区块链服务网络基础白皮书 | 免费下载.pdf

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1、区块链服务网络基础白皮书 区块链服务网络发展联盟 2019年9月 01 02 04 06 10 12 14 16 第一章目的​​ 第二章公链和授权链 第三章服务网络介绍 第四章服务网络架构 第五章服务网络优势第六章 区块链服务网络发展协会（BSN Development Association） 第七章 服务网络优势 第八章 服务网络入口目录 CONTEXT 白皮书撰写 参与单位 序号 单位名称1 国家信息中心信息与产业发展部

2、有限公司 7 中国移动通信集团浙江有限公司杭州分公司 注：1、以上单位参与了本白皮书的撰写，或在本白皮书的编写过程中提供了宝贵的修改和补充。写作过程；2、区块链服务网络发展联盟未来将逐步发布区块链服务网络技术白皮书和区块链服务网络业务白皮书。基于区块链的服务网络白皮书目的第一章目的​​基于区块链的服务网络（以下简称“服务网络”或“BSN”）是基于联盟链技术和共识信任机制的全球性网络基础设施网络。

3、 开发、部署、运维、互操作和监管成本，从而实现区块链技术的快速普及和发展。1 区块链服务网络基础白皮书第2章公共和许可链服务30万年前，人类开始生产语言系统。于是，文字、电话电报、电脑、互联网相继出现。通过信息存储、传输和计算的交替发展，带来了一次又一次的信息革命，推动了人类生产力的快速发展。基于互联网的数据传输协议，结合现代社会所需的共识、信任和公平机制，区块链技术进一步优化了现有的生产关系和商业逻辑，将引领新一轮信息革命。服务 目前，区块链架构主要分为公有链（或permissionless blockchains，Permissionless Blockchains）和许可链

4、（许可区块链）两个。尽管区块链技术已经发展了十年，但大多数人仍然很容易混淆公共链和许可链以及它们与虚拟货币的关系。在公链架构下，任何用户都可以自由、匿名地加入或退出公链应用，在没有任何监督的情况下进行数据交易和信息传播，具有透明、隐私和完全去中心化的特点。在中国现行的法律法规和监管要求下，公有链由于其不受监管和自由的性质，难以在中国合法运营。而且，公链应用一旦投入运行，其内部的业务逻辑很难改变或灵活调整，这使得公链技术无法满足很多商业环境、行政系统和个人的数据处理和监管需求。除了目前使用的大多数虚拟货币

5、除了公链，几乎没有其他信息应用采用纯公链结构。许可链架构不具备完全去中心化、透明和隐私的特点。所有业务属性均由应用所有者制定，用户加入应用前需要应用所有者批准。在许可链架构下，如果应用所有者是由两条公有链和一条许可链、公链和许可链组成的多方联盟，则联盟的所有成员共同制定应用程序内部的所有机制。这种结构的许可链称为It is a Consortium Blockchain；只有一方控制整个应用程序的权限和规则的许可链称为私有区块链。在这些服务中，联盟链技术可以用来优化大多数传统信息系统的业务流程，尤其是对于那些没有强大中心、多方协作和风险因素的系统。

6、 受控业务场景。联盟链的共享账本机制可以大大降低此类场景下的对账成本，提高数据获取效率，增加容错能力，夯实信任基础，避免恶意欺诈。同时，各国监管机构也可以对联盟链的应用进行有效的法律和技术监管。例如，各国可以基于联盟链架构对 Facebook 的 Libra 制定监管政策，但对于基于公链架构的比特币却无能为力。除非本文另有说明，所有区块链均指联盟链。所有服务于传统联盟链应用的参与者都需要共同构建共识排序节点，并且需要独立建立和运营自己的专用记账节点。每个节点都需要使用物理服务器或云服务，所有节点通过互联网或云服务内部网络连接，形成类似于局域网的孤立区块链应用。这

7、传统的结构是指应用参与者每次参与不同组织联盟的区块链应用都需要建立区块链运行环境，导致参与者负担过重，而且大多数情况下服务器的资源处于负载或空闲状态。这种高成本的部署和运维架构是当前区块链应用发展的主要瓶颈。此外，各种局域网区块链应用所使用的底层平台异构，没有统一的技术标准，业务数据无法交互，制约了区块链的技术改造和产业布局。所以，建立党批准的公共基础设施网络在行业内是当务之急。服务区块链服务网络（BSN）的设计和建设初衷是提供一个可以低成本开发、部署、运行和维护、通信和监督联盟链应用的公共基础设施网络。服务网络不支持任何公链应用。3 区块链服务网络基础

8、基础白皮书注：本文中使用的名词，如计费节点（Peer）、共识排序节点（Orderer）和链码，在不同的联盟链框架下会使用不同的名词，但它们所代表的功能是不同的。机制是一样的。区块链服务网络基础白皮书第三章服务网络介绍服务服务网络由公共城市节点和共识排序集群服务组成。每个城市可以建立一个或多个公共城市节点，所有城市节点通过互联网连接，形成一个物理城市节点遍布全国（未来走向世界）的区块链服务网络。区块链应用的发布者只需要将应用部署到服务网络的多个城市节点，参与者几乎可以通过城市节点网关免费访问。在每个城市节点内，所有部署的应用程序共享服务器资源。针对高频应用，城市节点可以智能

9、自动分配单独的记账节点，处理性能高；对于低频应用，多个应用可以共享一个记账节点。这种资源共享机制可以将服务网络提供的资源成本降低到传统区块链云服务的三分之一到五分之一。除记账节点外，每个传统区块链应用都需要单独建立和维护一个共识节点，而服务网络整体提供由中国银联开发、建设和运营的统一共识节点集群服务，服务于所有城市节点。提供服务内的各种区块链应用程序。服务服务网络是信息基础设施，就像家家户户不用挖井取水一样，但通过在城市建立公共自来水厂，享受统一供水服务，从而降低社会成本。在服务网络上区块链需不需要服务器，区块链应用发布者和参与者无需购买物理服务器或云服务来构建自己的区块链运行环境。

10、是利用服务网络提供统一的公共服务，按需租用共享资源，从而大大降低发布者和参与者的成本。经研究，如果需要搭建传统的联盟链局域网环境，按照目前主流云服务商的报价，每年最低成本在10万元以上。通过服务网络，一个应用每年只需2-3千元就可以上链并投入使用。这将鼓励一大批中小微企业甚至包括学生在内的个人通过服务网络进行创新创业，从而推动区块链技术的快速发展和普及。一般来说，服务从传统区块链的孤立封闭架构发展到服务网络的资源共享架构，完全遵循互联网的发展过程，从早期的众多封闭、孤立的局域网逐步扩展到全球互联设施。服务网络可以认为是基于互联互通的

11、网络数据传输协议，加入组织间共识机制的第二代智能专业互联网。5 区块链服务网络基础白皮书 区块链服务网络基础白皮书 第四章 服务网络架构 服务服务网络上的所有公共城市节点和共识排序集群服务都通过互联网连接。应用发布者根据业务需求选择多个城市节点，以及每个节点发布应用所需的TPS（Transactions Per Second）、存储和带宽，并根据应用灵活设置为私有链或联盟链权限配置规则。发布者可以选择任意城市节点组组合发布无限应用，应用参与者在获得应用授权的情况下，可以连接到部署应用的任意城市节点参与相关服务。在整个过程中，应用发布者和参与者可以专注于

12、加强创新和业务执行，无需花费任何额外成本来构建和维护自己的区块链运营环境。服务服务网络的核心架构主要由以下几部分组成：Service一、公共城市节点服务公共城市节点是服务网络的基本运行单元，其主要功能是提供访问控制，事务处理、数据存储和计算能力等系统资源。每个城市节点的所有者是云资源或数据中心的提供者。各方在云资源中安装公共城市节点软件并完成入网流程后，即可在服务网络上搭建城市节点。节点建好后，应用程序发布者可以在门户中检索节点并购买其资源作为应用程序部署的城市节点之一。当某个城市节点的资源使用趋于饱和时，各方可以随时增加系统资源，增加城市节点的负载

13、负载能力。服务 根据运行应用的数量和并发需求，每个城市节点会通过负载均衡部署一定数量的公共交易背书和计费节点（统称“计费节点”）。该机制为高并发应用动态分配专属的高性能资源配置记账节点，允许多个低并发应用共享一个记账节点。这样的机制可以充分有效地利用城市节点的资源，降低服务网络的整体运营成本。服务服务网络原则上是一个多链多账本的区块链系统。部署在多个城市节点上的每个应用程序进行事务处理，通过专用通道进行数据通信和存储。通道是完全隔离的，但是如果两个应用相互授权，通道可以互相调用数据。这样的机制不仅保证了每个应用程序的绝对隐私，

14、同时，链之间的业务处理有足够的灵活性。服务二、共识排序集群服务 每个传统联盟链应用都需要部署和维护一个单一的共识排序节点。节点确定应用交易顺序并达成共识后，将其发送给各个记账节点，并永久写入账本。共识排序节点作为区块链应用的数据处理中心，对效率和并发性有很高的要求。符合城市节点内记账节点共享理念，为降低区块链应用的部署和运营成本，服务网络为所有应用提供统一的共识排序集群服务。根据服务网络的业务发展和并发交易量的逐步增加，共识排序集群服务将采用集中式集群和分散式集群两种方式区块链需不需要服务器，通过负载均衡机制为不同负载的应用程序提供不同的资源分配优化服务网络。整体运营成本。服务

15、 共识排序集群服务由中国银联建设运营。作为国内少数具备高并发交易处理经验的公司之一，中国银联可以为服务网络中的所有应用提供高效、可信、成本可控的优质服务。除共识排序集群服务外，中国银联还负责推动服务网络金融规范的制定和监管机制的建立，确保服务网络上的金融服务被使用，金融交易符合中国法律法规。及相关法规要求。服务三、 权限管理链 服务权限管理链是服务网络中的基础系统链，用于管理各个应用程序中的角色关系和权限配置。部署在所有城市节点，为每个应用提供统一的链上存储，由应用开发者完全控制，基于应用-角色的访问控制模型（Application-Role-Base

16、d Access Control，即ARBAC)权限管理机制。服务应用可以根据自身业务特点定义多级ARBAC管理模型，让不同角色的参与者拥有不同的数据处理权限。当参与者通过城市节点访问服务网络中的应用程序时，系统将根据应用程序中的ARBAC管理模型对数据处理权限进行控制和审计。服务权限管理链提供联盟和集中管理两种应用组织管理模式：在联盟管理中，参与应用的组织是平等的，可以共同参与整个应用的管理，例如：用户参与和退出，参与者的权限分配等机制可以由联盟成员通过协商和投票决定。在集中式管理中，应用发布者是唯一决定整个应用内部机制的管理机构。服务四、智能网关服务区

17、区块链技术本质上是一种基于共享账本、点对点传输和加密算法的分布式数据库技术。因此，单独应用链码无法形成复杂的业务逻辑。每个区块链应用程序的大多数参与者都有自己的链下业务系统。业务系统与区块链链码结合，形成完整的区块链应用架构。部署在各个城市节点的智能网关负责链下业务系统与城市节点的适配。除了提供应用身份认证、操作认证和访问管理外，还提供通用易学的网关接口标准，使服务网络的复杂性对外部业务系统隐藏，从而帮助链下行业区块链服务网络基础白皮书 8 服务网络架构 业务系统简单高效地使用服务网络。该服务针对一些对安全和加密要求较高的应用参与者，可根据其链下业务系统的运行环境提供服务网络

18、相应的软件开发工具包（SDK包），使其能够在自治环境中管理服务网络连接密钥和数据加密机制。服务五、预制链码机制服务 为了进一步降低开发者的成本，简化开发者使用服务网络的学习过程，服务网络推出了预制链码机制。对于很多传统的业务系统来说，区块链是一个特殊的业务数据库。在具体的链码操作方面，只需简单的增删改查即可满足大部分业务需求。当应用发布者在服务网络上发布应用时，可以直接选择服务网络提供的基础预制chaincode包完成部署。智能网关与预制链码机制的结合，使得传统业务系统开发者无需区块链开发者或区块链编程语言知识，就可以只使用他们熟悉的编程语言和运行环境。进入服务网络，

19、区块链数据处理使传统业务系统具备区块链功能。服务服务网络的开发者门户有链码市场，专业的区块链开发者可以列出处理更复杂业务的预制链码，供其他开发者免费或收费使用。服务网络架构9 区块链服务网络基础白皮书区块链服务网络基础白皮书第五章服务网络优势服务一、节省区块链应用部署和运维成本服务服务网络提供一站式区块链运行环境，开发者无需不再需要购买云服务或硬件服务器来构建和维护自己的区块链系统。

20、所有企业和个人开发者都可以进入区块链行业。服务二、降低区块链应用开发门槛 服务 精通区块链相关编程语言的开发者在开发者群体中很少。智能网关和预制链码机制让广大开发者可以轻松使用服务网络，为传统业务系统增加区块链功能。与传统的数据库和互联网一样，服务网络将成为开发者在业务设计、系统开发和产品运营中的常规选择。服务三、 提高用户参与区块链应用服务的便利性 当用户在传统局域网架构下参与区块链应用时，不同的联盟链需要部署独立的节点运行环境，而每条联盟链需要拥有不同的身份凭证，使得参与应用程序重复且繁琐。在服务网络上，用户可以使用单一身份证书随时加入，无需数据

21、应用体积限制。当应用程序可以相互授权时，用户也可以轻松地在链之间交换数据。10 服务网络优势 服务网络优势四、提供灵活的接入方式。服务应用参与者可以通过互联网或专线访问就近的城市节点，从而连接到服务网络。大多数联盟链应用都与金融、交易和支付服务相关。为保证信息安全，大部分金融业务系统中的数据传输都需要使用专线。传统云服务商的大部分数据中心都是中心化的。由于跨省跨地区专线成本高，大多数云服务商无法为区块链应用提供完整的专线服务。服务网络在全国每个地级市都有城市节点，所有城市节点都支持同城专线接入，价格远低于省际、跨地区专线。Service五、 有一个快速的网络机制

22、服务 为了使服务网络像互联网一样得到广泛应用和发展，服务网络的组网机制将遵循互联网的精神：建设公共城市节点，充分利用闲置和现有的云服务和数据中心。，无需重复投资。全球任何拥有云服务或数据中心资源的组织，在满足服务网络标准和规范的前提下，均可申请建立城市节点并接入服务网络。与互联网一样，服务网络没有单一的所有者，每个城市节点的所有权属于云服务或数据中心所有者。

23、具体管理、运维工作。服务网络的一切事宜，包括规划设计、技术标准、开发运维管理、运营模式、服务定价、对外合作等，均由发展联盟根据内部机制决定和实施。服务发展联盟由六家单位联合发起：服务1、国家机构：服务国家信息中心智慧城市发展研究中心服务2、通信行业：服务中国移动通信集团设计院有限公司。 , 有限公司, 中国移动通信股份有限公司 政企客户分行服务3、金融行业：服务中国银联股份有限公司, 中国移动金融科技有限公司 , 有限公司 服务4、软件行业：服务北京红枣科技有限公司 12 区块链服务网络开发 联盟区块链服务网络开发 联盟服务网络项目庞大，需要不断创新和优化。发展联盟将邀请更多

24、具有相同理念和相应技术积累和运营经验的组织加入，包括但不限于：监管机构、运营商、金融企业、云服务商、硬件制造商、软件开发商和推广渠道商等。13 区块链服务网络基础白皮书 区块链服务网络基础白皮书第七章 服务网络发展规划服务一、全球部署服务 在中国移动31个省级公司的大力支持下，服务网络已在40个公共城市节点拥有已在全国各省设立。预计服务网络正式开通时，城市节点数量将达到一百个左右。同时，来自东南亚和欧洲的运营商和云资源提供商也正在协商并计划在本地部署城市节点。服务网络在一定程度上优化了区块链的底层技术，建立了新的区块链数据传输标准，具有成本低、扩展快的优势。

25、、易管理等特性为其在全球范围内的快速部署提供了基础。区块链技术和服务网络的特点将显着提升包括“一带一路”在内的跨境协同、跨境贸易、金融服务、项目管理、交通物流等业务的管理和协同效率。随着服务网络在世界各国逐步落地，将成为唯一由中国自主创新、由中国控制的全球基础设施网络接入网络。服务二、适应各种前沿技术的数据处理需求如今，5G、物联网、AI等前沿技术发展迅猛，并且行业潜力巨大。这些技术带来的高并发、高频率、大流量的数据传输和存储需求，给中心化服务器带来了巨大的挑战。利用区块链共识机制和去中心化存储的特点，服务网络将逐步为5G、物联网、人工智能等前沿技术提供定点定向数据。

26、根据适应性发展，服务网络将进一步建设成为支撑中国数字经济和智慧社会建设的核心基础设施之一。服务三、支持多联盟链框架 14 区块链服务网络开发联盟 区块链服务网络开发联盟 服务网络目前使用Linux基金会下的Hyperledger Fabric联盟链作为底层框架。该框架的安全性、稳定性、适应性和可扩展性已经被众多区块链从业者验证。未来，服务网络将逐步适配国内外其他主流联盟链框架（包括State Secret Fabric），让开发者有更多选择。服务四、未来，核心系统开源服务 在制定完善的服务网络协议标准后，BSN发展联盟将开源城市节点系统。任何人都可以在版权和协议限制范围内工作

27、获取系统源码，对其进行修改优化并推出自己的版本，让城市节点为开发者和终端用户提供更全面、更灵活、更稳定的服务环境。服务网络将遵循开放、接纳、包容、发展的理念，求同存异，与广大开发者实现互利共赢，共同推动整体信息化优化升级生态环境。服务五、第二代专业互联网服务网的最终目标是成为基于互联网的第二代专业数据互联网和价值互联网。传统互联网以低成本解决了世界任何地方两台计算机之间的秒级数据传输问题，而服务网络则以低成本解决了世界任何地方多个业务方之间的数据互信问题。15 区块链服务网络基础白皮书第八章服务网络门户服务 欢迎查看最新动态或使用区块链服务网络。16 服务门户网站