分析：區(qū)塊鏈與分布式賬本技術(shù)

【計(jì)算機(jī)論文】分析：區(qū)塊鏈與分布式賬本技術(shù)

(電子商務(wù)研究中心訊)與分布式賬本技術(shù)（如HyperledgerFabric或R3Corda）相比，以太坊區(qū)塊鏈保持了相似性但也有差異。在對區(qū)塊鏈和分布式賬本技術(shù)平臺及其帶給企業(yè)的價(jià)值進(jìn)行合理評估時(shí)，對其核心功能和特性進(jìn)行系統(tǒng)梳理是很有必要的。由于區(qū)塊鏈源于密碼學(xué)和數(shù)據(jù)配置原則，某些功能在協(xié)同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用，而其他一些功能只有在真正的區(qū)塊鏈技術(shù)中才能實(shí)現(xiàn)。在本文中，我們將評估面向企業(yè)平臺（包括Ethereum，HyperledgerFabric和R3Corda）的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)功能，包括軟件如何獲取其影響以及整個(gè)系統(tǒng)是如何整體優(yōu)化的，無論它是通過傳統(tǒng)的分布式系統(tǒng)還是通過區(qū)塊鏈系統(tǒng)。特別是，我們將重點(diǎn)關(guān)注三個(gè)關(guān)鍵功能：數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)–系統(tǒng)中的信息和信任是如何更好地在利益相關(guān)者之間分發(fā)和分配；加密經(jīng)濟(jì)內(nèi)部激勵層–系統(tǒng)機(jī)制如何構(gòu)建，以便不同的利益相關(guān)者和用戶基于經(jīng)濟(jì)激勵來確保系統(tǒng)的有效運(yùn)行，例如博弈論和機(jī)制設(shè)計(jì)；數(shù)字資產(chǎn)整合–系統(tǒng)如何融入數(shù)字商品經(jīng)濟(jì)，也就是所謂的代幣經(jīng)濟(jì)學(xué)。區(qū)塊鏈的主要目標(biāo)：企業(yè)想通過這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)什么目標(biāo)？像Ethereum這樣的區(qū)塊鏈與其他分布式帳本技術(shù)類似，有著相似的目標(biāo)。然而想知道企業(yè)希望利用區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)什么樣的目標(biāo)很難，就像20世紀(jì)90年代的互聯(lián)網(wǎng)剛剛誕生時(shí)一樣，當(dāng)時(shí)企業(yè)也不知道如何使用這種強(qiáng)大的工具。與現(xiàn)在的情況類似，目前我們都知道區(qū)塊鏈技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)很多功能，但如何將這些功能架構(gòu)到商業(yè)業(yè)務(wù)邏輯上還需要進(jìn)一步了解和評估其底層功能。有三個(gè)主要的評估維度：數(shù)據(jù)的處理和協(xié)調(diào)，可信及不可變的記錄以及資產(chǎn)的數(shù)字化。這三大維度足以涵蓋區(qū)塊鏈的主要用途，同時(shí)允許將這些功能進(jìn)一步外推到其他商業(yè)業(yè)務(wù)場景中。通過這三個(gè)方面的討論，可以揭示實(shí)體企業(yè)使用該技術(shù)的背后邏輯。有效處理及協(xié)調(diào)信息如果以改進(jìn)分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)或數(shù)據(jù)庫協(xié)調(diào)性作為唯一目的，那么區(qū)塊鏈不一定是必需的。在傳統(tǒng)的宣傳上，區(qū)塊鏈?zhǔn)腔诩夹g(shù)促進(jìn)平臺中數(shù)據(jù)傳輸，達(dá)到更好的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)和分布式共識機(jī)制。雖然有用，但這些所需功能特性的重要部分也可通過更好協(xié)調(diào)中央數(shù)據(jù)庫或分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。在評估當(dāng)中，有必要確定平臺和協(xié)議試圖優(yōu)化現(xiàn)有數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)功能與實(shí)施新的區(qū)塊鏈功能程度。區(qū)塊鏈不僅只適用于更高級的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)。產(chǎn)品和交易記錄的不可變/可信記錄關(guān)于為什么我們需要區(qū)塊鏈的原始論文圍繞著“數(shù)字化信任”的概念展開。如ConsenSys的AndrewKeys所說“互聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)致信息數(shù)字化，而區(qū)塊鏈導(dǎo)致信任和協(xié)議的數(shù)字化?！边@個(gè)論點(diǎn)體現(xiàn)了區(qū)塊鏈希望實(shí)現(xiàn)的精神，同時(shí)為我們的社會及商業(yè)提供了另一條路。額外的變量將是價(jià)值的數(shù)字化。當(dāng)信任價(jià)值被錨定到系統(tǒng)時(shí)，某些聯(lián)盟結(jié)構(gòu)和激勵機(jī)制將影響和激勵系統(tǒng)內(nèi)的正確行為，從而形成強(qiáng)大的平臺。在設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，不可更改（不變性）常常被用作信任的同義詞，即因?yàn)橄到y(tǒng)是不可變的，所以人們相信系統(tǒng)不變性機(jī)制能確保做壞事會受到懲罰。在我們的平臺協(xié)議評估中，重要的是要評估可信系統(tǒng)實(shí)施背后的機(jī)制，以確保商業(yè)模式機(jī)制（通過密碼經(jīng)濟(jì)學(xué)進(jìn)一步探索）會對平臺用戶有益。資產(chǎn)數(shù)字化商品和資產(chǎn)的數(shù)字化被視為大多數(shù)區(qū)塊鏈或分布式賬本技術(shù)的主要目標(biāo)。如果企業(yè)正在嘗試資產(chǎn)數(shù)字化，分布式賬本的數(shù)據(jù)庫協(xié)調(diào)能夠提供一些功能，但更應(yīng)該考慮這些數(shù)字產(chǎn)品的可用性。由于數(shù)據(jù)庫協(xié)調(diào)實(shí)質(zhì)上是集中運(yùn)行或通過傳統(tǒng)軟件模式分布在一個(gè)或多個(gè)交易小組之間，因此數(shù)字化水平可能會受限于數(shù)字化平臺提供的自由度。雖然數(shù)字化商品的概念聽起來像一個(gè)簡單的過程，但圍繞房地產(chǎn)，甚至人類注意力及電力等商品如何數(shù)字化在經(jīng)濟(jì)激勵動力和經(jīng)濟(jì)推理的不同方面，我們要重新考慮，哪個(gè)平臺負(fù)責(zé)數(shù)字化，哪個(gè)供應(yīng)商平臺在哪種情況下出現(xiàn)“供應(yīng)商鎖定”程度以及對哪個(gè)管理平臺的依賴。記錄和注冊管理機(jī)構(gòu)（如權(quán)證系統(tǒng)和供應(yīng)鏈）也可以通過分布式賬本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，但如果依賴封閉的專有系統(tǒng)，數(shù)字資產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)激勵層的互動水平相當(dāng)有限，并且在擴(kuò)散到數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)或市場時(shí)會嚴(yán)重受阻。利用開放市場提供的自由市場系統(tǒng)對于在不斷發(fā)展的數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)中起促進(jìn)作用。評估數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)特性數(shù)據(jù)庫協(xié)調(diào)：特征當(dāng)深入分析了這些平臺的功能特性時(shí)，如不可變性，安全性，可擴(kuò)展性，可管理性和性能，但通過了解構(gòu)建體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，可以了解更多內(nèi)容。在分布式系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)，已經(jīng)有許多工具了。其中重要的例子就是Hadoop及其生態(tài)系統(tǒng)集成的Spark，Hive和Zookeeper等工具。對這些產(chǎn)品的依賴顯示了分布式系統(tǒng)工具和協(xié)議的大量集成。進(jìn)一步的相似性可以在協(xié)議中顯示出來，例如Tendermint，BPFT共識引擎被設(shè)計(jì)為具有與ApacheZookeeper等工具類似的功能。在內(nèi)部，也有研究沿著事件排序數(shù)據(jù)庫的方向發(fā)展，可以從協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)中復(fù)制所需的多種功能。通過評估ApacheKafka及數(shù)據(jù)流服務(wù)如何在企業(yè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高水平吞吐量，我們可以根據(jù)對這些數(shù)據(jù)庫協(xié)調(diào)和優(yōu)化的不同級別的依賴關(guān)系區(qū)分區(qū)塊鏈和分布式分類賬之間的功能差異。包括Plasma在內(nèi)的以太坊實(shí)現(xiàn)正在利用像MapReduce這樣的工具來增強(qiáng)UTXO和基于賬戶的模型之上的某些映射功能，同時(shí)也將組件減少到Merkle證明中，盡管協(xié)議的基礎(chǔ)層依然依賴以太坊區(qū)塊鏈。通過了解這些細(xì)節(jié)，可以進(jìn)一步了解如何最好地評估這些軟件平臺的技術(shù)特性。數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)：平臺比較（1）IBMFabric通過深入了解Fabric體系結(jié)構(gòu)，該平臺創(chuàng)建了一個(gè)復(fù)雜的開發(fā)環(huán)境，專注于軟件體系結(jié)構(gòu)的詳細(xì)配置實(shí)現(xiàn)出色的吞吐量，從而在分布式節(jié)點(diǎn)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)最佳性能?？蛻舳撕头植际奖硶?jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)之間的鏈碼的移動，以及滿足認(rèn)可政策的交易機(jī)制和收據(jù)傳輸在封閉系統(tǒng)中是有效的。而在專用信道內(nèi)傳播交易的Gossip協(xié)議允許協(xié)調(diào)大型數(shù)據(jù)集。雖然基礎(chǔ)設(shè)施強(qiáng)大且有能力，但在思考如何設(shè)計(jì)架構(gòu)以允許多邊協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)的過程中，要考慮最終可能存在一個(gè)難以管理的網(wǎng)絡(luò)涉及的因素。圖2：HyperledgerFabric架構(gòu)該圖展示了Fabric的一些架構(gòu)配置以及組件如何組織到為高級信息處理和最大交易吞吐量而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中。主要思想是渠道提供了在平臺內(nèi)移動交易的機(jī)會。在查看體系結(jié)構(gòu)時(shí)，OSN（orderingservicenodes）的功能用于記錄ApacheKafka交易排序的功能。在數(shù)據(jù)流生態(tài)系統(tǒng)中，Kafka是一個(gè)功能強(qiáng)大的工具，具有將各種交易排序附加到單獨(dú)的Kafka集群并最終分區(qū)的功能。這種設(shè)置中，數(shù)據(jù)能夠分布在集群中以形成分布式存儲平臺，該分布式存儲平臺可以記錄數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，影射在區(qū)塊上或有時(shí)記錄在“狀態(tài)”的結(jié)構(gòu)定義內(nèi)被稱為“塊”或Blob的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，價(jià)值儲存配置。在此軟件框架中承認(rèn)的是，該生態(tài)系統(tǒng)中的所有參與者和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是本地的，因?yàn)樗鼈冎饕c該軟件生態(tài)系統(tǒng)中的其他用戶一起工作。圖3：ApacheKafka盡管應(yīng)該認(rèn)識到哈希的配置并不遵循與來自比特幣或以太坊的區(qū)塊鏈系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的原始架構(gòu)設(shè)計(jì)，但實(shí)際上Fabric采用了分布式帳本的子結(jié)構(gòu)來部署某些哈希鏈接的數(shù)據(jù)存儲。雖然數(shù)據(jù)blob被批量處理并經(jīng)歷交付事件以最終創(chuàng)建交易的散列鏈接，但必須了解，此過程不一定會將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)狀態(tài)的修改。相反，這些塊的配置方式是將信息存儲在具有不同散列實(shí)例的數(shù)據(jù)庫類型結(jié)構(gòu)中。在Fabric生態(tài)系統(tǒng)中，交付事件稱為塊，而鏈代碼通過部署事件最終將數(shù)據(jù)保護(hù)在排序服務(wù)結(jié)構(gòu)的鏈接部分中。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和模塊的配置能夠允許分布式數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)預(yù)期的交易吞吐量，盡管應(yīng)該承認(rèn)，資產(chǎn)代碼協(xié)調(diào)仍然是一個(gè)尚未完全解決的挑戰(zhàn)，作為資產(chǎn)和價(jià)值的Fabric生態(tài)系統(tǒng)不一定具有可以在賬簿中進(jìn)行協(xié)調(diào)的數(shù)字表達(dá)。（2）R3CordaR3Corda聲稱不建立區(qū)塊鏈的環(huán)境之上，而是一個(gè)分布式的數(shù)據(jù)庫，利用各種形式的結(jié)構(gòu)重新配置來構(gòu)建，它主要由銀行和其他機(jī)構(gòu)用于其流程的系統(tǒng)。該平臺大量借鑒了比特幣交易中使用的UTXO模型，其中狀態(tài)由一系列輸入和輸出定義，并且輸入的不同重新配置可以決定輸出的狀態(tài)。R3Corda架構(gòu)框架依賴于被稱為公證的子模塊的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，該架構(gòu)有助于保持其他平臺中驗(yàn)證器結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)有效性，該結(jié)構(gòu)有抽象共識功能。節(jié)點(diǎn)由附加在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的關(guān)系數(shù)據(jù)庫組成，允許使用SQL進(jìn)行查詢。交易通信中受制于子協(xié)議。這些流程與IBMFabric中看到的渠道體系結(jié)構(gòu)相當(dāng)，只有與交易相關(guān)的各方才能訪問信息。類經(jīng)過轉(zhuǎn)換，變成稱為Fibers或協(xié)同例程的狀態(tài)機(jī)。該體系結(jié)構(gòu)與子流進(jìn)行通信，并與在平臺范圍內(nèi)具有預(yù)定義功能的流庫進(jìn)行交互。此外，Corda內(nèi)還有一個(gè)自包含的身份層，允許在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行不同程度的訪問控制。R3Corda公開聲明不打算成為區(qū)塊鏈，因?yàn)榭紤]到將分布式數(shù)據(jù)庫的概念重新配置到分布式數(shù)據(jù)庫確實(shí)非常依賴傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。雖然系統(tǒng)圍繞新型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和分布式系統(tǒng)組織方式的不同構(gòu)成進(jìn)行架構(gòu)，但該平臺確實(shí)具有數(shù)據(jù)分配的功能，并找到了各種優(yōu)化數(shù)據(jù)分配系統(tǒng)功能的方法。需要記住的是，由于系統(tǒng)僅限于特定架構(gòu)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)，因此，由于模塊化和互操作性未在原始設(shè)計(jì)中實(shí)施，所以已經(jīng)犧牲了與實(shí)際區(qū)塊鏈系統(tǒng)的集成。圖4：R3Corda工作流程（3）Ethereum以太坊生態(tài)系統(tǒng)由私有鏈和公有鏈生態(tài)系統(tǒng)組合而成。公有鏈沒有在數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)環(huán)境中描述的吞吐量和數(shù)據(jù)處理能力，因此不應(yīng)根據(jù)這些能力進(jìn)行評估。在評估以太坊的這一方面時(shí)，最有意義的是綜合以太坊私有鏈的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞牟煌?xì)微差別。以太坊黃皮書頒布了關(guān)于以太坊的規(guī)范以及代碼庫的技術(shù)細(xì)節(jié)。由于嚴(yán)格遵守此協(xié)議，以太坊的分支以及聯(lián)盟實(shí)施方案確實(shí)與原有的技術(shù)基礎(chǔ)相類似。事實(shí)上，無論是在工作證明（ProofofWork，PoW），權(quán)威證明（ProofofAuthority）或利益證明（ProofofStake，PoS）實(shí)施方面，相同的規(guī)范都是連續(xù)的，因?yàn)閰f(xié)議被認(rèn)為是相同的以太坊虛擬機(jī)（EVM）規(guī)范的后代。改進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)仍然指定與原始EVM對齊。像Quorum這樣的平臺的關(guān)鍵變化包括改變共識機(jī)制，修改全球根狀態(tài)以適應(yīng)私有和公有狀態(tài)，PatriciaMerkle嘗試以及處理私人交易的附加模塊。該架構(gòu)允許該軟件從原來的以太坊配置中維護(hù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過改進(jìn)實(shí)現(xiàn)更高的交易吞吐量。除了Quorum提供的改進(jìn)的數(shù)據(jù)交易優(yōu)化之外，通過諸如Plasma，Truebit和Cosmos等工具協(xié)調(diào)和集成公共以太坊環(huán)境的功能為協(xié)議提供了額外的可擴(kuò)展性。通過對Plasma等工具的技術(shù)評估以及在Casper中獲得一致意見的形式，數(shù)據(jù)庫管理工具（如MapReduce和AbstractRewriteSystems）將在Ethereum中實(shí)施。在Plasma體系統(tǒng)中，MapReduce是匯集基于賬戶的系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和多重設(shè)置的位圖–UTXO承諾結(jié)構(gòu)的組成部分。通過結(jié)合防欺詐機(jī)制設(shè)計(jì)（Fraud-proofmechanismdesigns）和權(quán)益激勵結(jié)構(gòu)（Fidelitybondincentivestructures），利用根鏈，Plasma鏈和子鏈之間的相互作用，精心策劃的交易處理范例有助于滿足Block-withholding和Masswithdrawalsurfaces之間的動態(tài)。它還允許使用來自Casper或Truebit等系統(tǒng)的機(jī)制來填充更多的加密經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，以便根據(jù)空間中普遍存在的數(shù)據(jù)可用性問題鏡像擦除編碼中使用的概念。對于多連接體系結(jié)構(gòu)，以太坊將能夠?qū)⒎植际綌?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫協(xié)調(diào)和吞吐量功能與實(shí)際區(qū)塊鏈的公有鏈兼容功能相結(jié)合。數(shù)據(jù)庫協(xié)調(diào)：結(jié)論關(guān)于數(shù)據(jù)庫協(xié)調(diào)能力的一個(gè)可行結(jié)論是，由于依賴傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和分布式系統(tǒng)軟件架構(gòu)，IBM基于整體單一設(shè)計(jì)和大量資源密集型過程，構(gòu)建了Fabric，IBM擁有卓越的數(shù)據(jù)庫管理工具集。R3Corda仍在進(jìn)一步定義其功能，同時(shí)為銀行和金融機(jī)構(gòu)提供多種協(xié)調(diào)服務(wù)，對比特幣協(xié)議中的細(xì)微差別進(jìn)行私人重新配置。以太坊雖然設(shè)計(jì)用于公有鏈的兼容性，它沒有IBMFabric的原始數(shù)據(jù)庫處理能力，但和Fabric相比，在企業(yè)案例中具有很好的可用性和可伸縮性。遵循基于unix理念的模塊化設(shè)計(jì)，以太坊和互補(bǔ)客戶的私人實(shí)例可以作為構(gòu)建大型系統(tǒng)的構(gòu)件。與Ethereum相關(guān)的代碼庫旨在與Fabric等數(shù)據(jù)庫平臺的事務(wù)吞吐量功能相媲美，同時(shí)允許Corda和Fabric中不存在的功能，但互補(bǔ)關(guān)系也可跨平臺進(jìn)行探索。主要的區(qū)分因素可能會從后續(xù)因素的評估中進(jìn)一步闡明。軟件平臺內(nèi)的一個(gè)加密經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)需要機(jī)制設(shè)計(jì)和博弈理論的各種配合，激勵系統(tǒng)內(nèi)角色以最優(yōu)方式行事，這既有利于他們自身的利益，也有利于整體生態(tài)系統(tǒng)。區(qū)塊鏈系統(tǒng)與分布式賬本數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心區(qū)分原則是能夠?qū)C(jī)制設(shè)計(jì)作為一種經(jīng)濟(jì)激勵層，確保適當(dāng)信任和合作，使系統(tǒng)的行為方式有利于實(shí)現(xiàn)用戶分布式共識及安全。這些依賴于“反向博弈論”設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的主要目標(biāo)是在一個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)主導(dǎo)策略，從而形成激勵的均衡結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的整體完整性。加密經(jīng)濟(jì)機(jī)制設(shè)計(jì)實(shí)例Plasma&TruebitPlasma旨在為以太坊網(wǎng)絡(luò)帶來可擴(kuò)展性和多鏈性。通過提供以太坊體系的多個(gè)區(qū)塊鏈可以相互連通的催化劑，Plasma可充當(dāng)私有鏈和公有鏈網(wǎng)絡(luò)之間的溝通橋梁。進(jìn)一步的分析可以看出，Plasma為Ethereum網(wǎng)絡(luò)提供了擴(kuò)展性和可用性。要了解Plasma的有效性，了解Plasma的設(shè)計(jì)機(jī)制很重要。大量的互操作性是通過所謂的Fraudproofs來實(shí)現(xiàn)。通過配置區(qū)塊鏈，基于MapReduce函數(shù)的計(jì)算及通過最小化信任來實(shí)現(xiàn)可伸縮性，以便即使是新派生的子區(qū)塊鏈仍然可以可靠地驗(yàn)證交易。圍繞Plasma設(shè)計(jì)了一種機(jī)制，以便在發(fā)現(xiàn)故障鏈時(shí)允許所謂的MassExists。這些與錯誤操作有關(guān)的情況與數(shù)據(jù)可用性的不一致性和阻止預(yù)扣攻擊(blockwithholdingattacks)相關(guān)。通過允許關(guān)聯(lián)鏈的交替配置懲罰邪惡活動的機(jī)制，生態(tài)系統(tǒng)希望實(shí)現(xiàn)內(nèi)聚均衡。Plasma在Truebit平臺上實(shí)現(xiàn)相當(dāng)多高密集的經(jīng)濟(jì)激勵結(jié)構(gòu)，旨在增加以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的離線計(jì)算能力。通過構(gòu)建Truebit系統(tǒng)圍繞驗(yàn)證博弈進(jìn)行構(gòu)建，在該驗(yàn)證博弈中，整體共識機(jī)制的解算器可以被驗(yàn)證者挑戰(zhàn)，驗(yàn)證者如果識別出邪惡行為則獲得獎勵，這是一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部加密經(jīng)濟(jì)的“檢查和平衡”公平的行為策略。由于Plasma通過TrueBit的影響致力于創(chuàng)建一個(gè)多連接互操作性網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的內(nèi)部實(shí)施對于實(shí)現(xiàn)信息和共識保真度至關(guān)重要。以太坊Casper權(quán)益證明在以太坊通過實(shí)施Casper權(quán)益證明共識機(jī)制的過程中，也可以看到加密經(jīng)濟(jì)激勵層的一個(gè)例子。盡管工作證明（POW）有自己的內(nèi)在博弈理論激勵結(jié)構(gòu)來防止參與者操控網(wǎng)絡(luò)，但是向權(quán)益證明過渡還有更多的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來阻止參與者在遇到分叉時(shí)模凌兩可或試圖創(chuàng)建區(qū)塊鏈的其他實(shí)例。權(quán)益協(xié)議創(chuàng)建了一個(gè)拜占庭容錯環(huán)境（ByzantineFaultTolerant，BFT）。在這個(gè)環(huán)境中，Ether將被綁定到共識機(jī)制中。這意味著，參與者在系統(tǒng)內(nèi)將受到忠誠的約束。如果攻擊者計(jì)劃在共識機(jī)制中模棱兩可或試圖控制，那么有關(guān)切入型算法“slasheralgorithms”的各種協(xié)議將會破壞Ether所有者或攻擊者的權(quán)益，從而懲罰他們的惡意行為。在懲罰背后的機(jī)制設(shè)計(jì)中，Ether破壞的數(shù)量一直被編程為與攻擊者希望獲得的數(shù)量成正比，在這個(gè)數(shù)量中，攻擊者永遠(yuǎn)不想妥協(xié)系統(tǒng)。CosmosandTendermintCosmos也在建立一個(gè)依賴Tendermint共識機(jī)制的生態(tài)系統(tǒng)，該機(jī)制嚴(yán)重依賴于拜占庭容錯算法。該平臺依賴于與比特幣網(wǎng)絡(luò)中礦工類似的驗(yàn)證器。驗(yàn)證人擁有一個(gè)叫Atom的token，用于通過依賴綁定驗(yàn)證器生成的信任的證據(jù)機(jī)制來保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。Cosmos生態(tài)系統(tǒng)中的參與者之間的相互作用也表明了一種博弈理論結(jié)構(gòu)，即如果發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證者發(fā)現(xiàn)違反協(xié)議，驗(yàn)證者可能會丟失其令牌（Token）或委托給他們的令牌。由于這個(gè)系統(tǒng)中的利益相關(guān)者的這種保稅存款設(shè)計(jì)，共識機(jī)制允許保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的激勵機(jī)制。此安全設(shè)計(jì)允許應(yīng)用程序區(qū)塊鏈接口（ABCI），區(qū)塊鏈間通信協(xié)議（IBC）以及Cosmos集線器和區(qū)域之間的不同交互功能正常運(yùn)行。R3Corda和IBMFabric需要注意的一點(diǎn)是，R3Corda和HyperledgerFabric在其軟件體系結(jié)構(gòu)中沒有這些加密經(jīng)濟(jì)激勵層。由于軟件體系結(jié)構(gòu)是基于分布式數(shù)據(jù)庫聚焦范例進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的，因此它們最初不是為在整個(gè)框架中加入加密貨幣層而設(shè)計(jì)的。由于軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)在差異，它們還沒有經(jīng)過校準(zhǔn)，無法參與那些與眾多區(qū)塊鏈具有互操作性和協(xié)調(diào)性的多鏈生態(tài)系統(tǒng)。由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最大吞吐量考慮在內(nèi)，基于這些系統(tǒng)的初始構(gòu)建，忽略了包含區(qū)塊鏈（包括公共區(qū)塊鏈主網(wǎng)）的可互操作網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞捏w系結(jié)構(gòu)布局。為什么加密經(jīng)濟(jì)機(jī)制設(shè)計(jì)是必要的？有人可能會問，為什么要把加密經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施層架構(gòu)在軟件上？因?yàn)榇嬖谟谟?jì)算環(huán)境中的這種模型所創(chuàng)造的是一種不變的可信任的新層，而不依賴于中心化實(shí)體。數(shù)十年來，我們一直在客戶端-服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫中構(gòu)建軟件。像IBM，Intel和Oracle這樣的公司在其初創(chuàng)及其后創(chuàng)的系統(tǒng)及子系統(tǒng)中完善了這個(gè)模型，而這些模型仍然在分布式系統(tǒng)以及新近的分布式賬本系統(tǒng)中使用。盡管這些體系仍然集中在各個(gè)方面，無論是通過中心化實(shí)體還是cartel-like(卡特爾式)的聯(lián)合體結(jié)構(gòu)。這種聯(lián)盟結(jié)構(gòu)為了確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行，激勵機(jī)制都是基于中心實(shí)體而不是真正的激勵結(jié)構(gòu)。圖6：客戶端服務(wù)器模型去中心化系統(tǒng)為在軟件環(huán)境中達(dá)到某些目標(biāo)提供了可行的替代方案。這種方案主要權(quán)衡是內(nèi)部交易信任vs執(zhí)行。由于大型中心系統(tǒng)的信任度更高，因此它被認(rèn)為能夠更好地執(zhí)行。盡管區(qū)塊鏈系統(tǒng)的特征，是在這個(gè)系統(tǒng)中信任和價(jià)值可以在不依賴大型中心實(shí)體的情況下合理配置。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中倡導(dǎo)的一個(gè)思想是，為了優(yōu)化系統(tǒng)，還需要對子系統(tǒng)進(jìn)行次優(yōu)化。這意味著系統(tǒng)的協(xié)調(diào)必須進(jìn)行協(xié)調(diào)和架構(gòu)，以便內(nèi)部子系統(tǒng)在整個(gè)更大的生態(tài)系統(tǒng)中也具有利益及激勵，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合作目標(biāo)。通過創(chuàng)建一個(gè)用于整體環(huán)境優(yōu)化的加密經(jīng)濟(jì)博弈理論，融合計(jì)算機(jī)科學(xué)和經(jīng)濟(jì)模式，以創(chuàng)建數(shù)字經(jīng)濟(jì)中的新軟件架構(gòu)?；趯?shù)字經(jīng)濟(jì)的這種愿景，應(yīng)該認(rèn)識到，使用私有鏈和公有鏈的組合互動，各層商業(yè)和商業(yè)關(guān)系超越傳統(tǒng)模式，創(chuàng)建一個(gè)可行的數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)成為可能。整合到區(qū)塊鏈token經(jīng)濟(jì)體系中為了調(diào)查的目的，有必要定義Token化的概念，它借鑒了這樣一個(gè)概念，即企業(yè)或?qū)嶓w能夠根據(jù)我們生態(tài)系統(tǒng)中目前存在的某些數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建各種形式的資產(chǎn)、商品和服務(wù)的可互換或不可互換的表現(xiàn)方式。最初的token化設(shè)計(jì)會有各種各樣的故障和缺陷，Token經(jīng)濟(jì)仍在發(fā)展，需要時(shí)間迭代才能進(jìn)一步完善。盡管資產(chǎn)，金融產(chǎn)品，能源和注意力的Token化都是可行的商業(yè)模式，但它們實(shí)施的確切動態(tài)需要額外的功能和訪問層次，需要時(shí)間進(jìn)行改進(jìn)。token化經(jīng)濟(jì)需要博弈論機(jī)制設(shè)計(jì)和區(qū)塊鏈創(chuàng)新，隨著它們帶來重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)展，最終促進(jìn)token化經(jīng)濟(jì)的成功。正如JoshStark關(guān)于數(shù)字經(jīng)濟(jì)學(xué)的文章中所描述的那樣，評估表現(xiàn)出最強(qiáng)可用性跡象的Token，看看它是否構(gòu)成了整體業(yè)務(wù)的經(jīng)濟(jì)學(xué)和博弈論設(shè)計(jì)的必要組成部分。如果企業(yè)可以對其生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)方面進(jìn)行數(shù)字化或Token化，那么創(chuàng)建的產(chǎn)品線將以指數(shù)級擴(kuò)展，超越了我們用來交換實(shí)物商品，金融資產(chǎn)，商品或技術(shù)服務(wù)的傳統(tǒng)方式。通過創(chuàng)建Token化資產(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字媒體。一些重要的發(fā)展可以從新的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展而來。在查看區(qū)塊鏈工具的生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，顯然以太坊實(shí)際上是Token化經(jīng)濟(jì)得以創(chuàng)建的基礎(chǔ)。如果Token化經(jīng)濟(jì)模型能夠結(jié)合私有鏈，可擴(kuò)展性解決方案和隱私工具（如ZK-Snarks）的功能，則數(shù)字資產(chǎn)的整體Token化將全面超越受內(nèi)部激勵限制的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式。實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈的業(yè)務(wù)目標(biāo)為了實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈的上述業(yè)務(wù)目標(biāo)，我們必須評估需要提供服務(wù)的各個(gè)維度。在詳細(xì)介紹上述模型功能的圖表概述中，Ethereum能夠?qū)崿F(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫協(xié)調(diào)方案，激勵層以及Token化，而R3Corda和IBMFabric尚有一些功能未涉及。我們針對現(xiàn)實(shí)世界不同的業(yè)務(wù)場景應(yīng)用不同功能，以更好地理解平臺的功能。圖7：功能摘要信息的有效分配從功能上講，從分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫協(xié)調(diào)和利用角度來看，這些產(chǎn)品有著同樣相匹配的功能。R3Corda，IBMFabric和企業(yè)版以太坊確實(shí)具有分布式信息分配功能，可以通過不同層次的訪問權(quán)限控制和聯(lián)盟配置管理來促進(jìn)信息分配。雖然每個(gè)平臺的軟件架構(gòu)配置都不相同，但每個(gè)平臺都可以執(zhí)行有效的信息分配和協(xié)調(diào)所需的性能。可信不可篡改的信息在許多這些技術(shù)的背景下，不變性被視為信任的同義概念。在評估不變性特征時(shí)，必須了解的是，在利用基于Apache的數(shù)據(jù)流工具（如Kafka）的系統(tǒng)中，存在允許讀/寫數(shù)據(jù)訪問的固有功能。因此，由于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中進(jìn)行了一些選擇，IBMFabric的不變性方面受到一定限制。對于R3Corda基于UTXO模型的系統(tǒng)，不變性方面在整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)保持不同。由于其系統(tǒng)的整體分布式賬本設(shè)計(jì)，它們已經(jīng)建立了可在整個(gè)平臺上展示的某些信任方面。在以太坊背景下建立起來的信任和不變性都是在基于PatriciaMerkleTries的公有鏈的子協(xié)議中。由于這種生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)核心軟件范例的保存以及與公有鏈的可連接性，以太坊區(qū)塊鏈和以太坊的相關(guān)派生能夠充分證實(shí)不變性。隨著資產(chǎn)數(shù)字化開始，這種不變性中獲得的信任終將增加生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值。資產(chǎn)數(shù)字化應(yīng)該認(rèn)識到，IBMFabric名義上能夠創(chuàng)建數(shù)字資產(chǎn)的，因?yàn)橘Y產(chǎn)的數(shù)字化實(shí)際是把產(chǎn)品注冊成數(shù)字格式。但是在Fabric上創(chuàng)建的數(shù)字化資產(chǎn)將只能在Fabric的系統(tǒng)上運(yùn)行。就像如果你在某一電子郵件客戶端A上創(chuàng)建的郵箱只能夠與使用完全相同的電子郵件客戶端A的人進(jìn)行通信，這與當(dāng)前世界中存在多個(gè)電子郵件客戶端可以互相通信的不同。R3Corda也存在類似的不一致之處，因?yàn)镽3的平臺用戶在與R3之外的其他平臺進(jìn)行交互通信時(shí)會受到限制，從而導(dǎo)致供應(yīng)商鎖定(vendorlock-in)。由于R3Corda主要關(guān)注銀行客戶，而銀行需要獨(dú)立的銀行軟件。應(yīng)該指出的是，該平臺的用戶將僅限于與僅使用R3Co