聯(lián)盟鏈?zhǔn)悄壳?a target="_blank">區(qū)塊鏈落地實(shí)踐的熱點(diǎn)，也是大家對“殺手級應(yīng)用”期望最大的區(qū)塊鏈部署形態(tài)。聯(lián)盟鏈的誕生源于對區(qū)塊鏈技術(shù)的“反思”，是對比特幣、以太坊所體現(xiàn)的技術(shù)特點(diǎn)與企業(yè)客戶實(shí)際需要的融合與折衷，蘊(yùn)含了大量區(qū)塊鏈工作者的智慧與辛勞。

由于對未來價值的“共識”，很多廠商推出了自己的聯(lián)盟鏈框架或平臺，本文選擇了 Hyperledger Fabric、FISCO BCOS、微軟的 Coco、企業(yè)以太坊聯(lián)盟（EEA）及 R3 的 Corda 這五個具有一定影響力的聯(lián)盟鏈，擬從設(shè)計(jì)理念、生態(tài)、效率、擴(kuò)展性、節(jié)點(diǎn)管理與權(quán)限管理、智能合約、部署與運(yùn)維友好性、隱私保護(hù)、公鏈結(jié)合或演化能力九個方面進(jìn)行比對，以供各位開發(fā)者、愛好者參考。

其中，EEA 由于只出具規(guī)范而不涉及代碼，所以比對中采用了其官方承認(rèn)的技術(shù)基礎(chǔ)——摩根大通的 Quorum 平臺；Corda 并不是區(qū)塊鏈，嚴(yán)格說與其他四者的比較屬于分布式賬本技術(shù)這個層級的比較，但是由于其承認(rèn)設(shè)計(jì)上是受到區(qū)塊鏈技術(shù)啟發(fā)，且對其他聯(lián)盟鏈也產(chǎn)生了一定的影響，因此，也列入了比較范圍。本文的信息主要來源于公開的技術(shù)白皮書、Github 中的開源信息，就不在文中一一注明了。

一、設(shè)計(jì)理念

設(shè)計(jì)理念其實(shí)決定了一個框架或者系統(tǒng)的最佳應(yīng)用方式，是其設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，因此，研究每種區(qū)塊鏈時，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)真關(guān)注其如何“看待自己”，以免在應(yīng)用上出現(xiàn)“硬套”的問題。設(shè)計(jì)理念上本文分成核心思路與市場定位兩部分進(jìn)行比較。

（一）核心思路

核心思路體現(xiàn)的是其設(shè)計(jì)初衷，這個“初心”對其后續(xù)技術(shù)走向有一定的影響。

Hyperledger Fabric 是希望改變公鏈的單一通用網(wǎng)絡(luò)模式，通過建立多個可以互聯(lián)的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)覆蓋各類不同的業(yè)務(wù)場景，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的靈活性，滿足多樣化的要求，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的交互，這種思路體現(xiàn)在了其獨(dú)特的通道機(jī)制設(shè)計(jì)上。

FISCO BCOS 初衷是設(shè)計(jì)一個國內(nèi)企業(yè)主導(dǎo)研發(fā)、自主可控、對外開源的滿足金融行業(yè)需求企業(yè)級區(qū)塊鏈底層平臺，并逐漸擴(kuò)展至其他領(lǐng)域、適用于廣泛的分布式商業(yè)場景，所以進(jìn)行了自底向上的完整設(shè)計(jì)，并考慮了較多國內(nèi)的特殊需求。

Coco 基于保密聯(lián)盟環(huán)境的假定，重新評估了公鏈的設(shè)計(jì)，通過將其他區(qū)塊鏈協(xié)議集成為底層，快速高效地構(gòu)建區(qū)塊鏈應(yīng)用。在這種思路下 Coco 大膽放松了一些關(guān)鍵的設(shè)計(jì)限制，并且最終實(shí)現(xiàn)了一個對現(xiàn)有區(qū)塊鏈協(xié)議的加速機(jī)制，可集成的協(xié)議已經(jīng)包括 Hyperledger Fabric、以太坊、Corda、Quorum 等。

EEA 是力求引導(dǎo)一種基于以太坊的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)，可根據(jù)成員需要定制，但不提供代碼（Quorum 提供部分開源代碼）。官方承認(rèn)其技術(shù)基礎(chǔ)是摩根大通開發(fā)的 Quorum 平臺，該平臺的目標(biāo)則是提供高速、高吞吐量交易的能力，以解決區(qū)塊鏈技術(shù)在金融等領(lǐng)域遭遇的挑戰(zhàn)。

Corda 希望提供一個具有唯一性、權(quán)威性、可以記錄企業(yè)間所有協(xié)議的全局邏輯賬本，核心是實(shí)現(xiàn)具有節(jié)點(diǎn)間最小信任機(jī)制的無中心數(shù)據(jù)庫，因此，Corda 主張充分考慮與現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的結(jié)合，而非將現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)拆掉重來。Corda 的設(shè)計(jì)思路對 Hyperledger Fabric 有一定影響，也參與了對后者的建設(shè)。

（二）市場定位

市場定位反映了對自身應(yīng)用方向的價值主張。五個聯(lián)盟鏈都是面向企業(yè)級應(yīng)用的，但是具體的定位略有差異：

Hyperledger Fabric 旨在打造不分行業(yè)的通用區(qū)塊鏈開源框架；

FISCO BCOS 源自企業(yè)級區(qū)塊鏈平臺 BCOS，做為一個金融版本分支，保留通用性的同時，更關(guān)注于金融行業(yè)，并且較多考慮了監(jiān)管機(jī)構(gòu)的特殊性；

Coco 希望提供更高效易用的區(qū)塊鏈技術(shù)，沒有特殊的行業(yè)定位；

EEA 比較有趣，它以將所有企業(yè)導(dǎo)向一個統(tǒng)一的路線圖（該路線圖以以太坊技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)）為目標(biāo)，但是由于目前的技術(shù)代表是摩根大通的 Quorum，所以，應(yīng)用實(shí)例上對金融行業(yè)更有指導(dǎo)性；

Corda 則是針對金融行業(yè)的，并且明確提出至少一定時間內(nèi)不會考慮其他行業(yè)。

從設(shè)計(jì)理念的角度來講，選用 Hyperledger Fabric 時，應(yīng)當(dāng)善用其通道機(jī)制，通過通道機(jī)制降低業(yè)務(wù)或者環(huán)境的復(fù)雜度，但是要注意其跨通道能力的一些技術(shù)限制；FISCO BCOS 則應(yīng)關(guān)注其對國內(nèi)市場特殊需求的適應(yīng)性設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)會帶來很多部署上的優(yōu)勢；Coco 和 EEA（Quorum）設(shè)計(jì)理念上都屬于基于現(xiàn)有協(xié)議的優(yōu)化加速機(jī)制，只是前者“博愛”，兼容的協(xié)議更多，后者“專一”，只針對以太坊；選用 Corda 則要先明確，它不是區(qū)塊鏈，不要帶著區(qū)塊鏈的價值假定去應(yīng)用。

二、生態(tài)

大家常說建聯(lián)盟鏈就是建生態(tài)，所以本文就比較下要幫著別人建生態(tài)的聯(lián)盟鏈，其自身的生態(tài)建的如何。生態(tài)考察主要包括管理方、社區(qū)和商業(yè)應(yīng)用這三個方面。

（一）管理方

從管理方看，各家都是“實(shí)力派”。

Hyperledger Fabric 的管理方是 Linux 基金會，基金會管理下的 Hyperledger 其實(shí)是一個項(xiàng)目系列，包括 Cello、Swatooth、Burrow、Iroha 等；

FISCO BCOS 管理方是金鏈盟，金鏈盟是由深圳市金融科技協(xié)會、深圳前海微眾銀行、深證通、騰訊、華為、中科院等金融機(jī)構(gòu)、科技企業(yè)、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)等組成的非營利性組織；（參考 https://www.fisco.com.cn/views/member.html）

Coco 的管理方是微軟；

EEA 是由芝加哥交易所、因特爾、ING、摩根大通和微軟等三十幾家創(chuàng)始成員組成的；

Corda 的管理方 R3 是以銀行為主的組織，至少已經(jīng)吸收了 42 家金融巨頭，包括富國銀行、美國銀行、花旗銀行、德意志銀行、加拿大皇家銀行等，我國的平安、招行等也是其成員，不過 R3 麻煩不斷，也有些重量級成員已經(jīng)退出。

（二）社區(qū)

現(xiàn)今科技發(fā)展比較流行開源，五大聯(lián)盟鏈也都是開源的，開源意味著要搞好社區(qū)建設(shè)，通過社區(qū)推廣和改進(jìn)設(shè)計(jì)，凝聚更多智慧。

Hyperledger Fabric 已經(jīng)打造了國際化的社區(qū)，除了在 GitHub 上比較活躍外，大量的線下 Meetup、技術(shù)推廣活動也比較多，加上 IBM 的有力推動，使其有了大量的活躍用戶；

FISCO BCOS 社區(qū)建設(shè)初現(xiàn)規(guī)模，已有了千級成員、百級機(jī)構(gòu)參與，除了 GitHub 外，還有官方微信群。FISCO BCOS 在不斷迭代源碼和文檔的基礎(chǔ)上，陸續(xù)推出了線上線下多種形式的系列運(yùn)營活動，包括技術(shù)培訓(xùn)、高校開課、線上線下講座沙龍、包括近期舉辦的金鏈盟中國區(qū)塊鏈大賽，影響力逐漸擴(kuò)散。作為國內(nèi)開源項(xiàng)目，相信未來發(fā)展上會有一定的“天時地利人和”；

Coco 社區(qū)不是很活躍；

Quorum 在 GitHub 上已經(jīng)有了 551 個話題，有一定活躍度；

Corda 也不是很活躍。

（三）商業(yè)應(yīng)用

商業(yè)應(yīng)用是大家打造區(qū)塊鏈平臺的目的，也是一個聯(lián)盟鏈最重要的人氣所在。

Hyperledger Fabric 得益于 IBM 的大力推廣，加上技術(shù)框架比較成熟、推出較早，目前已有較多商業(yè)應(yīng)用，據(jù) IBM 披露有 400 多個落地項(xiàng)目，其中不乏馬士基、沃爾瑪、聯(lián)想、郵儲銀行這類大型客戶，也有統(tǒng)計(jì)稱，所有聯(lián)盟鏈項(xiàng)目中 Hyperledger Fabric 已占據(jù)半壁江山；

FISCO BCOS 從金融出發(fā)，攜本土優(yōu)勢，落地項(xiàng)目也有數(shù)十個，包括微眾銀行的機(jī)構(gòu)間對賬平臺、網(wǎng)易的競猜游戲，四方精創(chuàng)的供應(yīng)鏈金融、城商行旅游金融聯(lián)盟的旅游金融、仲裁鏈、安妮股份的版權(quán)存證平臺、樂尋坊的人才活動平臺、鏈動時代的不動產(chǎn)登記系統(tǒng)等；

Coco 目前在項(xiàng)目方面乏善可陳，除了其白皮書中提到的 Mojix 將其供應(yīng)鏈 Dapp 轉(zhuǎn)移到 Coco 平臺上之外，沒有更多公開的項(xiàng)目信息；

Quorum 上，比較有影響的應(yīng)該算是 2017 年 10 月摩根大通開發(fā)的 IIN（Interbank Information Network）平臺，實(shí)現(xiàn)跨行信息交互，摩根大通、加拿大皇家銀行、澳大利亞 ANZ 銀行、新西蘭銀行等相繼加入該平臺；

Corda 也是同樣的境地，雷大雨小，耗費(fèi)巨資，但是測試的多，落地的少。

從生態(tài)角度看，Hyperledger Fabric啟動的比較早，目前領(lǐng)先一步，但是 FISCO BCOS 奮起直追，已經(jīng)初見規(guī)模，Coco、Quorum、Corda 還需要做很大努力。

三、效率

區(qū)塊鏈目前最差強(qiáng)人意的指標(biāo)莫過于效率，雖然現(xiàn)在也有些人開始反思也許不應(yīng)當(dāng)苛求區(qū)塊鏈的效率，但是商業(yè)應(yīng)用總是回避不了這個問題。效率方面，本文從共識協(xié)議、出塊速度、TPS 和存儲消耗這四點(diǎn)加以比對。

（一）共識協(xié)議

聯(lián)盟鏈為了提升交易速度，往往是先從共識協(xié)議“下手”。POW 和 POS 都無法滿足商業(yè)應(yīng)用的需要，“挖礦”對聯(lián)盟鏈來講也是沒必要的，因此，各家都采用了替代的共識方案。

Hyperledger Fabric 在 0.6 版中應(yīng)用了 PBFT，而在 1.0 版中放棄了 PBFT，轉(zhuǎn)而采用效率更高的 Kafka，支持單點(diǎn)和集群兩種方式，由 Kafka 直接給交易排序和出塊。

FISCO BCOS 支持并行計(jì)算的 PBFT 和標(biāo)準(zhǔn) RAFT 兩種方式，前者是將通常的 PBFT 中議長節(jié)點(diǎn)和投票節(jié)點(diǎn)分步驗(yàn)證的方式優(yōu)化為并發(fā)驗(yàn)證，從而進(jìn)一步提高共識效率；

Coco 支持 Paxos 和 Caesar 兩種協(xié)議。由于 Coco 節(jié)點(diǎn)是建立在基于硬件的 TEEs（可信執(zhí)行環(huán)境）上，因此就假定了節(jié)點(diǎn)充分可信，所以在 Paxos 中，leader 節(jié)點(diǎn)處理過的事務(wù)，follwer 節(jié)點(diǎn)簡單跟隨即可，這體現(xiàn)了其對公鏈假定的改變；Caesar 支持靈活的容錯模型，可以與 Paxos 共同使用以防范 leader 節(jié)點(diǎn)由于 TEEs 遭到破壞產(chǎn)生的安全威脅，該協(xié)議支持在 follwer 節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn) leader 節(jié)點(diǎn)不可靠時將其驅(qū)逐，從而保證全網(wǎng)的安全；

Quorum 支持 Raft 和 Istanbul BFT 兩種協(xié)議。后者是由來自***的 AMIS 帳聯(lián)網(wǎng)公司在 2017 年研發(fā)的，可以大幅提升現(xiàn)有的以太坊架構(gòu)的訊息交換效率；

Corda 比較特殊，它借鑒“礦工”角色設(shè)計(jì)了公證人模塊來提供交易公證（也即簽名）服務(wù)，整個網(wǎng)絡(luò)不依賴于任何特定的共識算法。但公證人是一個集群概念，一般使用 BFT 或 Raft 在公證人間達(dá)成一致，因此，公證人是存在效率問題，可能成為效率瓶頸；

與傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)的共識設(shè)計(jì)相比，Hyperledger Fabric 并沒有什么改進(jìn)，其共識方式與中心化共識的分布式數(shù)據(jù)庫一致；FISCO BCOS 支持 PBFT 共識算法，具備拜占庭容錯功能，也提供 RAFT 共識算法，適用于在節(jié)點(diǎn)可信度比較樂觀的場景；Coco 是通過 TEEs 提高節(jié)點(diǎn)可信性，以降低共識協(xié)議的復(fù)雜度；Quorum 也沒做多少調(diào)整，尤其是在引入 Istanbul BFT 之前；Corda 應(yīng)該說是在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中引入了“礦工”理念。

（二）出塊速度

由于替換了共識機(jī)制，因此相比使用 POW 的比特幣、以太坊，聯(lián)盟鏈出塊速度要提高很多。Hyperledger Fabric、FISCO BCOS、Coco 都是秒級出塊；Quorum 則稱是毫秒級，默認(rèn)設(shè)定是 50 毫秒，可以調(diào)整；Corda 沒有塊，所以也沒有出塊速度可以考量。

（三）TPS

TPS 相當(dāng)于區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缰械摹熬W(wǎng)紅”，很多新出現(xiàn)的鏈都把 TPS 貼在“腦門”上。這五大聯(lián)盟鏈雖然 TPS 遠(yuǎn)高于比特幣、以太坊，但還是比現(xiàn)有的分布式系統(tǒng)遜色：

Hyperledger Fabric 通常實(shí)測的 TPS 在 300-500 之間；

FISCO BCOS 實(shí)測單鏈可以達(dá)到 1000 以上。并且支持多鏈架構(gòu)下的并行計(jì)算，可靈活擴(kuò)展，理論上無上限。

Coco 官方數(shù)據(jù)是 1600；

Quorum 在 Istanbul BFT 協(xié)議下可以達(dá)到 400-800，Raft 下缺少數(shù)據(jù)；

Corda 由于其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的原因，沒有全局吞吐量可以衡量。

其實(shí) TPS 方面如果沒有達(dá)到一個數(shù)量級以上的差異，是不用特殊關(guān)注的，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，節(jié)點(diǎn)數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、硬件配置、軟件設(shè)計(jì)等都會對 TPS 產(chǎn)生影響，而現(xiàn)有的聯(lián)盟鏈在吞吐量上已經(jīng)可以滿足相當(dāng)一部分商業(yè)場景的要求，畢竟 Visa 在 2016 年每秒實(shí)際處理的交易也只有 1，667 筆，盡管 Visanet 據(jù)稱有每秒處理 56，000 筆交易的能力。

（四）存儲消耗

區(qū)塊鏈可以說是以“浪費(fèi)”存儲來換取信任的技術(shù)。雖然存儲設(shè)備的價格越來越低廉，但這不代表“浪費(fèi)”就沒毛病，存儲的快速膨脹一定會帶來效率、成本、可用性等諸多問題，甚至?xí)蟾淖冊O(shè)計(jì)架構(gòu)，尤其是在大家都想追求“殺手級應(yīng)用”的時候。

Hyperledger Fabric 方面，螞蟻金服倒是給出了一個詳細(xì)的計(jì)算公式，F(xiàn)abric 數(shù)據(jù)容量估算（GB） = 每種業(yè)務(wù)每天平均交易筆數(shù) x （Fabric 每筆交易基本開銷 + 每筆交易平均業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)大小 KB x 2 ） x 業(yè)務(wù) Channel 數(shù)量 x（365 x 年數(shù) x（Peer 節(jié)點(diǎn)數(shù)量 x 2~1 之間 + Orderer 節(jié)點(diǎn)數(shù)量）+ Kafka Retention 天數(shù) x Kafka Replica 數(shù)量） / （1024 x 1024），其計(jì)算示例中，在業(yè)務(wù)筆數(shù)每天 10 萬、4 節(jié)點(diǎn)、2 通道、單筆交易容量 1K 的情況（其他因素不詳細(xì)列出了）下，年存儲消耗 4619G；

FISCO BCOS 支持歷史數(shù)據(jù)快速追蹤，對接數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)分布式存儲，能夠支持海量服務(wù)的存儲需求，提高存儲訪問速率，節(jié)省存儲消耗。

Coco 由于設(shè)計(jì)上需要集成區(qū)塊鏈協(xié)議做底層，因此其消耗就取決于集成的區(qū)塊鏈協(xié)議，比如集成了 Hyperledger Fabric，那加上 Coco 自身的消耗，其存儲消耗量至少應(yīng)該是比肩 Fabric 的；

Quorum 也沒有針對存儲的特殊優(yōu)化，至少應(yīng)當(dāng)按照大于以太坊消耗來估算；

Corda 倒是不同于其他聯(lián)盟鏈，因?yàn)樗旧暇褪莻鹘y(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫，而且沒有任何節(jié)點(diǎn)保存全局?jǐn)?shù)據(jù)，每個節(jié)點(diǎn)都只保存跟自己有關(guān)的數(shù)據(jù)，所以，其存儲消耗應(yīng)該與傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)類似，沒有過多的冗余消耗。

綜上，從效率方面看，在 Hyperledger Fabric 之后推出或開源的其他聯(lián)盟鏈，效率高于它也屬正常。FISCO BCOS、Quorum 本就是面向金融的設(shè)計(jì)，所以效率要求自然要高于一開始就希望做通用框架 Hyperledger Fabric；Coco 設(shè)計(jì)理念上就是希望做成“加速器”的，它的效率理應(yīng)高于任何它可以集成的區(qū)塊鏈；而 Corda 的設(shè)計(jì)模式?jīng)Q定了很難全面評價其效率，只能去單獨(dú)觀察每個實(shí)例。

四、擴(kuò)展性

聯(lián)盟鏈的用戶都希望自己能發(fā)展成生態(tài)圈，比如海爾的供應(yīng)鏈、中化的原油進(jìn)出口貿(mào)易平臺、馬士基的全球交易平臺等，因此，擴(kuò)展性是聯(lián)盟鏈設(shè)計(jì)必須要考慮的問題。這方面本文關(guān)注了節(jié)點(diǎn)數(shù)量擴(kuò)展、共識擴(kuò)展、單多鏈模式、加密算法擴(kuò)展、第三方認(rèn)證證書支持這五點(diǎn)。

（一）節(jié)點(diǎn)數(shù)量擴(kuò)展

Hyperledger Fabric 在節(jié)點(diǎn)數(shù)量擴(kuò)展方面是弱項(xiàng)，已落地項(xiàng)目多是個位數(shù)節(jié)點(diǎn)，但是可以支持較多的客戶端，算是一種彌補(bǔ)，不過節(jié)點(diǎn)數(shù)少其實(shí)意味著參與方的獨(dú)立性是會有所下降的；

FISCO BCOS 的分組模式支持根據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行水平擴(kuò)容，因此理論上節(jié)點(diǎn)數(shù)量是不受限制的；

Coco 在這方面有些“投機(jī)取巧”，可支持的節(jié)點(diǎn)數(shù)量取決于其集成的區(qū)塊鏈協(xié)議，如果集成的是公鏈協(xié)議，在理論上也不受限制；

Quorum 是基于以太坊的，因此理論上也沒有限制；

Corda 同樣也沒有節(jié)點(diǎn)數(shù)限制。

雖然除了 Hyperledger Fabric，其他聯(lián)盟鏈似乎都沒有節(jié)點(diǎn)數(shù)量問題，但是節(jié)點(diǎn)數(shù)量其實(shí)還受共識協(xié)議的影響，BFT 類共識協(xié)議在節(jié)點(diǎn)數(shù)量超過一定水平時會出現(xiàn)吞吐量下降，設(shè)計(jì)時應(yīng)當(dāng)考慮這點(diǎn)。

（二）共識協(xié)議擴(kuò)展

共識協(xié)議的擴(kuò)展能力對聯(lián)盟鏈的穩(wěn)定性有很大影響，能否根據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)平衡情況、吞吐量進(jìn)行調(diào)整決定了其網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展能力。

Hyperledger Fabric 雖然很早在設(shè)計(jì)上就稱其共識模塊可插拔，但是目前實(shí)際應(yīng)用上看是不具備插拔能力的，每個版本僅支持一種共識模式；

FISCO BCOS 支持共識協(xié)議的插件式實(shí)現(xiàn)，允許切換共識機(jī)制；

Coco、Quorum 目前也具備了這種能力；

Corda 實(shí)現(xiàn)的應(yīng)該說不是共識協(xié)議的直接插拔，而是公證人模塊的可插拔，可以通過切換公證人模塊來選擇公證人的共識模式。

（三）單多鏈模式

多鏈模式目前被很多新出現(xiàn)的鏈用于性能擴(kuò)展，不過多鏈模式有利有弊，提升性能的同時也增加了設(shè)計(jì)復(fù)雜度。

Hyperledger Fabric 的通道機(jī)制其實(shí)可以算是早期的多鏈設(shè)計(jì)，但是通道在 Hyperledger Fabric 中并不是出于提升效率的目的設(shè)計(jì)的，而是為了滿足業(yè)務(wù)多樣性要求，以降低業(yè)務(wù)復(fù)雜度，因此，通道機(jī)制目前在性能擴(kuò)展方面沒有顯著貢獻(xiàn)；

FISCO BCOS 是明確的并行計(jì)算多鏈設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)上要求開發(fā)者盡可能保持多鏈的同構(gòu)特征以減少沖突，多鏈設(shè)計(jì)被直接應(yīng)用在系統(tǒng)擴(kuò)展方面；

Coco 的模式仍然取決于其集成的區(qū)塊鏈協(xié)議；

Quorum 是單鏈模式的，底層的性能擴(kuò)展要跟隨以太坊的技術(shù)路線，可能要依賴以太坊的分片等技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展；

Corda 設(shè)計(jì)上是多網(wǎng)絡(luò)模式，沒有單多鏈的概念，但是可以建立兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的雙向連接，配置雙方信任的公正和認(rèn)證機(jī)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)融合，融合算是其擴(kuò)展的一種方式。

（四）加密算法擴(kuò)展

對于國內(nèi)的應(yīng)用，加密算法的擴(kuò)展也即國密替換是一個強(qiáng)烈需求，尤其是在金融領(lǐng)域。

Hyperledger Fabric 不支持國密替換，目前已有的應(yīng)用凡實(shí)現(xiàn)國密的基本上是自行替換或者依賴第三方服務(wù)；

FISCO BCOS 是支持國密的；

Coco 未對加密算法的選擇有明確說明，因?yàn)檫@對 Coco 而言屬于底層，取決于其集成區(qū)塊鏈協(xié)議，但目前它所集成的協(xié)議中還沒有支持國密的；

Quorum、Corda 都沒有對國密的支持方案。

（五）第三方認(rèn)證證書支持

這一點(diǎn)對國內(nèi)的應(yīng)用也很重要。

Hyperledger Fabric 目前不支持第三方 CA；

FISCO BCOS 支持第三方證書，支持證書的撤銷，支持多CA；

Coco 由于私鑰都保管在本地業(yè)務(wù)系統(tǒng)且允許自己生成，網(wǎng)絡(luò)上只存公鑰集，因此技術(shù)上看應(yīng)該可以支持第三方 CA；

Quorum、Corda 都未見有此類支持。

綜上，Hyperledger Fabric 在擴(kuò)展性上有一定的限制； FISCO BCOS 的可擴(kuò)展性是很有優(yōu)勢的，尤其是面向國內(nèi)應(yīng)用時；Coco 擴(kuò)展性取決于其集成的協(xié)議；Quorum 的擴(kuò)展性與以太坊關(guān)系密切；Corda 除了在加密算法和第三方認(rèn)證證書方面外，擴(kuò)展的自由度有可能是最高的。

五、節(jié)點(diǎn)管理與權(quán)限管理

除了共識之外，聯(lián)盟鏈與公鏈的顯著區(qū)別當(dāng)屬在節(jié)點(diǎn)和權(quán)限上的設(shè)計(jì)了。本文從節(jié)點(diǎn)類型、作用、成員準(zhǔn)入控制、角色和權(quán)限管理這幾個方面比較下各聯(lián)盟鏈之間的差異。

（一）節(jié)點(diǎn)類型

Hyperledger Fabric 網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)主要分為排序節(jié)點(diǎn)、背書節(jié)點(diǎn)和記賬節(jié)點(diǎn)三類，實(shí)際應(yīng)用中還可以加入只有同步賬本能力的二級節(jié)點(diǎn)；

FISCO BCOS 中包含核心節(jié)點(diǎn)、全節(jié)點(diǎn)、輕節(jié)點(diǎn)；

Coco 是一個可信驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)（VN）分布式網(wǎng)絡(luò)，也即，它只有一類節(jié)點(diǎn)就是 VN；

Quorum 中的節(jié)點(diǎn)是基于的以太坊 Golang 版本實(shí)現(xiàn)的，因此節(jié)點(diǎn)之間是對等的，沒有節(jié)點(diǎn)類型的區(qū)分，節(jié)點(diǎn)之間可以有白名單管理；

Corda 也不區(qū)分節(jié)點(diǎn)類型。

（二）節(jié)點(diǎn)作用

Hyperledger Fabric 網(wǎng)絡(luò)中背書節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)提供簽名服務(wù)，經(jīng)背書節(jié)點(diǎn)簽名且滿足簽名策略的交易提案會提交給排序節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交易排序和出塊，再由記賬節(jié)點(diǎn)完成賬本更新；

FISCO BCOS 中核心節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)共識和記賬，共識節(jié)點(diǎn)參與記賬共識， 觀察節(jié)點(diǎn)同步賬本；

Coco、Quorum、Corda 中節(jié)點(diǎn)都是對等的。

（三）準(zhǔn)入控制

Hyperledger Fabric 中有專門的 CA 模塊提供用戶信息注冊、數(shù)字證書發(fā)行、延期和吊銷等服務(wù)，成員管理采用 MSP 方式，同一個組織內(nèi)的成員通過共用同一個 MSP 標(biāo)識進(jìn)行識別；

FISCO BCOS 中，成員加入網(wǎng)絡(luò)采用管理員認(rèn)證的方式，提供合法有效的成員信息與CA證書，由管理員審核通過后，加入網(wǎng)絡(luò)；

Coco 網(wǎng)絡(luò)中的角色分為成員和參與者兩種，成員是網(wǎng)絡(luò)的集體管理者，擁有投票權(quán)，投票決定其他機(jī)構(gòu)的加入或刪除；

Quorum 網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)通過授權(quán)才能加入網(wǎng)絡(luò)，授權(quán)是集中式的，通過 Java 控制臺操作；

Corda 中節(jié)點(diǎn)也是需要授權(quán)加入的，節(jié)點(diǎn)選擇加入一個或多個網(wǎng)絡(luò)地圖，網(wǎng)絡(luò)地圖相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)成員及其地址列表，節(jié)點(diǎn)只能與所在地圖中的成員進(jìn)行交易。

（四）角色

Hyperledger Fabric 中雖然成員沒有明確的角色劃分，但是基于其運(yùn)維或?qū)?yīng)的節(jié)點(diǎn)的差異會自然形成不同的角色；

FISCO BCOS 網(wǎng)絡(luò)中的角色包含超級管理員、鏈或權(quán)限管理員、運(yùn)維、交易、監(jiān)管等；

Coco 網(wǎng)絡(luò)中的角色分為成員和參與者兩種，但不是必須同時具有兩類參加者，也可以只有成員類型；

Quorum 網(wǎng)絡(luò)中沒有角色的區(qū)分；

Corda 網(wǎng)絡(luò)中的角色分為公證人和參與者兩種，公證人提供公證服務(wù)，參與者進(jìn)行交易。

（五）權(quán)限管理

Hyperledger Fabric 中權(quán)限主要通過策略進(jìn)行管理，策略實(shí)際上是成員通過節(jié)點(diǎn)進(jìn)行某種操作，比如提交交易提案等，所需要滿足的簽名數(shù)量要求。

FISCO BCOS 權(quán)限管理采用系統(tǒng)合約的方式，并可以通過自定義合約的方式進(jìn)行權(quán)限管理功能的擴(kuò)展，權(quán)限管理模型為 ARPI（賬戶——角色——權(quán)限——接口）模式，多個賬戶可以對應(yīng)同一個角色，角色有明確的權(quán)限列表，每個權(quán)限對應(yīng)一個接口，接口指向智能合約，權(quán)限列表按照系統(tǒng)合約方式維護(hù)。業(yè)務(wù)中的權(quán)限管理則采用交易權(quán)限鏈的方式，一個交易相當(dāng)于一組權(quán)限鏈，包含多個 Filter，交易處理是逐個 Filter 進(jìn)行權(quán)限判斷，一個交易完成相當(dāng)于一組 Filter 審核都通過。

Coco 網(wǎng)絡(luò)有成員負(fù)責(zé)治理，參與者是沒有投票權(quán)的，不能參加網(wǎng)絡(luò)管理。成員和參與者都可以擁有 VN。成員對網(wǎng)絡(luò)的管理通過共同維護(hù)一個可編程的網(wǎng)絡(luò)章程來進(jìn)行，章程內(nèi)容至少包括成員列表、VN 列表、代碼清單、TEE 清單和投票策略。

Quorum、Corda 沒有明顯的權(quán)限管理內(nèi)容。

綜合比較，F(xiàn)ISCO BCOS 的設(shè)計(jì)比較周全，也有一定的復(fù)雜性，但這也意味著它能夠支持更復(fù)雜的場景； Hyperledger Fabric 、Coco 帶有一定中心化因素；相較之下，Quorum、Corda 更接近公鏈思路。帶有中心化因素本就是聯(lián)盟鏈對其應(yīng)用的商業(yè)環(huán)境的體現(xiàn)，這也無可厚非。

六、智能合約

為了提升效率，支持更加友好的設(shè)計(jì)，各聯(lián)盟鏈在智能合約上也出現(xiàn)了不同的發(fā)展思路。

Hyperledger Fabric 中的智能合約稱為“鏈碼”。鏈碼分為系統(tǒng)鏈碼和普通鏈碼，前者包括生命周期管理、配置管理等，屬于系統(tǒng)控制層面的鏈碼；普通鏈碼則是用于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的鏈碼，智能合約開發(fā)通常指的就是這部分鏈碼。鏈碼的業(yè)務(wù)模型為“MCV-B”，即，在傳統(tǒng)的 MVC（模型、控制器、視圖）模式中嵌入 B（區(qū)塊鏈），強(qiáng)調(diào)鏈碼是業(yè)務(wù)邏輯的加強(qiáng)。鏈碼的生命周期包括打包、安裝、實(shí)例化、升級、停止和啟動，運(yùn)行在 Docker 中，由背書節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)用，目前主要支持的是 Go 語言。Hyperledger Fabric 雖然提供了跨通道機(jī)制，允許跨通道調(diào)用鏈碼，但是跨通道調(diào)用只支持讀而不支持寫。

FISCO BCOS 中除了通常用于業(yè)務(wù)邏輯的智能合約外，將系統(tǒng)管理也智能合約化了，統(tǒng)稱為系統(tǒng)合約，包含系統(tǒng)代理、節(jié)點(diǎn)管理、機(jī)構(gòu)證書、權(quán)限管理、全網(wǎng)配置五類。上述合約原則上由區(qū)塊鏈管理員在網(wǎng)絡(luò)啟動時部署，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行期間的變更則需要在去全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)許可的情況下由管理員操作。FISCO BCOS 主要支持 EVM 引擎的智能合約。

Coco 由于其節(jié)點(diǎn)運(yùn)行在可信執(zhí)行環(huán)境中，因此，與其他聯(lián)盟鏈不同的是智能合約只需單個節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，不必多次驗(yàn)證。更與眾不同的是，因?yàn)榭梢詥吸c(diǎn)只運(yùn)行一次，所以 Coco 的智能合約支持不確定交易。此外，允許智能合約直接連接外部可信數(shù)據(jù)源。

Quorum 是基于以太坊智能合約的，智能合約本身沒有特別之處，合約運(yùn)行結(jié)果方面，節(jié)點(diǎn)只對公開交易和節(jié)點(diǎn)涉及的私有交易進(jìn)行驗(yàn)證，而不必驗(yàn)證所有交易。

Corda 的智能合約設(shè)計(jì)思路也比較獨(dú)特，首先，它主張智能合約的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)邏輯要能關(guān)聯(lián)到明確的法律依據(jù)上，這相當(dāng)于要智能合約跟業(yè)務(wù)憑證之間具有強(qiáng)聯(lián)系；其次，Corda 主張純函數(shù)式設(shè)計(jì)，力推金融合約的標(biāo)準(zhǔn)化，提供小型類庫，以減少對低層次邏輯的重新開發(fā)；再次，單純看智能合約的話，Corda 的智能合約是“碎片化”的小段程序，而且只能做為起流轉(zhuǎn)控制作用的“驗(yàn)證程序”，做不到一般智能合約那種價值轉(zhuǎn)移功能，在 Corda 中，“交易”、“智能合約”和“流式架構(gòu)”加起來才能與其他平臺的智能合約相當(dāng)。

總結(jié)一下，Hyperledger Fabric 的鏈碼設(shè)計(jì)給了智能合約一個新的設(shè)計(jì)框架，這方面它是開創(chuàng)性的；FISCO BCOS 則將智能合約應(yīng)用擴(kuò)展到了系統(tǒng)管理方面；Coco 采取了改變公鏈設(shè)計(jì)假定的思路，不僅不對智能合約進(jìn)行重復(fù)驗(yàn)證，還支持不確定交易；Quorum 的智能合約基本沿襲公鏈思路；Corda 的思路也比較另類，但是智能合約本身卻更弱化了。

智能合約是隨著以太坊火起來的，成了區(qū)塊鏈的標(biāo)志性技術(shù)，但其實(shí)目前的智能合約還遠(yuǎn)不夠“智能”，這個名字容易引起誤解。以太坊創(chuàng)始人 Vitalik 最近在推特上發(fā)文稱對使用智能合約這個術(shù)語表示“十分遺憾”，應(yīng)該使用更專業(yè)或更無聊的名字，比如，“持續(xù)的腳本”之類的東西，想來也有此意。

七、部署與運(yùn)維友好性

聯(lián)盟鏈常被稱為是個“坑”，這個“坑”主要是在部署和運(yùn)維方面。

（一）部署

Hyperledger Fabric 雖然已經(jīng)是個成熟框架了，有良好的社區(qū)環(huán)境，市面上還有若干不錯的教材，但是部署方面依然讓很多新人不知就里，筆者所在的微信群里大部分時間都在交流部署問題而非設(shè)計(jì)問題；

FISCO BCOS提供一鍵安裝/step-by-step/docker等搭鏈方式，同時還未企業(yè)生產(chǎn)部署提供物料包的打包工具，簡化部署復(fù)雜度；

Coco 的部署特點(diǎn)是增加了一次對其他區(qū)塊鏈協(xié)議的集成，要先有底層區(qū)塊鏈協(xié)議，才能部署 Coco，這其實(shí)要設(shè)計(jì)人員對 Coco 和其集成的區(qū)塊鏈協(xié)議都有一定了解才好，學(xué)習(xí)成本較大，此外，Coco 需要部署 TEE 硬件設(shè)備來支持可信執(zhí)行環(huán)境構(gòu)建，這是其他聯(lián)盟鏈通常不需要的，TEE 因此也成為一個安全隱患；

Quorum 需要在以太坊之上部署，依賴以太坊，與 Coco 相同，設(shè)計(jì)人員最好也要了解以太坊；

Corda 的部署目前缺乏實(shí)例來做比較。

（二）運(yùn)維

Fabric 目前沒有提供多少支持工具，多數(shù)需要設(shè)計(jì)者自己開發(fā)；

FISCO BCOS 提供了方便運(yùn)維的合約命名服務(wù)，提供區(qū)塊鏈瀏覽器和監(jiān)控，并且有上帝模式用于處理節(jié)點(diǎn)崩潰問題，運(yùn)維友好度有一定改善；

Coco 目前未見提供多少運(yùn)維工具；

Quorum 有一些第三方支持工具；

Corda 與其他聯(lián)盟鏈相比，運(yùn)維方面最大的特色莫過于支持受限形式的數(shù)據(jù)庫回滾。

聯(lián)盟鏈的部署和運(yùn)維都有一定的學(xué)習(xí)曲線，其復(fù)雜度遠(yuǎn)高于公鏈，一個新手部署一條以太坊要不了多少時間，但是運(yùn)轉(zhuǎn)起一個聯(lián)盟鏈，還是需要打聽不少“小伙伴”的。

八、隱私保護(hù)

聯(lián)盟鏈有一個讓大家糾結(jié)的問題是，明明要上鏈一起共建生態(tài)、共享信息，卻紛紛要求隱私保護(hù)，要上鏈又不能隨意公開，不僅希望身份保密，還希望交易信息保密，這與公鏈信息公開、身份保密的設(shè)計(jì)理念有很大不同，但這是合理要求，尤其是在金融領(lǐng)域。本文從可見范圍、加密措施兩方面對各鏈加以比較。

（一）可見范圍

Hyperledger Fabric 的通道可以用來隔離數(shù)據(jù)，只有在同一通道內(nèi)的節(jié)點(diǎn)才可以共享同一套賬本信息，而通過組織設(shè)計(jì)，基于 MSP 標(biāo)識可以在同一通道內(nèi)進(jìn)一步控制數(shù)據(jù)可見范圍，1.2 版中加入了私有數(shù)據(jù)模式，允許指定的節(jié)點(diǎn)間共享信息，這比組織更加靈活；

FISCO BCOS 設(shè)計(jì)了 AMOP 協(xié)議，以提供機(jī)構(gòu)間的點(diǎn)對點(diǎn)通信，通信信息屬于鏈下信息，不在全網(wǎng)共享，鏈上部分在引入中央對手方提供信用背書的情況下，數(shù)據(jù)也僅在交易方和中央對手方之間共享，多鏈方式也可用于數(shù)據(jù)隔離，必要時通過跨連互通；

Coco 支持兩個或多個交易者的機(jī)密交易，通過 TEE 控制可見性，但要求集成的區(qū)塊鏈協(xié)議最好也提供一定支持；

Quorum 區(qū)分公開數(shù)據(jù)和私有數(shù)據(jù)，私有數(shù)據(jù)只允許限定的交易方可見；

Corda 數(shù)據(jù)僅在交易方之間可見，節(jié)點(diǎn)之間提供一個交易依賴關(guān)系圖，數(shù)據(jù)根據(jù)需要發(fā)送，而不在全局廣播，任何參與方都無法見到包含全部數(shù)據(jù)的全局賬本。

（二）加密措施

Hyperledger Fabric 1.1 開始支持賬本數(shù)據(jù)加密，1.2 版引入私有數(shù)據(jù)后，設(shè)計(jì)上允許只給 Kafka 提供交易 Hash 用于排序而不向 Kafka 提供交易信息，以防排序節(jié)點(diǎn)泄露數(shù)據(jù)；

FISCO BCOS 允許采用高強(qiáng)度的加密數(shù)據(jù)信封進(jìn)行保護(hù)，未參與交易的機(jī)構(gòu)只能接收到密文，此外，建議對敏感數(shù)據(jù)采用脫敏上鏈、Hash 上鏈等方式進(jìn)行保密處理；支持零知識證明，環(huán)簽名，群簽名，同態(tài)加密等隱私保護(hù)方法。

Coco 允許應(yīng)用程序先進(jìn)行數(shù)據(jù)加密再提交事務(wù)，公網(wǎng)數(shù)據(jù)采用加密傳播的方式，以對不受信任的 host 保密；

Quorum 有獨(dú)立的 Constellation 模塊，對私有事務(wù)的交易數(shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)，還提供了獨(dú)立的零知識證明（ZSL）模塊以防止驗(yàn)證用戶身份時發(fā)生信息泄露；

Corda 也使用 enclave 進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，并考慮使用安全硬件。

在隱私保護(hù)上，各鏈都下了很大力氣，這方面與其一較短長，不如考慮互相借鑒。

九、選型建議

通過以上八個方面，本文粗略比較了五大聯(lián)盟鏈的設(shè)計(jì)與差異，如果非要從技術(shù)角度給各家打個分、排個名，實(shí)在有些“霸王硬上弓”之嫌，各家原本思路和焦點(diǎn)就不同，都有自己的“小目標(biāo)”，非要不管人家自己的想法去論個短長，有些不太“科學(xué)”，也不是應(yīng)用的合理“姿勢”。各聯(lián)盟鏈畢竟都是為了解決實(shí)際問題、為了落地區(qū)塊鏈項(xiàng)目而設(shè)計(jì)的，所以，本文最后從大家都會關(guān)心的技術(shù)選型角度做個總結(jié)。

整體而言，Hyperledger Fabric 的綜合實(shí)力依然最強(qiáng)，推出時間早、框架完整且比較成熟，有國際化應(yīng)用和國際化社區(qū)加持，案例和技術(shù)支持對于仍屬早期發(fā)展階段的區(qū)塊鏈而言非常重要，Hyperledger Fabric 在這方面可以說優(yōu)勢極大。但是，它也有些不能回避的問題，比如基礎(chǔ)研發(fā)進(jìn)展緩慢，研發(fā)主體不明確，一些應(yīng)用者關(guān)心的關(guān)鍵問題遲遲不見解決。隨著百度、阿里、騰訊、京東等一眾國內(nèi)大廠的強(qiáng)勢加入，Hyperledger Fabric 的優(yōu)勢地位也會受到越來越多的挑戰(zhàn)，對此，它急需合適的應(yīng)對措施。

FISCO BCOS 應(yīng)該說是本土化設(shè)計(jì)的代表，其在底層研究上的投入、關(guān)鍵技術(shù)上的改進(jìn)、對國內(nèi)需要的適應(yīng)性調(diào)整、對社區(qū)建設(shè)和運(yùn)維的重視，都有可圈點(diǎn)之處，平臺在各行業(yè)的通用性也在加強(qiáng)，隨著開源工作的推進(jìn)和案例的不斷增加，其本土化優(yōu)勢會逐步顯現(xiàn)。在國家政策的鼓勵下，國內(nèi)大廠如今紛紛高調(diào)殺入聯(lián)盟鏈?zhǔn)袌觯绻@些大廠真的“傾情”加入，那與 Hyperledger Fabric 相較，其開發(fā)主體、資金投入的穩(wěn)定性要更有優(yōu)勢，而且，大廠們基本自帶生態(tài)和流量，案例的增長、生態(tài)的發(fā)展也是可以預(yù)期的，是很多項(xiàng)目可以借力之處。

Coco、Quorum、Corda 都存在支持能力不足、缺乏有效案例的問題，雖然微軟目前在 Coco 以及其他基于 Azure 的區(qū)塊鏈平臺和應(yīng)用上投入了一定力量，但是對國內(nèi)應(yīng)用者而言，仍顯不足。

因此，從技術(shù)選型角度來講，應(yīng)用者，尤其是新入局的應(yīng)用者，最好還是在 Hyperledger Fabric 這種影響廣泛的成熟框架或者 FISCO BCOS 這種有實(shí)力且能提供較強(qiáng)本土支持的平臺上做選擇，而在開發(fā)過程中借鑒下 Coco、Quorum、Corda 中的優(yōu)秀設(shè)計(jì)理念。

區(qū)塊鏈仍屬于技術(shù)的早期階段，這個階段必然要求應(yīng)用者具備較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，多做基礎(chǔ)研究，敢于對所選擇的技術(shù)平臺進(jìn)行改良，積極與平臺提供商合作進(jìn)行技術(shù)探索，區(qū)塊鏈還沒到像主流操作系統(tǒng)那樣可以“坐享其成”的階段，仍然需要所有參與者秉持“開源”思想，不辭辛苦、熱情奉獻(xiàn)、共同進(jìn)步。