r3区块链联盟案例分析 r3区块链联盟交易所

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R3联盟起源

近日R3联盟内部发了一篇帖子回顾R3联盟的发展历史r3区块链联盟案例分析，r3区块链联盟案例分析我觉得挺有意思的，与各位一起捋一捋R3的成长历程。

注：帖子作者一再强调Corda使用的分布式账本技术，分开验证每笔交易，而并没有使用区块链技术（不过肯定是借鉴了:-)）。目前好多文章都把Corda归为私有链应用，但必须清楚的是，Corda只是借鉴了区块链而并没有真的采用区块链技术。

区块链应用到行业的案例有哪些？

1、微众银行运用区块链技术进行贷款清算

2016年9月r3区块链联盟案例分析，微众银行联合上海华瑞银行投入试运行基于联盟型区块链技术r3区块链联盟案例分析的银行间联合贷款清算平台r3区块链联盟案例分析，用于优化两家银行“微粒贷”联合贷款的结算和清算。引入这个区块链系统，所有的信息都记录在区块链网络上，无法篡改，交易过程中同时清算，实现实时清算，节省了大量人力物力。

2、中国银联运用区块链技术实现跨行积分兑换

2016年9月，中国银联与IBM试行区块链技术的共享积分系统。运用此区块链系统允许用户跨行、跨平台兑换奖励积分，也就是说，用户在一家银行的积分可以兑换其r3区块链联盟案例分析他银行的积分奖励，甚至兑换多个航空公司里程和超市奖励。大幅度提高了银行积分的使用效率。

3、丰田汽车运用区块链技术追踪汽车零部件

2016年10月，丰田汽车加入R3联盟，通过区块链技术，将每个零件的生产加工使用情况都存储到区块链中，这样，在汽车零件出现问题后，就可以方便快捷地查询到零件的出处。

4、央行区块链数字票据交易平台

2017年1月，央行推动的基于区块链的数字票据交易平台测试成功。引入数字货币进行结算，可以实现数字票据交易的资金流和信息流同步转移，从而实现DVP票款对付结算。同时，区块链数字身份方案解决了不同金融机构间对用户重复KYC认证的问题等。既解决了数字票据交易金额对交易无关方的信息保密，又保证了票交所等监管方在必要时拥有看穿机制。

5、蚂蚁金服区块链应用

2017年8月，蚂蚁金服区块链技术试水保险，助力信美人寿相互保险社上线国内保险业首个爱心救助账户，区块链技术让每笔资金流向都公开透明，每笔资金流转数据都不可篡改，每笔资金的去处和用途都有迹可查。同年11月，蚂蚁区块链用在了食品安全溯源和商品正品溯源上，目前，产自澳洲新西兰的奶粉和中国的茅台，用户只要用支付宝扫一扫，就可以知道是不是正品。

还有其他很多国内外案例，这些成功案例无不标志着区块链技术应用正在逐步落地推广，为各行业所争宠青睐。伴随而来的是众多区块链技术公司如雨后春笋般的涌现，都想在这个领域分一杯羹。然而，在人民银行等七部委发布《关于防范代币发行融资风险的公告》)的禁令出来后，随着注册难度的增加，更多的是中介产业链式的空壳公司，有实际应用的公司少之又少。

除此之外，关于区块链的安全技术问题也一直备受关注和争议。区块链现如今主要面临5大安全问题：底层代码的安全性、密码算法的安全性、共识机制的安全性、智能合约的安全性和数字钱包的安全性。

什么是联盟链

随着区块链技术的发展，越来越的个人及企业也开始关注区块链，而和区块链联系最为紧密的，恐怕就是金融行业了。

然而虽然比特币区块链大受热捧，但毕竟比特币区块链是属于公有区块链，公有区块链有着其不可编辑，不可篡改的特点，这就使得公有链并不适合企业使用了，毕竟如果某金融企业开发出一个区块链，无法受其主观控制，那对于他的意义就不大了。

因此私有链就应运而生了，但私有链虽然能够解决以上的问题，如果仅仅只是各个企业自己单独建立，那么还将是一个个孤岛。

如果能够联合起来开发私有区块链，最好不过了。

这就是今天要讲的主题：联盟链。

联盟链本质上仍然属于一种私有链

联盟链本质上仍然是一种私有链，只不过它比单个小组织开发的私有链更大，却又没有公有链这么大的规模，可以理解为它是介于私有链和公有链之间的一种区块链。

联盟区块链是指其共识过程受到预选节点控制的区块链；例如，不妨想象一个有15个金融机构组成的共同体，每个机构都运行着一个节点，而且为了使每个区块生效需要获得其中10个机构的确认（2/3确认）。区块链或许允许每个人都可读取，或者只受限于参与者，或走混合型路线，例如区块的根哈希及其API（应用程序接口）对外公开，API可允许外界用来作有限次数的查询和获取区块链状态的信息。这些区块链可视为“部分去中心化”。

联盟链的特点

1.部分去中心化

与公有链不一样，联盟链在某种程度上只属于联盟内部的成员所有，且很容易达成共识，因为毕竟联盟链的节点数是非常有限的。

2.可控性较强

公有链是一旦区块链形成，将不可篡改，这主要源于公有链的节点一般是海量的，比如比特币节点太多，想要篡改区块数据，几乎不可能，而联盟链，只要所有机构中的大部分达成共识，即可将区块数据进行更改；

3.数据不会默认公开

不同于公有链，联盟链的数据只限于联盟里的机构及其用户才有权限进行访问。

4.交易速度很快

跟私有链一样，联盟链本质上还是私有链，因此由于其节点不多的原因，达成共识容易，交易速度自然也就快很多。

联盟链的应用

目前已经有了很多的联盟链，比较知名的有：

1.R3区块链联盟

R3区块链联盟于2015年9月份成立，目前已经有大约40多家国际银行组织加入，成员几乎遍布全球。其主要致力于为银行提供探索区块链技术的渠道以及建立区块链概念性产品。该联盟成立之后，召开了一系列的研讨会。R3表示，其允许银行加入的“初始窗口”已经关闭，2016年，该联盟将寻求与非银行金融机构和团体合作。R3使用以太坊和微软Azure技术，将11家银行连接至分布式账本。R3公司对于自己正在做的事情非常肯定，它说，区块链技术受到了世界各地银行的欢迎，已经有一些银行不仅在跟R3合作探索区块链技术，还自己开展区块链技术的调查研究。2016年4月，R3CEV与微软正式建立合作关系，研究实验区块链应用。

R3CEV是一个知名的联盟链

2.超级账本（Hyperledger）

超级账本（Hyperledger）是Linux基金会于2015年发起的推进区块链数字技术和交易验证的开源项目，加入成员包括：荷兰银行（ABN AMRO）、埃森哲（Accenture）等十几个不同利益体，目标是让成员共同合作，共建开放平台，满足来自多个不同行业各种用户案例，并简化业务流程。由于点对点网络的特性，分布式账本技术是完全共享、透明和去中心化的，故非常适合于在金融行业的应用，以及其他的例如制造、银行、保险、物联网等无数个其他行业。通过创建分布式账本的公开标准，实现虚拟和数字形式的价值交换，例如资产合约、能源交易、结婚证书、能够安全和高效低成本的进行追踪和交易。据相关资料显示，目前已经有北京AiYi数字金融技术公司、Belink（数贝荷包）、BitSE和Onchain共4家中国公司加入。

3.俄罗斯区块链联盟（俄罗斯版R3）

这个私链联盟正式成立于2016年7月1日，其成员包括支付公司QIWI、BN银行、汉特-曼西斯克银行（Khanty-Mansiysk Otkritie Bank）、盛宝银行（Tinkoff Bank）、莫斯科商业世界银行（MDM Bank）以及埃森哲咨询公司（Accenture）。这个被称为“俄罗斯版R3”的区块链联盟于第25届俄罗斯国际金融会议上正式宣告成立，该次会议的主办方为俄罗斯央行。这个区块链联盟的主要目标是发展区块链概念验证；进行合作研究和政策宣传；创建区块链技术的共同标准。同时，他们公开宣布将积极建立与国内监管部门和政府的合作。

从简书链看联盟链与公链的融合

【编者注：部分资料来自网络】

钻当前应该是引爆了自媒体圈成为当前热门话题，当前比较广泛关注的是FTN及FP的设计机制。我则研究了其简短的技术白皮书。

其中提到，链层将是走公链和联盟链的融合。为什么呢？

公有链：是指全世界任何人都可以随时进入系统中读取数据、发送可确认交易、竞争记账的区块链。公有链通常被认为是完全去中心化的，因为没有任何人或机构可以控制或者篡改其中数据的读写。

公有链一般会通过代币机制鼓励参与者竞争记账，来确保数据的安全性。比特币、以太币都是典型的公有链。

联盟链：是指由若干个机构共同参与管理的区块链，每个机构都运行着一个或多个节点，其中的数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送交易，并且共同来记录交易数据。

而联盟链则一般不需要代币作为激励机制。R3区块链联盟、超级账本（Hyperledger）是典型的企业联盟链。

公有链和联盟链的特点就像一个事物的两面：

各有优缺点，我们能不能各取长处，融合一个含有两方面优点的融合链出来？

事实上，未来区块链技术的应用落地应该做到以下几点：

1) 实现共识算法效益提升。原来被广泛认可的全网达成共识机制，转变为只要局部的链、局部的见证者去参与共识即可。

2) 在处理方式上，由链上处理转变为链上链下协同。

3) 在组织形式上，由单一链转变为多链的组合。多个联盟链和公有链将通过跨链技术来形成区块链基础设施。这样的区块链基础设施，才有更大的可能性使区块链技术实现商业落地。

4) 区块链应用能实现高可用和安全。 要达成高可用性，应当让所有参与方可以自由自成联盟链，并保持一定的独立性，而不是都在一条公链上发展。

未来区块链技术的趋势应当是联盟链和公有链不断融合。目前有两种方向：

一种是在公链的基础上搭建联盟链

很多联盟链共信的信任服务，不需要再各自建各自的链，提供这样的信任服务。而是把经过验证、经过博弈考验的信任服务放在基础公链上，在基础公链上搭建各自联盟链。各自联盟链上面可能有一些私有的数据，私有的部署。而公链上面是非私有的数据，是脱了敏的数据，而且数据主要用于存证和基础的信任服务。

一种是在联盟链的基础之上建设公链

许可链在法律允许范围内做的事情，信息输出。由若干许可链或者联盟链支持的，由他们信息加持的外展服务公链是在另外一个合规的层面，可能是处于不同监管的边界。我们可以搭建基于区块链上的衍生服务，面向受众。这两种模式在今年出现的新项目当中看到了，而这些许可链，这些底层的项目都有非常强的产业背景，自带流量，自带资源，自带一些产业成熟的打法。

链的Beta 阶段将走公链与联盟链的融合方向，下面摘自 Fountain 白皮书

我们对Fountain的未来应有所期待。

各区块链架构的横向比较

各区块链架构的横向比较

时常听人们谈起区块链，从 2009 年比特币诞生至今，各式各样的区块链系统或基于区块链的应用不断被开发出来，并被应用到大量的场景中，而区块链技术本身也在不停地变化和改进。

区块链又被称为分布式账本，与之对应的则是中心化账本，比如银行。与中心化账本不同的是，分布式账本依靠的是将账本数据冗余存储在所有参与节点中，来保证账本的安全性。简单地说，区块链会用到三种底层技术：点对点网络技术、密码学技术和分布式一致性算法。而通常，区块链系统还会“免费附赠”一种被称为智能合约的功能。智能合约虽然不是区块链系统的必要组成部分，但由于区块链天生所具备的去中心化特点，使它可以很好地为智能合约提供可信的计算环境。

为了适应不同场景的需求，区块链系统在实际应用的过程中往往会需要进行各种改造，以满足特定业务的要求，比如身份认证、共识机制、密钥管理、交易频次、响应时间、隐私保护、监管要求等。而实际应用区块链系统的公司往往没有进行这种改造的能力，于是市场上慢慢出现了一些用于定制专用区块链系统的框架，采用这些框架就可以很方便地定制出适用于企业自身业务的区块链系统。

本文将对目前市场上几个典型的区块链框架进行横向对比，看看它们都有哪些特点，以及它们之间到底有哪些区别。为了保持对比的公正性，本文将只针对开源的区块链框架进行讨论。

各区块链架构的简单介绍

1、比特币

比特币(bitcoin)源自一名叫做中本聪(Satoshi Nakamoto)的人在 2008 年发表的一篇名为《比特币：一种点对点的电子现金系统》(Bitcoin: A Peer-to-PeerElectronic Cash System)的论文，文中描述了一种被他称为“比特币”的电子货币及其算法。在之后的几年里，比特币不断成长和成熟，而它的底层技术也逐渐被人们认识并抽象出来，这就是区块链技术。比特币作为区块链的鼻祖，在区块链的大家族中具有举足轻重的地位，基于比特币技术开发出的山寨币(altcoins)的数量有如天上繁星，数不胜数。

从论文中可以得知，中本聪设计比特币的目的，就是希望能够实现一种完全基于点对点网络的电子现金系统，使得在线支付能够直接由一方发起并支付给另外一方，中间不需要通过任何的中介机构。总结来说，他希望比特币的设计能够实现以下这些目标：

● 不需要中央机构就可以发行货币

● 不需要中介机构就可以支付

● 保持使用者的匿名性

● 交易无法被撤销

从电子现金系统的角度来看，以上这些目标在比特币中基本都得到了实现，但是依然有一些技术问题有待解决，比如延展性攻击、区块容量限制、区块分叉、扩展性等。

在应用场景方面，目前大量的数字货币项目都是基于比特币架构来设计的，此外还有一些比较实际的应用案例，比如彩色币、t? 等。

彩色币(coloredcoin)，通过仔细跟踪一些特定比特币的来龙去脉，可以将它们与其他的比特币区分开来，这些特定的比特币就叫作彩色币。它们具有一些特殊的属性，从而具有与比特币面值无关的价值，利用彩色币的这种特性，使得开发者可以在比特币网络上创建其它的数字资产。彩色币本身就是比特币，存储和转移不需要第三方，可以利用已经存在的比特币的基础。

t? 是比特币区块链在金融领域的应用，是美国在线零售商 Overstock 推出的基于区块链的私有和公有股权交易平台。

2、以太坊

以太坊(ethereum) 的目标是提供一个带有图灵完备语言的区块链，用这种语言可以创建合约来编写任意状态转换功能，用户只要简单地用几行代码来实现逻辑，就能够创建一个基于区块链的应用程序，并应用于货币以外的场景。

以太坊的设计思想是不直接“支持”任何应用，但图灵完备的编程语言意味着理论上任意的合约逻辑和任何类型的应用都可以被创建出来。总结来说，以太坊在比特币的设计目标之外，还需要实现以下几个目标：

● 图灵完备的合约语言

● 内置的持久化状态存储

目前基于以太坊的合约项目已达到数百个，比较有名的有 Augur、TheDAO、Digix、FirstBlood 等。

Augur 是一个去中心化的预测市场平台，基于以太坊区块链技术。用户可以用数字货币进行预测和下注，依靠群众的智慧来预判事件的发展结果，可以有效地消除对手方风险和服务器的中心化风险。

限于篇幅，基于以太坊智能合约平台的项目就不多介绍了。基于以太坊的代码进行改造的区块链项目也有不少，但几乎都是闭源项目，只能依靠一些公开的特性来推断，所以就不在本文展开讨论了。

3、Fabric

Fabric 是由 IBM 和 DAH 主导开发的一个区块链框架，是超级帐本的项目成员之一。它的功能与以太坊类似，也是一个分布式的智能合约平台。但与以太坊和比特币不同的是，它从一开始就是一个框架，而不是一个公有链，也没有内置的代币(token)。

超级账本(hyperledger)是 Linux 基金会于 2015 年发起的推进区块链技术和标准的开源项目，加入成员包括：荷兰银行(ABN AMRO)、埃森哲(Accenture)等十几个不同利益体，目标是让成员共同合作，共建开放平台，满足来自多个不同行业各种用户案例，并简化业务流程。

作为一个区块链框架，Fabric 采用了松耦合的设计，将共识机制、身份验证等组件模块化，使之在应用过程中可以方便地替换成自定义的模块。除此之外，Fabric 还采用了容器技术，将智能合约代码(chaincode)放在 docker 中运行，从而使得智能合约可以用几乎任意的高级语言来编写。

以下是 Fabric 的一些设计目标：

● 模块化设计，组件可替换

● 运行于 docker 的智能合约

目前已经有不少采用 Fabric 架构进行开发的概念验证(POC)项目在实施过程中，其中不乏一些金融机构做出的尝试，不过由于项目刚刚起步，还没有比较成熟的落地应用。

4、DNA

DNA(Distributed Networks Architecture，分布式网络架构)，是由总部位于上海的区块链创业公司“分布科技”开发的区块链架构，可以同时支持公有链、联盟链、私有链等不同应用类型和场景，并快速与业务系统集成。

与以太坊、Fabric不同的是，DNA 在系统底层实现了对多种数字资产的支持，用户可以直接在链上创建自己的资产类型，并用智能合约来控制它的发行逻辑。对于绝大部分的区块链应用场景，数字资产是必不可少的，而为每一种数字资产都开发一套基于智能合约的转账、发行逻辑是非常浪费且低效的。因此，由区块链底层提供直接的数字资产功能是十分必要的。而对于那些完全不需要数字资产的应用场景，同样可以基于 DNA 提供的智能合约架构来编写任意的自定义逻辑来实现。

DNA 的设计目标主要有以下几点：

● 多种数字资产的底层支持

● 图灵完备的智能合约和状态持久化

● 跨链互操作性

● 交易的最终性

目前已有不少金融机构采用 DNA 架构来进行区块链概念验证产品的开发。除此之外，还有一些已经落地的区块链项目，如小蚁区块链、法链等。

小蚁(antshares)是一个定位于资产数字化的公有链，将实体世界的资产和权益进行数字化，通过点对点网络进行登记发行、转让交易、清算交割等金融业务的去中心化网络协议。它采用社区化开发的模式，在架构上与 DNA 保持一致，从而可以与任何基于DNA 的区块链系统发生跨链互操作。

法链是全球第一个大规模商用的法律存证区块链，一个底层基于 DNA区块链技术，并由多个机构参与建立和运营的证据记录和保存系统。该系统没有中心控制点，且数据一旦录入，单个机构或节点无法篡改，从而满足司法存证的要求。

5、Corda

Corda 是由一家总部位于纽约的区块链创业公司 R3CEV 开发的，由其发起的 R3区块链联盟，至今已吸引了数十家巨头银行的参与，其中包括富国银行、美国银行、纽约梅隆银行、花旗银行、德国商业银行、德意志银行、汇丰银行、三菱 UFJ 金融集团、摩根士丹利、澳大利亚国民银行、加拿大皇家银行、瑞典北欧斯安银行（SEB）、法国兴业银行等。

从 R3 成员的组成上也可以看出，Corda 是一款专门用于银行与银行间业务的区块链架构。尽管 R3 自己声称 Corda 不是区块链，但从各项特征来看，它具备区块链的一些特性。

技术对比

1、数字资产

接下来，将对前文中提到的这些区块链框架进行一系列的技术对比，并从多个维度展开介绍它们的区别与相似之处。

区块链的内置代币通常是一种经济激励模型和防止垃圾交易的手段。比特币天生就有且只有一种内置代币，所以在比特币系统中所有的“交易”本质上都是转账行为，除非通过外部的协议层来给比特币增加额外的数字资产。

以太坊和 DNA 具有内置代币，它们的作用除了以上提到的经济激励和防止垃圾交易之外，还具有为系统内置功能提供一个收费的渠道。比如以太坊的智能合约运行需要消耗 GAS，而 DNA 的数字资产创建也需要消耗一定的代币。

以太坊和 Fabric 没有内置的多种数字资产支持，而是通过智能合约来实现相应的功能。这种方式的好处在于，系统设计可以做到非常简洁，而且资产的行为可以任意指定，自由度极高。然而这样的设计也会带来一系列的负面影响，比如所有的资产创建者不得不自己编写重复的业务逻辑，而用户也没有办法通过统一的方式去操作自己的资产。

相比之下，DNA 和 Corda 采用了在底层支持多种数字资产的方式，让资产创建者可以方便地创建自己的资产类型，而用户也可以在同一个客户端中管理所有的资产。对于逻辑更加复杂一点的业务场景来说，他们同样可以利用智能合约来强化资产的功能，或者创建一种与资产无关的业务逻辑。

2、账户系统

UTXO(Unspent Transaction Output)是这样一种机制：每一枚数字货币都会被登记在一个账户的所有权之下，一枚数字货币有两种状态，即要么还没有被花费，要么已经被花费。当需要使用一枚数字货币的时候，就将它的状态标记为已经花费，并创造一枚新的与之等额的数字货币，将它的所有权登记到新的账户之下。在这个过程中，被标记为已花费的数字货币就被称为交易的输入，而创造出来的新的数字货币被称为交易的输出，在一笔交易中，可以包含多个输入和多个输出，但是输入之和与输出之和必须相等。要计算一个账户的余额时，只要将所有登记在该账户下的数字货币的面额相加即可得出。

比特币和 Corda 就采用了 UTXO 这样一种账户机制，而以太坊则采用了更加直观的余额机制：每个账户有一个状态，状态中直接记录了账户当前的余额，转账的逻辑就是从一个账户中减去一部分余额，并在另一个账户中加上相应的余额，减去的部分和加上的部分必须相等。DNA 在账户机制上同时兼容这两种模式。

那么 UTXO 模式和余额模式，究竟有什么优缺点呢？UTXO 最大的好处就是，基于 UTXO 的交易可以并行验证且任意排序，因为所有的 UTXO 之间都是没有关联的，这对区块链未来的伸缩性是有很大帮助的，而基于余额的设计就没有这个优势了；反过来，余额设计的优点是设计思想非常简洁和直觉化，便于程序实现，特别是在智能合约中，要处理 UTXO 的状态是非常困难的。这也是为什么以智能合约为主要功能的以太坊选择余额设计的原因，而比特币、OnchainDNA、Corda 这些以数字资产为核心的架构则更倾向于 UTXO 设计。

关于身份认证，比特币和以太坊基本没有身份认证的设计，原因很简单，因为这两者的设计思想都是强调隐私和匿名，而反对监管和中心化，而身份认证就势必要引入一些中心或者弱化的中心机构。Fabric、DNA 和 Corda 不约而同地选择了采用数字证书来对用户身份进行认证，原因在于这三者都有应用于现有金融系统的设计目标，而金融系统必然要考虑合规化并接受监管，此外现有的金融系统已经大范围地采用数字证书方案，这样便可以和区块链系统快速集成。

区块链之联盟链（三） 认识Fabric

Fabric 是超级账本联盟推出的核心区块链框架，它适合在复杂的企业内和企业间搭建联盟链。根据超级账本联盟的目标， Fabric 被建设为一个模块化的、支持可插拔组件的基础联盟链框架。；

与以太坊系的Quorum不同，Fabric从一开始就只考虑企业间的应用。其独有的channel概念，将企业根据业务目的不同以不同的子网连接起来， 每一个子网对应一个channel，而每个channel有自己独立的区块链。而Quorum很显然是只有一个公网（所有企业节点都加入进去），企业与企业间的私有业务是通过Private Manager 完成的。

理解channel的最简单方法就是，将它类比为一个消息服务提供的Topic，实际上Fabic最早就是基于Kafka 的分布式消息服务来实现。

       在Fabric网络中，一个企业可以有一个或多个节点加入整个联盟链；一个企业可以加入1个或者多个Channel（子网）；  一个节点可以加入1个或者多个channel。每个channel构成一个子网，所以Fabric 是 一种由子网组成的网络。

那么Fabric是怎么实现智能合约的执行和完成业务上链（将事务结果记录在区块链里）的呢？

与其它框架不同， Fabric 将整个过程分成了三个阶段：

业务背书阶段 ： 客户的请求发送的背书节点，通过智能合约完成业务的计算（但不更新状态），并完成背书；将背书结果返回个客户端。

业务的排序阶段 ： 客户端将背书结果通过Channel被发送到排序节点（orderer），在排序节点完成事务的排序，并打包到block里，最后下发给所有连接到channel的节点。

业务验证并写入账本阶段 : 通过Gossip 网络，所有Channel的节点都会接收到新的block，节点会验证block中的每一个事务，确定是否有效：有效地将会跟新world state，无效的将会标志为“无效”，不会更新World state，但整个block会被完整的加入到帐本中（包括无效的事务）。

根据以上的描述，Fabric 节点实际可以分为  ，普通节点和Order节点：

 Peer, 普通节点, 完成背书（包括只能合约的执行）和验证.

orderer,  排序节点，完成排序。

加入orderer节点的Fabric网络可以被描述如下：

每一个Channel，都定义了所有属于channel的节点，但是并不需要所有节点都连接到Orderer 节点（节点间可以通过gossip 协议通讯来传播私有数据或事务）.

       在区块链中，共识是区块链的基础。与公有链不同，联盟链的共识要求所有加入账本的事务是确定的、最终的，也就是不可以有分叉，区块与区块间的顺序是一定的，只存在唯一条链。在Fabric 中，这个客观需求正是由排序实现的，所有的事务将被提交给orderer节点获得确定的顺序，并最终打包成block进入帐本。 Fabric 从1.4.1开始支持基于Raft实现排序服务,  可以认为基于Raft实现共识。

基于RAFT的排序服务相对于早期的Kafka 具有更好的分布性，配置更加简单，是联盟链里常用的一个常用的达成共识的算法，Quorum就 默认使用RAFT作为共识层。简单的说，RAFT是一个leader和follower的模式， 所有加入RAFT网络的节点，任意时候都有一个leader,  只有这个leader有权决定事务的顺序，并打包成Block，其它节点只能作为follower提交事务和同步block。

基于FAFT网络，每个企业可以有一个或多个节点参与到Orderer中去。在Frabric中企业间的网络连接可以变化成如下形式：

       区块链的使用用户在以太网中被称作EOA（External of Account）, EOA的载体是钱包。我们沿用这个概念，来看看Fabric是如何实现用户和发起事务的。Fabric中EOA是一个CA中心发布的certificate（x.509），一个Certificate代表一个Identity（这与以太坊还是有很大区别的， 以太坊中一个EOA其实是一个hash地址），EOA能够参与的channel以及被授权的操作是有channel的MSP（ Membership Service  Provider）决定的（如下图）。

注：certificate 是一种密码学上验证身份的通用做法； certificate包含了个人的信息，公钥以及发布这个certificate的CA的签名。验证方只需要拥有这个CA的证书（包含CA的公钥），就可以验证这个签名是否正确，certificate的内容是否有篡改。简单的说，通过CA和Certificate，我们可以获得一个可验证的的身份和信任链。

      如上图，fabric中通要使用Wallet作为EOA的载体，一个Wallet中可以包含多个Identity（x.509 certificate）。 Identity 通过 CA提供的信任链来验证正确性。

  验证了身份之后， Fabric 通过MSP在区块链网络中解决该身份是否代表组织的成员和在组织内具有什么角色。例如，channel首先会验证当前用户Identity是否是有效地身份，然后通过MSP查看其所处的企业和具有的角色，最终确定该用户是否有权执行操作。

可以说，Fabric的访问控制是通过MSP来完成的。在每一个需要访问控制的地方都需要定义一个MSP。  例如，每个channel都定义一个MSP，这个MSP规定了在channel范围内资源的访问权限。 MSP 是Fabric里一个晦涩难懂的概念，也是其赋予企业间安全访问的基础。

前文提到， Fabric 将业务处理和上网分成了三个部分， 背书，排序，验证后加入账本。

其中背书是Fabric执行智能合约的阶段。以太坊中，智能合约是在EVM中执行的，有多种语言支持。 在Fabric，智能合约被称为chaincode： 一个chaincode 可以理解为是智能合约的容器，可以包含一个或多个智能合约， 不用于EVM, chaincode是在 JVM 或NodeJS中执行。

客户应用程序通过智能合约来访问账本，每一个可访问的智能合约都被安装在客户端可以访问的节点上，并被定义在channel里。（有只能合约的节点被称为背书节点，没有只能合约的节点被称未提交节点，提交节点只维护账本）

客户应用提交一个交易请求， 请求到达背书节点， 背书节点首先会验证客户的签名，确保客户的身份有权执行本次交易，接着执行交易提及的智能合约（chaincode），并生成一个背书响应（或者叫做交易提案，tran-proposal）。这个背书响应中通常包含World state 的读集合，写集合， 以及节点对本次交易的签名。这里与以太坊系联盟链最主要的不同是： 背书阶段只模拟交易，并不真正更新交易结果。 而真正更新交易在第三阶段完成。背书节点最后将生成的背书响应fanhui给客户端， 智能合约部分的执行就结束了。

通常一个交易的执行需要多方的签名，所以客户端需要将一个交易发送给多个背书节点，这些背书节点的选择需要满足背书策略的要求。

下图是一个包含有客户、背书节点，提交节点的网络示意图。

根据Fabric官方的参考文档，客户交易的正果过程可使用下图描述。

如上图，从1到3，为背书阶段，4为排序阶段，4.1,4,2, 5为验证提交阶段。 参考 Frabic的节点 概念，可以了解更多在交易细节的概念。  

总的来看， Fabric 更专注于企业间，通过上文，可以让大家对Fabric的基本构成与概念有一个总的了解。  Fabric本身并不神秘，都是使用的现有的企业间的技术。要更好的了解，建议参考阅读分布式消息系统和企业的安全基础设施（CA相关）的支持。与以太坊系联盟链实现比较，  Fabric 的子网更概念对于复杂企业间应用适应更强，但是其复杂的安全考量，使得运营成本很高，另外，Fabric 使用Certificate做为用户身份，有很大的局限性，在新的2.0里，Fabric对于此处将有所改变。

下一篇，我们将来看看Sawtooth , 由Inter 提供的区块链框架。

区块链之联盟链(一) 认识以太坊

区块链之联盟链(二) 认识Quotum

区块链之联盟链(三) 认识Fabric

区块链之联盟链(四) 认识Sawtooth

写到这里，本文关于r3区块链联盟案例分析和r3区块链联盟交易所的介绍到此为止了，如果能碰巧解决你现在面临的问题，如果你还想更加了解这方面的信息，记得收藏关注本站。