悄悄改变世界的区块链工业架构

近期，《中国信息界》记者针对当下最火的威廉希尔官方网站 ——区块链，采访了中机云科学威廉希尔官方网站 研究院区块链总工程师聂潜，聂潜先生从基础概念、架构及应用方面进行了区块链知识的解读。

作为国家发展和改革委员会主管，国家信息化专家咨询委员会指导，国家信息中心支持，中国信息协会主办的国家级信息化权威期刊，《中国信息界》杂志对此进行了权威报道。

从概念出发

聂潜先生认为，区块链不是一种偶然产生的新威廉希尔官方网站 ，而是信息威廉希尔官方网站 发展到今天遭遇瓶颈而产生的必然结果。

作为威廉希尔官方网站 出身的人，聂潜喜欢钻研前沿威廉希尔官方网站 ，当时看到区块链的威廉希尔官方网站 架构，他就声言：现在的IT系统一旦互联网化都会面临新的灾难，数据中心、节点联网模式、Paas平台、Saas应用、集中服务器的模式突然面对信息爆炸时代，变得非常低效和危险。

拿去年出现的勒索者病毒来讲，全球无数顶级IT公司乃至防卫严密的中石油的IT系统都被勒索者轻松击破。如果没有新的威廉希尔官方网站 出现，IT系统会越来越脆弱。

区块链的出现，基于Faas模式和Serverless的应用模式，让功能直接面对用户，让用户直接面对数据，用智能的合约法律来保障安全，是人工智能真正能应用到具体产业中的根本威廉希尔官方网站 突破。

区块链作为比特币背后的威廉希尔官方网站 ，无需中心服务器，可实现各类存储数据公开、透明、可追溯。原本是比特币等加密货币存储数据的一种独特方式，是一种自引用的数据结构，用来存储大量交易信息，每条记录从后向前有序链接起来，具备公开透明、无法篡改、方便追溯的特点。实际上，这种特性也直接体现了整个比特币的特点，因此使用区块链来概括加密货币背后的威廉希尔官方网站 实现是非常直观和恰当的。区块链是一项威廉希尔官方网站 ，加密货币是其开发实现的一类产品（含有代币，也有不含代币的区块链产品），不能等同或混淆。

从人工智能出现伊始，人类就处于巨大的恐慌中：机器人是不是真的会取代人类，成为地球的主宰？

聂潜认为，威廉希尔官方网站 淘汰落后的生产力是必然的，但是不能将目前的威廉希尔官方网站 革命简单地贬低为一种导致失业和压力的反乌托邦式产物。他说，事实上，威廉希尔官方网站 创新一直塑造着我们的未来。无论是爱迪生发明的灯泡还是个人电脑的出现，都深刻地改变着我们的生活方式，神奇的是，我们很快就适应了他们带给我们的变化，并且将他们融入到我们的生活中，成为不可或缺的一部分。

科技的本质都是一样的，新的威廉希尔官方网站 都是对现有的生活知识、专业知识和技能的强化，促进信任，帮助人们更好更快地完成工作。除此之外，这些威廉希尔官方网站 可能有助于实现更加平衡的工作与生活状态。最重要的一点是，这些新威廉希尔官方网站 创造了一个充满多样新机遇的世界。

区分区块链的不同定义

聂潜指出，区块链本身并不是什么新威廉希尔官方网站 ，说它是一种威廉希尔官方网站 架构，或许更加确切。所以，必须从架构设计的角度，谈谈区块链的威廉希尔官方网站 实现。无论你擅长什么编程语言，都能够参考这种设计，去实现一款区块链产品。

聂潜将区块链威廉希尔官方网站 做了广义和狭义的区分。他说，目前当大家单独说到区块链的时候，就是指的区块链威廉希尔官方网站 ，是实现了数据公开、透明、可追溯的产品的架构设计方法，这可以算作广义的区块链。而当在具体产品中谈到区块链的时候，可以指类似比特币的数据存储方式，或许是数据库设计，或许是文件形式的设计，这就算作狭义的区块链。广义的区块链威廉希尔官方网站 ，必须包含点对点网络设计、加密威廉希尔官方网站 应用、分布式算法的实现、数据存储威廉希尔官方网站 的使用等4个方面，其他的可能涉及分布式存储、机器学习、VR、物联网、大数据等。狭义的区块链仅仅涉及数据存储威廉希尔官方网站 ，数据库或文件操作等。

深入解析架构图

从架构设计上，聂潜将区块链分为三个层次：协议层、扩展层和应用层。其中，协议层又可以分为存储层和网络层，它们相互独立但又不可分割。

聂潜说，所谓的协议层，就是指代最底层的威廉希尔官方网站 。这个层次通常是一个完整的区块链产品，类似于我们电脑的操作系统，它维护着网络节点，仅提供Api供调用。用的威廉希尔官方网站 也很简单，基本都是网络编程、分布式算法、加密签名、数据存储威廉希尔官方网站 等。

在架构设计图里，他把这个层面进一步分成了存储层和网络层。区块链在工业应用中最大的特性就是安全，工业互联网一直难以突破的瓶颈就是安全隐患。传统的Saas平台用防火墙来预防安全，但是一旦黑客突破防火墙，后面的集中存储数据库基本就处于裸露状态，任凭黑客宰割。设想一下，如果这些云平台连接了工厂的设备，而我们的安全工程师变成了黑客，那么工厂停工，甚至工厂爆炸都将是轻易而举的事情。

数据存储的分布式，一切取决于业务的效率与安全性。同时采用分布式算法、加密签名，这些要在实现点对点网络的过程中加以使用。当然，也有把点对点网络的实现单独分开的，把节点查找、数据传输和验证等逻辑独立出来，而把共识算法、加密签名、数据存储等操作放在一起组成核心层。无论怎么组合，这两个部分都是最核心、最底层的部分，都是协议层的内容。

扩展层可以理解为设备驱动程序，主要是让区块链产品更加实用。其作用一是做为交互平台——放到比特币上就是交易市场，让各种货币可以兑换加密货币。在工业应用中就是电子、脉冲、设备信号与人机信号的转换；二是扩展实现，就是大家听的最多的智能合约：只要达到某个条件，合约就自动生效。

扩展层使用的威廉希尔官方网站 并不复杂，分布式存储、机器学习、VR、物联网、大数据等，都可以使用。从这个层面来看，区块链可以架构起开发任何类型的产品。在未来的工业领域中，随着底层协议的更加完善，任何需要确权、征信和追溯的信息，都可以借助区块链来实现。

至于区块链的应用层，聂潜表示，就是电脑的软件程序和手机的app应用，也就是普通人可以直接应用的产品。但是他指出，目前这块应用全球都很匮乏。可以这样说，阿里钉钉、支付宝都不能算做区块链的应用，腾讯的微信也只能算80%的区块链应用。所以从威廉希尔官方网站 角度就可以明白为什么阿里做应用做不过腾讯。

最后，聂潜表示，我们要全面发力，采取完全开放的态度，通过联合的力量，共同去做这件有意义的事情，力图为我国区块链威廉希尔官方网站 的发展做些威廉希尔官方网站 积累，以求未来。