联盟链战国：五巨头横向比较

联盟链是目前区块链实践中的一个热点，也是大家最期待的“杀手级应用”的区块链部署形式。 联盟链的诞生源于区块链技术的“反思”。 它是比特币和以太坊所体现的技术特点与企业客户实际需求的融合和折衷。 它蕴含着一大批区块链工作者的智慧和心血。 .

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由于对未来价值的“共识”，很多厂商推出了自己的联盟​​链框架或平台。 本文选择了Hyperledger Fabric、FISCO BCOS、微软的Coco、Enterprise Ethereum Alliance (EEA)和R3的Corda。 拟对有影响力的联盟链在设计理念、生态、效率、可扩展性、节点管理和权限管理、智能合约、部署和运维友好性、隐私保护、公链集成或演化能力等方面进行比较，供参考开发人员和爱好者。

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其中，EEA只发布规范，不涉及代码，因此对比使用其官方认可的技术基础——摩根大通的Quorum平台； Corda 不是区块链，严格来说，与其他四家的比较是分布式账本技术水平的比较，但由于其承认设计灵感来自于区块链技术，也对其他联盟链产生了一定的影响，所以它也纳入比较范围。 本文中的信息主要来源于公开的技术白皮书和Github中的开源信息，文中不再一一注明。

\\ 1.设计理念\\

设计理念实际上决定了一个框架或系统的最佳应用方式，是其设计的出发点。 因此，在研究每一种区块链时，都应该特别注意它是如何“看待自己”的，避免“硬连线”的应用。 》的问题。在设计理念上，本文分为核心理念和市场定位两部分进行比较。

\\（一）核心思想\\

核心思想体现了其设计的初衷，而这种“初衷”对其后续的技术走向有着一定的影响。

\\ (2) 市场定位\\

市场定位体现了对自身应用方向的价值主张。 5条联盟链都是面向企业级应用的，只是具体定位略有不同：

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从设计理念上看，在选择Hyperledger Fabric时，应该善用其通道机制，通过通道机制降低业务或环境的复杂性，但要注意其跨通道能力的一些技术限制； FISCO BCOS要注意其针对国内市场特殊需求的自适应设计，这些设计将在部署中带来诸多优势； Coco和EEA（Quorum）的设计理念都是基于现有协议的优化和加速机制，但前者是“博爱”的，兼容的协议更多，后者是“特定的”，只针对以太坊； 如果选择Corda，首先要明白它不是区块链，不要以区块链的价值假设来套用。

\\ 二、生态\\

人们常说建联盟链就是建生态以太坊出块机制，所以本文对比一下联盟链帮别人建生态，自己的生态是怎么建的。 生态考察主要包括三个方面：管理、社区和商业应用。

\\ (1) 管理方\\

从管理层的角度来看，每个公司都是一个“实力派”。

\\ (2) 社区\\

现在科技发展比较流行开源，五大联盟链也都开源了。 开源意味着做好社区建设，通过社区推广和设计改进，聚集更多的智慧。

\\ (3) 商业应用\\

商业应用是大家搭建区块链平台的目的，也是联盟链最重要的人气。

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从生态的角度来看，Hyperledger Fabric起步比较早，目前领先一步。 不过，FISCO BCOS正在迎头赶上，并已初见规模。 Coco、Quorum、Corda 还需要努力。

\\ 三、效率\\

区块链目前最不理想的指标就是效率。 虽然现在有些人开始反思，也许不应该要求区块链的效率，但是商业应用总不能回避这个问题。 在效率方面，本文比较了四点：共识协议、出块速度、TPS和存储消耗。

\\ (1) 共识协议\\

为了提高交易速度，联盟链往往先从共识协议“入手”。 POW和POS都不能满足商业应用的需求，联盟链不需要“挖矿”。 因此，每家公司都采用了另一种共识解决方案。

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与传统分布式系统的共识设计相比以太坊出块机制，Hyperledger Fabric没有改进，其共识方式与中心化共识的分布式数据库一致； FISCO BCOS支持PBFT共识算法，具有拜占庭容错功能，同时提供RAFT共识算法，适用于节点可信度相对乐观的场景； Coco使用TEEs提高节点可信度，降低共识协议的复杂度； Quorum 没有做太多调整，尤其是在引入伊斯坦布尔 BFT 之前； Corda应该说是在传统的设计中引入了“矿工”的概念。

\\ (2) 出块速度\\

由于更换了共识机制，与使用POW的比特币和以太坊相比，联盟链的出块速度要快很多。 Hyperledger Fabric、FISCO BCOS、Coco 都是二级出块； Quorum号称是毫秒级的，默认是50毫秒，可以调整； Corda 没有区块，所以没有区块生成速度需要考虑。

\\ (3) TPS\\

TPS相当于区块链界的“网红”，很多新兴链都将TPS贴上了“大脑”。 虽然这5条联盟链的TPS远高于比特币和以太坊，但与现有的分布式系统相比还是有差距：

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事实上，如果TPS的差异没有达到一个数量级或更多，则无需特别关注，因为在实际应用中，节点数量、网络环境、硬件配置、软件设计等方面。体量上，可以满足不少业务场景的需求。 毕竟，Visa 在 2016 年实际上每秒只处理了 1,667 笔交易，尽管据说 Visanet 具有每秒处理 56,000 笔交易的能力。

\\ (4) 存储消耗\\

区块链可以说是一种以“浪费”存储换取信任的技术。 虽然存储设备的价格越来越低，但这并不代表“浪费”就没有错。 存储的快速扩张必然会带来效率、成本、可用性等诸多问题，甚至需要设计架构发生变化，尤其是当大家想要追求一款“杀手级应用”的时候。

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综上所述，从效率的角度来看，在Hyperledger Fabric之后推出或开源的其他联盟链比它效率更高是正常的。 FISCO BCOS和Quorum本来就是为金融设计的，所以效率要求自然比Hyperledger Fabric一开始就是一个通用的框架高； Coco的设计理念是做一个“加速器”，其效率应该高于任何集成区块链； Corda 的设计模式决定了很难全面评估其效率，只能单独观察每个实例。

\\ 四、可扩展性\\

联盟链的用户希望发展成一个生态系统，比如海尔的供应链、中化的原油进出口贸易平台、马士基的全球贸易平台。 因此，可扩展性是联盟链设计中必须考虑的问题。 对此，本文重点关注五点：节点数量扩展、共识扩展、单多链模式、加密算法扩展、第三方认证证书支持。

\\ (1)节点号扩展\\

虽然除了 Hyperledger Fabric 之外的其他联盟链的节点数量似乎没有问题，但实际上节点数量受共识协议的影响。 当节点数量超过一定水平时，BFT 共识协议的吞吐量会下降。 设计时应考虑到这一点。

\\ (2) 共识协议扩展\\

共识协议的扩展能力对联盟链的稳定性有很大的影响。 能否根据节点数量、网络平衡、吞吐量进行调整，决定了其网络的扩展能力。

\\ (3) 单链和多链模式\\

多链模式目前被很多新兴链用于性能扩展。 但是，多链模式有利也有弊。 在提高性能的同时，也增加了设计的复杂性。

\\ (4) 加密算法扩展\\

对于国内的应用来说，加密算法的扩展，即国家机密的更替，是一个强烈的需求，尤其是在金融领域。

\\ (5)第三方认证证书支持\\

这一点对于国内的应用也是非常重要的。

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综上所述，Hyperledger Fabric 在可扩展性上有一定的局限性； FISCO BCOS的可扩展性非常有优势，尤其是对于国内的应用； Coco 的可扩展性取决于其集成的协议； Quorum 的可扩展性与以太坊的可扩展性密切相关； Corda 在扩展上的自由度可能是除了加密算法和第三方认证证书之外最高的。

\\ 五、节点管理和权限管理\\

除了共识之外，联盟链与公链的显着区别在于节点和权限的设计。 本文从节点类型、角色、成员访问控制、角色和权限管理等方面比较了联盟链之间的差异。

\\（1）节点类型\\（2）节点功能\\（3）权限控制\\（4）角色\\（5）权限管理\\

综合比较，FISCO BCOS的设计相对全面，具有一定的复杂度，但这也意味着它可以支持更复杂的场景； Hyperledger Fabric 和 Coco 具有一定的中心化因素； 相比之下，Quorum 和 Corda 是更接近的公链思想。 中心化因素是联盟链应用的商业环境的反映，这是可以理解的。

\\ 六、智能合约\\

为了提高效率，支持更友好的设计，各联盟链在智能合约上也形成了不同的发展思路。

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综上所述，Hyperledger Fabric的链码设计为智能合约提供了全新的设计框架，在这方面具有开创性； FISCO BCOS将智能合约的应用扩展到系统管理； Coco采用改变公链设计假设的思路，不仅不重复验证智能合约，还支持不确定交易； Quorum的智能合约基本遵循公链思路； Corda的思路也比较不一样，但是智能合约本身弱化了。

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智能合约随着以太坊开始流行，成为区块链的标志性技术，但实际上，目前的智能合约还远远不够“智能”，名字容易产生误导。 以太坊创始人 Vitalik 最近在推特上表示，他对使用智能合约这个术语表示“极度遗憾”，应该使用更专业或更无聊的名称，比如“持久脚本”之类的。 .

\\ 7.部署和运维友好性\\

联盟链常被称为一个“坑”，这个“坑”主要是在部署和运维方面。

\\（1）部署\\（2）运维\\

联盟链的部署和运维具有一定的学习曲线，其复杂度远高于公有链。 一个新手部署一个以太坊用不了多少时间，但是跑一个联盟链还是需要请很多“小伙伴”。 的。

\\ 八、隐私保护\\

联盟链中大家比较困惑的一个问题是，明明是想在链上共建生态共享信息，却又纷纷要求隐私保护。 他们要上链，不能随意泄露。 公链信息公开和身份保密的设计理念有很大不同，但这是一个合理的要求，尤其是在金融领域。 本文从可视范围和加密措施等方面对各链进行了比较。

\\ (1) 可见范围\\ (2) 加密措施\\

在隐私保护方面，各链都下了很大功夫。 对此，与其以短见长，不如考虑取长补短。

\\ 九、选型建议\\

通过以上八个方面，本文大致比较了五大联盟链的设计和差异。 如果非要从技术角度对每一个进行评分和排名，那真的是有点“霸道总裁”了。 与侧重点不同，各有各的“小目标”，不顾自己的想法，硬要讨论别人的利弊，是不“科学”、不合理的申请“姿势”。 毕竟每个联盟链都是为了解决实际问题，落地区块链项目而设计的。 因此，在本文的最后，我们将从大家会关心的技术选型角度做一个总结。

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总体来说，Hyperledger Fabric的综合实力还是最强的。 推出时间早，框架完整成熟，有国际应用和国际社区加持。 对于尚处于早期发展阶段的区块链来说，案例和技术支持非常重要。 重要的是，Hyperledger Fabric 在这方面可以说是有很大的优势。 但也存在一些无法回避的问题，如基础研发进展缓慢、研发主体不明确、部分用户关心的重点问题长期得不到解决等。 随着百度、阿里巴巴、腾讯、京东等众多国内大公司的加入，Hyperledger Fabric的霸主地位也将受到越来越多的挑战。 为此，它迫切需要适当的对策。

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FISCO BCOS应该说是本土化设计的代表。 其在基础研究的投入、关键技术的提升、对国内需求的适配、对社区建设和运维的重视等都非常可圈可点。 该平台在各个行业的通用性也在加强。 随着开源工作的推进和案例的不断增多，其本土化优势将逐渐显现。 在国家政策的鼓励下，现在国内各大厂商都高调进军联盟链市场。 如果这些大厂真的“有感觉”加入，那么和Hyperledger Fabric相比，它的开发主体和资金投入的稳定性会更有优势，而且大公司基本都有自己的生态和流量，案例的增长和生态的发展也是可以期待的，这是很多项目可以发挥的作用。

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Coco、Quorum、Corda都存在支持不足、缺乏有效案例的问题。 尽管微软在 Coco 等基于 Azure 的区块链平台和应用上投入了一定的力量，但对于国内用户来说还是不够。 .

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因此，从技术选择的角度来说，用户，尤其是新进入者，最好还是停留在影响范围广的成熟框架上，比如Hyperledger Fabric，或者能够提供强大本地支持的强大平台，比如菲斯科BCOS。 在网上做出选择，在开发过程中借鉴Coco、Quorum、Corda中优秀的设计理念。

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区块链仍处于技术的早期阶段。 这个阶段必然要求用户有较强的学习能力，多做基础研究，敢于完善所选的技术平台，积极与平台商合作进行技术探索。 该链还没有达到可以像主流操作系统那样“坐享其成”的阶段。 仍然需要所有参与者秉持“开源”的理念，孜孜不倦，满怀热情，共同进步。

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作者注：大部分文章都是在晚上写的，也就是《夜话》； 挑挑拣拣，终于写出五连串，让我想起了《春秋》。 春秋之后就是战国时代，估计是BATJ积极参与之后的战国时代。 “天下大势，合久必分，分久必合”。 联盟链乃至区块链是否会如此，可能还需要“长”到下一代技术才能决定。 最近一篇文章称，当前的基础研究越来越难以支撑技术的创新发展，区块链也有这种担忧。 作为早期形式，故意“浪费”算力和存储来换取信任是可以的； 作为以后成熟的形式，不太合适。 五大联盟链也有一些关于这个问题的思考，但现有的解决方案都是在目前的技术或认知所能达到的更高层次上。 今天“链人”的努力是必经之路，足以激发世人的遐想。 没有今天的“痛苦”，就没有未来理想的区块链世界。 希望大家广展宏图，继续努力。

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