操作，則對應讀集合中所有狀態的當前版本必須要跟執行 背書時一致。否則，該交易會被標記為不合法。這是可用性向一致性的妥協，一個典型的影響是，對於基本的轉帳操作，一個帳戶在同一個區塊中只能被操作一次（無論轉入或轉出）。

對於上述問題，Ink聯盟鏈為Ink Account和鏈上token 資產設計實現了讀寫集之外的另一種狀態操作方式，稱為轉移集（TranferSet）， 用來記錄帳戶之間的轉帳操作。轉帳操作由於只涉 及相關帳戶餘額的增減，對轉帳集的檢查相對讀寫集更為寬鬆。基於轉移集，Ink 聯盟鏈支持了在同一批次交易中，同一個帳戶的多筆轉入或轉出交易都能夠生效。在鏈碼容器側，也為 ChaincodeStubInterface新增了若干介面，使得鏈碼開發者能夠靈活使用上述能力。

面向文化產業的 SDK與 BaaS平臺

Ink主權聯盟鏈將為上層應用提供gRPC API，以及封裝了API的 SDK供應用調用。應用可以 通過 SDK 訪問 Ink 主權聯盟鏈網路中的多種資源，包括帳戶、交易、帳本、智慧合約、監聽 （由智能合約發送或區塊生成的）事件等。SDK同時將封裝更多場景下的特有功能，包括錢包、 IP內容查詢與訪問等。SDK初期將包括NodeJs和 Python版本。

對於社區應用的開發和測試者，構建一套分散式的區塊鏈方案絕非易事，既需要硬體基礎設施 的投入，也需要全方位的開發和運營管理。Ink主權聯盟鏈將上線完全公開的區塊鏈服務（BaaS） 平臺，提供一站式的測試網路搭建、分散式帳本內容視覺化呈現、智慧合約開發與測試、網路 監控與分析等功能。BaaS 平臺提供的區塊鏈模擬環境將貼近實際應用場景，使開發者可以將 經過檢驗的業務模型很容易地遷移發佈到Ink主權聯盟鏈。

除此之外，Ink 主權聯盟鏈繼承了超級帳本 Fabric 的所有優越特性，並還有其他一系列創新設計，比如， 激勵機制、檔內容鏈下存儲、跨鏈交互，等等。總之，Ink是一個完整、出色、良好 設計的混合式區塊鏈解決方案。

幾乎可以肯定地說，已有的單一類型的區塊鏈平臺無法同時滿足上述需求。這不再是一個簡單的“選取最合適的公有鏈或聯盟鏈方案”的問題，而是一個“根據支援業務場景需求設計一套全新的技術方案”的問題。由此，Ink 提出了“面向特定文化圈的可信主權聯盟鏈”的概念，它本質上是一個運行在特定主權範圍內的聯盟鏈，這使得應對來自不同法律框架、不同監管政策的問題，變得容易。同時，Ink 專注于原創內容產業，而內容擁有極強的文化屬性，因為民族、歷史和地域，全球不同地區有著各不相同的文化，所以一個面向特定地區、特定文化圈的聯盟鏈，在提供產業服務方面，便擁有了獨特、天然的便利。

同時，“面向特定文化圈的可信主權聯盟鏈”，它不是一個局部、簡單、孤立的方案設計，它是 Ink 整 體、系統、全面構思的解決方案的一部分，連同“基於 Qtum 的文化資產交易平臺、及相應的 Token 和經 濟體系”和“Ink 跨鏈交互協議”共同組成一個完整的解決方案。

Ink主權聯盟鏈的核心技術突破

Ink 主權聯盟鏈，是一套自主研發的高性能區塊鏈解決方案，其底層技術框架遵循超級帳本專案的規範與 標準，並針對可信主權的典型應用場景（如文化產業）進行了一系列自主改造和增強。

Ink 聯盟鏈同樣採用業界推薦的數位憑證機制來實現身份鑒別和許可權控制。CA 節點實現了PKI 服務，可 以提前簽發身份證書，發送給對應的成員實體，控制實體對網路中各項資源的存取權限。同時，Ink 聯盟 鏈可以通過許可權策略（policy）來對資料的各種操作許可權進行管理，解決“誰在某個場景下是否允許採取 某個操作”的問題。

在上述能力的基礎上，Ink 聯盟鏈面向數量龐大的匿名使用者（或來源於公鏈用戶，或來源於該 主權聯盟鏈覆蓋的消費者）設計實現了一整套用於管理數位資產，且可與聯盟鏈直接交互的賬 戶體系。稱之為Ink Account。 用戶可以自行生成金鑰對，由此得到Ink Account和相應位址。同一個帳戶可以存放多種token 資產，並在給定許可權下能夠以帳戶名義發起特定交易（既可以是轉帳，也可以是對鏈碼的調用）。 帳戶的設置可插拔，不同的主權聯盟鏈可以選擇是否開啟Ink Account，以及採用哪種帳戶算 法（如和比特幣、量子鏈一致，或和乙太坊一致）。同時，Ink聯盟鏈添加了資產系統鏈碼ASCC （Asset System Chaincode）來對鏈上的token 資產進行管理。

對於一個以Ink Account名義發起的鏈碼調用請求，既需要通過簽名組合滿足指定的規則（視 該聯盟鏈的開放程度，可以批量授權及共用），也需要發起人用Ink Account的金鑰對Channel、 ChaincodeSpec、交易計數器（用於防重放攻擊）等內容進行簽名。簽名會被Peer 驗證。

帶有Token功能的Fabric？

Ink Account力圖彌補Fabric 對於Token 及轉帳能力的缺失。一個容易被提及的問題是，為什麼不直接基於鏈碼實現帳戶與 Token 機制？這與鏈碼的局限性有很大關係。除了當前跨鏈碼調用支持的不完善等問題，還有一個需要指出的問題就是基於讀寫集和MVCC的驗證機制。具體，Fabric 中鏈碼提供的基礎能力是對狀態的讀和寫，由endorser類比執行交易並返回讀寫集（read-write set）作為結果，由committer對排序後的批量交易進行MVCC 驗證。如 果一個交易在驗證環節進行了狀態寫操作，則對應讀集合中所有狀態的當前版本必須要跟執行 背書時一致。否則，該交易會被標記為不合法。這是可用性向一致性的妥協，一個典型的影響是，對於基本的轉帳操作，一個帳戶在同一個區塊中只能被操作一次（無論轉入或轉出）。

對於上述問題，Ink聯盟鏈為Ink Account和鏈上token 資產設計實現了讀寫集之外的另一種狀態操作方式，稱為轉移集（TranferSet）， 用來記錄帳戶之間的轉帳操作。轉帳操作由於只涉 及相關帳戶餘額的增減，對轉帳集的檢查相對讀寫集更為寬鬆。基於轉移集，Ink 聯盟鏈支持了在同一批次交易中，同一個帳戶的多筆轉入或轉出交易都能夠生效。在鏈碼容器側，也為 ChaincodeStubInterface新增了若干介面，使得鏈碼開發者能夠靈活使用上述能力。

面向文化產業的 SDK與 BaaS平臺

Ink主權聯盟鏈將為上層應用提供gRPC API，以及封裝了API的 SDK供應用調用。應用可以 通過 SDK 訪問 Ink 主權聯盟鏈網路中的多種資源，包括帳戶、交易、帳本、智慧合約、監聽 （由智能合約發送或區塊生成的）事件等。SDK同時將封裝更多場景下的特有功能，包括錢包、 IP內容查詢與訪問等。SDK初期將包括NodeJs和 Python版本。

對於社區應用的開發和測試者，構建一套分散式的區塊鏈方案絕非易事，既需要硬體基礎設施 的投入，也需要全方位的開發和運營管理。Ink主權聯盟鏈將上線完全公開的區塊鏈服務（BaaS） 平臺，提供一站式的測試網路搭建、分散式帳本內容視覺化呈現、智慧合約開發與測試、網路 監控與分析等功能。BaaS 平臺提供的區塊鏈模擬環境將貼近實際應用場景，使開發者可以將 經過檢驗的業務模型很容易地遷移發佈到Ink主權聯盟鏈。

除此之外，Ink 主權聯盟鏈繼承了超級帳本 Fabric 的所有優越特性，並還有其他一系列創新設計，比如， 激勵機制、檔內容鏈下存儲、跨鏈交互，等等。總之，Ink是一個完整、出色、良好 設計的混合式區塊鏈解決方案。