本文整理自BCCon全球區塊鏈生態技術大會上的演講。
大家好，非常感謝大家來和我一起探索一下區塊鏈和BaaS相關的情況。我今天在這裏來個拋磚引玉，希望大家有些收穫。因爲我看到大家都會講很多的技術，我在和大家溝通的時候，很多客戶都會存在這樣的困惑，區塊鏈怎麼去做，爲什麼要做，如何去做。我想分享一下，我們在華爲參與平臺落地時候的一些經歷，這是一個很真實的經歷。
華爲雲區塊鏈服務決策和技術選型
我主要從這幾塊介紹，第一個是我們當時區塊鏈的一些決策，用的什麼樣的技術，我們在落地的過程中爲什麼這麼去做，這可能會帶來什麼樣的一些價值，後面的一些場景，以及對我們未來的一些思考。
這是我在和領導彙報申請立項的時候思考的一些問題，我們爲什麼要去做，是不是要去做區塊鏈。現在大家相對比較明朗一些，但是在一年前，對於華爲來說，還是非常難以決策的，很多人都看不清楚。
第一，區塊鏈能不能給華爲帶來真正的不管經濟效益還是社會效益，或者對華爲雲帶來引流。區塊鏈作爲價值互聯網還是區塊鏈底層的換代，可能會對我們整個雲的基礎結構帶來比較大的變化，可能在存儲、服務、硬件、軟件各方面都能給整個雲方面帶來極大的收益。Gartner預測到2020年，整個區塊鏈會對基礎設施帶來1000億美元以上的收益。
第二，政府的態度對我們技術選型有非常重大的影響。在去年的時候我們的確還看不清楚，因爲比特幣圈炒的太火，去做區塊鏈還是有很大的風險。但是對現在來說，負面消息不是太大，我們看到了機遇。
第三，我們看區塊鏈是不是一個風口。風口是很好，但風口能不能持續，對我們將來是非常重要的。我們站得很高，但是摔得也會很狠，但怎麼判斷這個東西是持久發展的，而不是一個風口，我們要看看社區的標準和整個國家的標準。從現在來看，整個標準和社區的都支持區塊鏈的發展，我們認爲區塊鏈不只是一時的風口，是我們未來的發展趨勢。
最後，任何一個技術能否得到應用，場景非常的重要。因爲區塊鏈的確具備一些很有特色的，或者顛覆性的技術，它的不可篡改性、透明共享，以及價值的可信等等，都會優化現有的市場，把原來很長的流程變得很短，提高效率並降低成本。也可以重構現有的一些市場，比如像電力市場，因爲將來可能是分佈式能源、分佈式充電樁等等，通過區塊鏈我們可以把這些市場做得更靈活，更高效，產生更多的價值。區塊鏈將來在共享經濟下，會產生巨大的效益，讓我們更加專注在商業邏輯上的構建，能夠產生一個新的BAT，這是我對高層面的一個判斷。
我們從戰略上看到做區塊鏈是非常有價值的。我們的的確確看到，很多項目爲了追風口，爲了區塊鏈而區塊鏈。項目是否適合區塊鏈，我們基本可以從這幾個面來判斷：
第一，這個數據是否是大家共享，對於整個生態的建設是非常有價值的。比如說要新聞類的內容，我只是一個人提供，其他人只是去共享，這樣對區塊鏈可能沒有那麼大的價值。
第二，大家是否要去更新，因爲大家的信息要及時去共享，在整個生態裏及時地把信息傳進去。第三塊，真實性，比如說公益慈善這樣的真實性對於它非常重要。如果我們用傳統的技術，數據可以隨時修改，要去佐證數據是否真實會產生巨大的成本和代價，但是通過區塊鏈這就非常簡單。
第四，去中心化，天然的商業系統就需要一個很權威的機構，需要一箇中心。其他人只是輔佐的話，去中心化的價值並不是很大，但如果商業中大家地位相對平等，我們不需要以傳統的方式來協調，增加成本和費用，降低效率，如果去掉，對整個系統會帶來巨大的好處，這是區塊鏈非常擅長的事情。
我們知道了項目要使用區塊鏈，但到底是用聯盟鏈還是公有鏈？
對我來說，公有鏈和聯盟鏈都是非常有價值的。我個人認爲，公有鏈還達不到一條鏈包打天下，現在公有鏈只適合於某一個專有領域，比如說數字貨幣，或者說一些藝術品等等，它其實只適合於交易場景相對比較簡單的情況。但聯盟鏈也存在一個問題：搭建。我們在落地的時候，發現要想把一個聯盟鏈拉起來還是很難的一件事情。
到底選擇公有鏈，還是聯盟鏈，這是很難選擇的。我們當時決策的時候，因爲公有鏈有虛擬貨幣和激勵的問題，是我們沒法去碰的，無幣的公有鏈和聯盟鏈也差不多，我們選擇只能做聯盟鏈。我們做企業級的應用，只在聯盟鏈裏做就可以了，沒有必要把這種共性放到很龐大的範圍去做，對於成本是沒有意義的。我們認爲現階段，企業級聯盟和私有鏈還是一個發展的趨勢。
下面就是我們要落地的場景。對我們來說，區塊鏈很大程度在搭建、技術，以及人才上都有很大的障礙。我們都是做公共的平臺，通過BaaS的平臺降低大家對區塊鏈使用的難度，目前來說是非常有價值的。
我們選擇一種技術，對公有鏈來說，可選擇的就是比特幣、以太坊、EOS、Ripple。
比特幣作爲山寨幣去用，大多數情況下不一定用的上。以太坊的社區生態非常好，但它的確存在速度相對比較慢的問題，它的安全隱私基本上沒有。只是在ICO和簡單的應用場景上使用，比如博彩、遊戲等等。對於企業級要上以太坊還是很難的一件事情，因爲安全和性能，以及交易成本是比較難以承受的。EOS更加接近於聯盟鏈，對EOS來說是有24個超級結點做出來的，只是每個人擁有賬本，它可以說是一個混合鏈。Ripple幣更加專一，只做支付。
對於聯盟鏈來說，我們當時的一個選擇是自研，但建立是相當困難的，客戶會綁定在某一種技術上，自研華爲可能不會這樣去做。另外就是選擇以太坊、EOS、Hyperledger和corda，因爲以太坊的確生態很好，但是它是爲公有鏈而設計的，要把它改造成聯盟鏈，在共識算法上要把挖礦機去掉，要把權限控制方面加上，把安全技術加上，這個難度很大，所以當時我們也沒選擇它。EOS當時還沒有成熟了，但現在我覺得EOS改造成聯盟鏈的難度相對比較少，因爲它的共識和控制，還是相對比較容易改造的。另外就是Hyperledger，它本身就是爲了聯盟鏈設計的，它的各方面都已經“成熟”，它還是容易用於以太坊，缺點在於包太大，可能對於2C的場景，每個人創建一個節點還是很難，但是對2B來說還是比較適合。還有corda，我們和corda進行了很多次溝通。它的確專注於在金融行業，它是一個相對不那麼去中心化的系統，金融行業還是比較難在雲上做區塊鏈的。最後決定我們首先還是基於超級賬本，後面可能會支持以太坊和EOS，以及corda。
華爲雲區塊鏈服務技術架構與實踐
下面看看，我們華爲在這裏大概做了哪些事。
我們華爲主要是定位三點。
第一點，我們做企業級的平臺，幫助用戶非常簡單和快速地使用區塊鏈，在很容易使用的基礎上，比開源更加安全穩定，在性能方面有更優的表現。
第二點，我們專注在聯盟鏈和私有鏈。剛纔也講過公有鏈，我們暫時是不會去做的。
第三點，華爲只專注於底層的技術，上面的應用，包括智能合約和業務應用，我們希望和合作伙伴，以及我們的客戶一起來打造。我們專注在底層區塊鏈的平臺，區塊鏈的安全，區塊鏈的開發編譯環境，以及底層的資源，設計一個易於使用，高可用、高性能、安全開放合作的東西。
我們架構主要是Kubernetes來做。爲什麼要用這個，對於大型的企業來說，節點會比較多，可能用其他的在動態加入，彈性伸縮，和部署的靈活性上會比較差一點。用Kubernetes它也有缺點，假如節點很少，用Kubernetes的確過重了，成本會比較高。我們通過Kubernetes加Fabric的結合，可以實現動態的成員加入，因爲聯盟鏈可能在開源裏面搭建相對困難，但是通過我們的平臺非常簡單可以去搭建，可能一分鐘就可以搞定了。
第二，因爲不可能一開始併發就很高，你可以通過後面逐漸地去擴容，這點讓我覺得BaaS是非常必要的。
還有故障的恢復，因爲區塊鏈重要的一點就是節點一定要可靠，這點是Kubernetes拉起來的。以及靈活的部署，我們支持幾種部署的方式。
互聯互通也是非常重要，爲什麼區塊鏈要和雲結合起來，因爲雲上有非常豐富的資源，各種第三方的應用、雲市場、安全、編譯環境、開發雲等等，我們把它有效地結合起來，讓用戶以最低的成本，最小的代價，去實現他們區塊鏈的應用。
在性能這塊，我們做了很多工作，現在我主要介紹一下共識的機制。區塊鏈講的性能都是不專業的，因爲現在最大的瓶頸並不是性能，是應用場景如何落地。性能這塊，我們主要做的就是共識算法。共識算法分成兩類，一種證明類的共識，一種投票類的共識。證明類就是怎麼去證明，在一個不可信的環境，怎麼讓大家達成共同的一個決定。比如PoW，我用聰明才智，以勞動來決定，誰獲得記賬的權利。而PoS是資本主義，誰有錢，誰就能決定。權威證明有點像美國的陪審團，選一些權威人士，或者能代表社區的人去做決定，這個目前應用的並不是很多，在美國用的比較多。投票類的，比如選舉一個人，只考慮系統有沒有問題，不考慮錯誤。第二種考慮錯誤節點，這兩個投票類的會比較快。
我們下面簡單講一下，共識主要有哪些。
華爲做了哪些問題，我們原來想支持三個，一個是測試用的，第二個是Kafka，但是華爲有個問題是要做紅線，所有的必須要TLS來做，TLS有速度提不上去的問題，這是第一個原因。第二個原因是我們認爲Kafka只容忍Crash情況，還是不足以解決在企業應用過程中，假如出現黑客攻擊，或者管理員去篡改的情況，就會導致整個系統崩潰了，它是錯誤敏感型的。
我們還是覺得拜占庭算法更適合企業級的應用。但是拜占庭的算法會有多次的廣播機制，速度超過20個節點都會造成網絡的風暴，網絡的擁堵。華爲對整個拜占庭開源做了很大的改動，減少整個廣播的次數，通過簽名加兩階段提交，綜合考慮，通過多實例互相監督來保證公平性的基礎上，減少像我們圖上所看到的，排序的請求，各節點驗證，到驗證相同的結果，以及確認驗證的Commit消息等等去減少它，可能從N的平方到N的複雜度。
這樣一方面提高效率，第二降低網絡風暴的擁堵。我覺得這樣的速度在性能這塊，大多情況是夠用的，十萬TPS，百萬TPS對我們聯盟鏈來說意義並不是那麼大，因爲我們每個場景可以去拉一條鏈。存儲將成爲我們最大的瓶頸，即使你把網絡性能提高上去，瓶頸上不去是沒有意義的，存儲的瓶頸目前是沒法解決的。
第二塊，就是在易用性，怎麼讓用戶更好地使用第一個部署的模式。當然了，我們現階段還只是在華爲雲上去部署，這也往往受到各位顧客的挑戰，說我們是去中心化的，但是你們現在都部署在華爲雲上，你們就是個中心。這對廣大的雲廠家來說都是個最大的不理解，對於整個虛擬機都是交給用戶的，我們是沒有權限去控制用戶的虛擬機的。這個層面來講，放在雲上，去中心化沒有想象的那麼可怕，不是我們去控制整個區塊鏈，這是難以做到的。但是我們也認爲，混合部署是未來的發展趨勢。最重要的是，各個廠家間的區塊鏈能夠拉通起來，大家都是在同一個區塊鏈上，大家能夠共同保證整個區塊鏈系統的公平和透明，以及它的穩健。我們希望通過和每個BaaS的廠家一起合作，讓整個行業更快地推進起來，使區塊鏈在全世界處在領先的地位。
我們覺得區塊鏈很好，是不可篡改的，是透明的，是共享的，是高效的。但它問題是使用難度比較大，整個區塊鏈存儲到文件裏面，存儲的性能，查詢的複雜度都是非常難的。
我們在思考這個問題，能不能像數據庫一樣去使用區塊鏈，能不能低成本地把現在的應用系統遷移到區塊鏈上，以及能不能支持高效複雜的查詢。在目前的系統上這個回答都是否定的，肯定做不到的。
我們做的一個嘗試是用MySQL來替換KV的數據庫，把區塊鏈的信息同時存到數據庫中去。這樣的話，我們有兩種方式，第一種方式，直接用JDBC去連區塊鏈，就像寫一個數據庫一樣，可以是insert一個什麼直接進去。我們把像一個系統鏈碼一樣，在這裏面把相應的SQL語句轉換成區塊鏈訪問的方式去做。但這個問題就存在，是可以像數據庫一樣去訪問，但失去了區塊鏈的最大的精華所在，就是智能合約，我們大家的規則怎麼去制訂。如果這樣做，只是純粹當成一個數據庫來用，失去了區塊鏈可信透明的規則制訂。剛纔這種情況只是用在非常簡單的應用場景，就想當成一個不可篡改的數據庫來用，不需要去制訂互相之間的邏輯。
另外一種使用方式，還是像原來的智能合約那麼去調用，但是可以在智能合約上直接通過SQL的語句查詢區塊鏈的信息系統，查詢Value、狀態、賬本的信息，還能夠像數據庫一樣去查詢區塊鏈裏面的歷史記錄。這樣既能保證區塊鏈強大的能力，同時又能做到像數據庫一樣，訪問我們的區塊鏈系統。我覺得目前是一個嘗試，我們好不好用，要看用戶的使用過程。
安全是將來的區塊鏈能否得到有效發展，或者高速發展非常關鍵的所在。特別是聯盟鏈，傳統的安全一個也不能少。比如說主機安全，DDOS攻擊，應用安全等等，都是無法缺少的。但是在這裏面，比較重點的幾個點，一個是成員服務。以太坊在這點會做得比較好，它的實現起來，通過簡單的公鑰和私鑰就能解決帳號的問題，但是在Fabric裏面，這塊的確只保證了節點，對用戶的身份認證還是做得並不是很好。
下階段可能在區塊鏈用戶的認證，成員管理，身份管理，安全的策略，以及審計要放進去，讓大家很簡單去使用，做成工具和模塊。但現在目前還只是在做，還沒有開放出來。智能合約這塊，大家都知道，自從上次以太坊的安全問題導致整個分叉，以及上次空氣幣直接被歸零，智能合約的安全受到大家非常嚴重的關切。因爲Fabric，用的是容器安全，即使鏈代碼寫得不好，至少不會攻擊整個賬本。
第二個，我們要做沙盒，也是類似的安全容器，我們要做代碼的審計，以及危險的監控等等。目前成果還沒有完全凸現出來，後面會在這塊非常大的投入。還有就是交易的安全等等。最重要的是安全的環境，包括硬件的環境，TEE、 HSM等等。
我先介紹一下我們目前做的國密這塊，因爲對國內金融行業，這是必不可少的。
第二個同態，未來互聯網也好，區塊鏈也好，這是非常關鍵的安全方式。因爲我們現在都知道在公有鏈上，幾乎是不設防，大家都是明文的。不是不想加，的確有苦衷，如果加了，性能會有影響。同時加密以後，智能合約是沒法運行的，因爲智能合約沒有用戶的私鑰。同態加密能比較好地去解決它，既能夠把信息加密，同時智能合約能夠有效地把祕文和祕文相加，才能得到正確的祕文。這就非常好了，雖然不能把整個交易的過程加密，在我們交易的時候，最重要的就是交易的身份和交易的數據，如果把這兩者保護起來，那整個交易是安全的。另外一個就是同態最致命的缺陷，就是性能的問題，的確現在開源的同態和央行的數字貨幣研究所，大概也就一到兩筆每秒。
現在華爲通過深度優化，能達到一百到一百二左右每秒，在一些特別重要的金融行業，這個速度已經是非常好的。但是目前只能做到加法同態，乘法和除法還是做不到的，減法是加法的相應。即使解決加密的問題，還是存在着一個問題，比如A給B轉賬兩百塊錢，如果不知道密文沒法對它進行比對，如果A沒有兩百塊錢，他只有一百塊錢，如果沒有範圍證明和等式證明，這個轉賬就會發生了，那可能變成負一百塊錢的，這個在邏輯上是非常不安全的。我們華爲目前來說，範圍證明和等式證明來解決範圍或者安全隱私上的問題。
我們簡單描述一下，什麼是基於同態加密。我會有一個智能合約，跟每一個用戶去生成公司鑰對，A的餘額減掉兩百塊錢，減掉後的叫同態，通過公鑰加密進去。對B來說，因爲不知道它的密鑰，那就取B的公鑰，把A和B的轉賬金額算一下，然後把A的公鑰加密的轉賬餘額也放進去。智能合約對於這種用同一個公鑰進行加密的數據，它是可以計算的。就能實現既保證隱私，同時又運算，兩者兼備的能力。
華爲雲區塊鏈服務的場景應用
應用場景這塊，我就簡單舉些現在在用的。對於保險公司來說，最有價值的就是公信力，我爲什麼買你保險，就是因爲將來你能賠付我。新型保險有非常好創新的模式，我能夠讓你交很少的錢，比如說互助等等，每個月就那麼幾十塊的會員費，只要持續交十八個月，沒發病的情況下，在我生病的時候，就能夠獲得很好的賠付。但是爲什麼現在國家禁止這個方向發生呢，因爲它潛在的風險太高了，它沒有傳統大公司的這種信用，也沒有傳統的公司那麼複雜的，或者嚴格的監管體系。但是這個模式太好了，我們合作公司想用區塊鏈技術，用去信任，去中心化，不需要通過幾十年的信用積累，沒有這個時間也等不起，也沒有錢建立那麼龐大的監管體系。
通過區塊鏈，讓區塊鏈的去中心化，把所有流轉過程的參與方都作爲賬本的持有方。這樣的話就防止工作人員去篡改數據，因爲賬本都在各個環節裏面。同時通過智能合約讓所有的流程都透明地記錄到區塊鏈裏面去，這樣的話，平臺沒有那麼大責任了，工作人員沒有可能去修改大家的賬本。這是區塊鏈非常典型的一點，通過技術來降低門檻，這是區塊鏈最有價值的地方。
在我們將來的共享經濟裏面，只要把商業邏輯，商業規則設計好，技術或者是信用的門檻用區塊鏈來解決。區塊鏈爲什麼叫做改變現有的生產關係，就在這一點，通過技術來掃平最大的信用障礙。
這是我們第一個上線的商用系統，這非常簡單時尚，但是是未來的發展趨勢，可能在中國不一定適用。現在分佈式能源發電非常廣泛，風能，光能，生物能，小型的水電站等等，也是非常大的趨勢。另外一個使用端，充電的發電樁等等，都會是分佈式的，我們如果用傳統的國家電網集中的方式，因爲這種都是非常小型的，即使通過智能表，怎麼去判斷它的數據在裏面是真實的等等，這是非常高的成本。在澳大利亞這種基礎設施非常差的情況下，沒有像中國那麼龐大的國家電網在做，這種區塊鏈對於中間的技術來保證信用，通過智能合約來自動執行，通過人工智能去分析對帳等等這樣的新技術，像澳大利亞這種地廣人稀的環境下，它是非常適用的。對將來更廣泛的分佈式能源使用機制下，區塊鏈會在很大程度上，促使這種模式的發展。
第三是物流這塊，因爲環節非常的多，華爲本身自己也是個非常大的物流廠家，我們有很多交換機、服務器，需要運輸出去，這裏面遇到很多的困難。特別是我們第一步做得PoD，對於大型的設備，可能一個單下去就上百萬，上千萬，這些必須等到簽收單到了以後，才能夠去付相應的付款。但這個時間長度會非常的長，可能會有幾個月，或者是幾個禮拜，它的付款整個週期非常長。
對於物流來說，牽扯到很多的環節在裏面，比如說發貨、倉儲、承包商，以及中間環節的傳遞，裏面會有層層的轉包到後期，轉包可能不會有很好的信息系統，那很可能這個東西在它的位置下，就找不到這個記錄了。現在華爲這麼大的體量，只有三家主要的物流承包商，因爲就是擔心其他的，現在有很多合格的承包商，有上萬家。但是它沒有很好的管理體系，我們很難把更多優秀的廠家引入到這個系統裏面來。
我們也嘗試過，華爲自己來建一個非常龐大的中心繫統，來做這個系統，但是成本極其高，別人可能不一定願意把所有的信息全部傳在華爲的系統裏來。我們用區塊鏈怎麼去解決，大家都用同樣的、開放的代碼系統，大家都建立在系統之上，華爲自己開發一個這樣的系統，這個系統不是我們內部自己的，我們所有的信息都是公開的，所有的規則都是通過智能合約來制訂。
不管大型和小型的物流商，都可以自動獲得完整的物流系統。大家都是在基於平等的基礎上，我們可以放心地把每一件貨物通過區塊鏈，通過二維碼把它掃到區塊鏈裏面來。這樣在信息透明的基礎上，任何一個貨物都能夠很快速地去跟蹤出來，這樣每個用戶下載一個App連接到智能合約，可以給每個用戶分配一個證書和私鑰，這樣一旦收到之後掃描進去，每個環節都會知道我的貨物已經到了，馬上可以啓動相關的付款環節，效率會極大的提高。因爲區塊鏈大家的身份都以簽名的方式，我們就可以建立這樣的信用管理體系，特別對於小型的單子，通過競價，通過信用的方式，讓大家很靈活地參與物流的系統，同時也會降低我們的運輸成本。假如說物流中某一個不作爲，可以把它踢出去，讓它永遠進不到這個圈子裏來。這是一個很好的嘗試，是我們自己吃狗糧的，優化現有的系統來進行。
有很多的案例，今天我只是通過這三個，我覺得相對比較典型的案子來分享。
華爲雲區塊鏈服務的未來思考
未來華爲要做什麼，華爲和其他的BAT廠家可能不一樣，華爲是從雲到網絡，到終端都有了系統，我們當然利用自己的優勢。將來區塊鏈不光只是一個賬本而已，它還是要把網絡的每個環節在整個互聯網做一個根本性的改變，利用邊緣的技術，每一個點將來變成一個記賬點，或者是一個可信的節點，讓邊緣計算可以把局部的，比如一個地區變成一個賬本，再彙總成一個大的賬本，減少統一賬本帶來的資源消耗和性能消耗，以及利用終端把個人所有的賬本記錄到我們自己的賬本里面來。同時利用芯片的技術，讓每個人的身份非常可靠，非常安全地記錄在終端的設備裏面。
將來我們要構建這樣一個從雲到網絡，到終端三維一體的區塊鏈端到端的解決方案，讓區塊鏈真正地融入到下一代的互聯網裏面，當然這不是一天能完成的，現在我們第一步做的是華爲的區塊鏈平臺，最終華爲應該是這樣三位一體的方式，讓整個區塊鏈更加簡單，更加高效，更加快速。
我剛纔講了很多，在區塊鏈上還是存在着很多的問題，比如說共識算法、性能、安全性。特別是安全性，因爲所有的規則要在智能合約實現，它的安全和高效將來是我們重點需要去研究的。對於共享賬本，怎麼解決賬本的無限膨脹，賬本的分片，賬本高效的使用和查詢，當然我們將來也許不一定就區塊加鏈的方式來存儲數據，我們將來既要保證不可篡改，也要保證高效存儲查詢等等。以及各種安全隱私，包括同態等等要得到根本性的突破，才能夠使區塊鏈能夠很好地應用。以及智能合約，鏈上和鏈下，哪些數據是放鏈上的，哪些數據鏈下，鏈上鍊下都能得到不可篡改的追蹤性。跨鏈，各種鏈要跨在一起，大家互聯互通，最終形成現在的公有云和私有云。最終我們以區塊鏈底層的價值爲基礎，實現真正信用的社會。
講師介紹：劉再耀，華爲雲區塊鏈服務產品負責人。2016年加入華爲，華爲雲區塊鏈服務產品負責人，負責華爲雲區塊鏈服務的總體規劃，技術選型，商業設計，區塊鏈場景落地研究等，是華爲雲安全架構組成員，負責華爲雲paas總體安全規劃和設計工作。在區塊鏈和雲安全有深入研究和實踐經驗。