一文了解《华为区块链白皮书》

unitimes.media

全球视角，独到见解

“区块链构建的可信机制，将改变当前社会商业模式，从而引发新一轮的技术创新和产业变革。” ——前言

4月17日，在2018华为分析师大会（HAS2018）上，华为云BU总裁郑叶发布了《华为区块链白皮书》。该白皮书系统地介绍了区块链的兴起、核心技术及原理机制、国内外产业发展现状和典型应用场景，并总结了华为在区块链领域的研究成果，对华为云区块链服务BCS进行了详细介绍。本文旨在帮助读者便捷扼要地了解白皮书，想了解更多细节请阅读白皮书原文（下载地址见文末）。

一、区块链的兴起

2008 年，中本聪发布了名为《比特币：一种点对点的电子现金系统》的文章。此后一年，中本聪开源了比特币早期的实现代码——比特币就此诞生。

比特币可以被看作是一次电子货币在概念和技术上的实验：在人类历史上第一次实现了去中心化的电子货币发行和交易，即不需要一个中心化的第三方认证机构或账务管理系统对交易进行验证和记录，全网共同维护更新一份相同的账本。比特币的出现使得电子货币系统出现了由传统的“中心化账本+中介”的模式向“公共账本+共识” 的模式转变的可能性，而这种转变正是由区块链技术实现的。

实际上，区块链所带来的分布式记账理念不仅仅能够为电子现金交易服务，它可以被用于处理更广义上的价值转移：各类有形资产和无形资产的所有权归属和流通理论上都可以运用区块链技术进行记录和追踪，并完成点对点的价值交换。

由于比特币系统设计的非图灵完备性，其系统无法处理更为复杂的业务逻辑。以太坊应运而生。以太坊允许开发者在平台上部署智能合约，以处理更为复杂的业务逻辑。智能合约使得通过代码设定好的业务逻辑能够自动按照触发条件执行而无需人为干预，并且合约部署在区块链上公开透明。因此区块链技术可以被广泛地运用在涉及合同处理、数据交换、所有权转移的金融、物联网、物流和共享经济等场景中。

目前，区块链的发展方向主要可以分为公有链和联盟链：前者以比特币和以太坊为代表；后者如 Linux 基金会旗下的开源区块链项目 Hyperledger 等。

需要注意的是：1. 比特币不等于区块链；2. 区块链不会替代数据库和因特网。相反，区块链无法离开因特网、数据库等技术，一旦脱离这些技术将无法形成技术体系，

因此，区块链是 “X+区块链”的技术形态。

二、区块链核心技术及原理机制

在典型的区块链系统中，数据以区块(block)为单位产生和存储，并按照时间顺序连成链式(chain)数据结构。所有节点共同参与区块链系统的数据验证、存储和维护。新区块的创建通常需得到全网多数(数量取决于不同的共识机制)节点的确认，并向各节点广播实现全网同步，之后不能更改或删除。

从外部来看，区块链系统应具备以下特征：

1. 多方写入、共同维护；

2. 公开账本；

3. 去中心化；

4. 不可篡改。

区块链的核心技术包括：

表1 区块链的核心技术

华为在区块链技术上的创新：

表2 华为区块链技术创新

三、区块链国内外产业发展现状

世界各国区块链产业政策现状：

表3 世界各国区块链技术政策现状

区块链在开源领域的发展现状：

表4 区块链在开源领域的发展现状

区块链在标准领域的发展现状：

表5 区块链在标准领域的发展现状

区块链产业联盟发展现状：

表6 区块链产业联盟发展现状

四、区块链的典型应用场景

表7 区块链的典型应用场景

4.1 数据交易

区块链的去中心化、安全性和不可篡改可追溯性，可以让参与主体之间建立信任，推进数据交易的可持续大幅增长：数据所有权、交易和授权范围记录在区块链上，数据所有权可以得到确认，精细化的授权范围可以规范数据的使用。

同时，数据从采集到分发的每一步都可以记录在区块链上，使得数据源可追溯，进而对数据源进行约束，加强数据质量。基于区块链的去中心化数据交易平台，可形成更大规模的全球化数据交易场景。

图1 基于区块链的数据交易确权示意图

4.2 身份认证

身份及接入管理服务是区块链技术应用的一个重要领域，不仅如此，由于区块链技术可以带来高可靠性、可追朔和可协作等特质，使得其在身份及接入管理服务的应用领域具备成为基础技术的潜力。

华为区块链技术在身份及接入管理服务的应用，将依托新的硬件、软件和区块链平台等的配套支持，为企业、组织提供专业、安全、高效的身份和管理服务。

图2 华为区块链自主身份认证方案

4.3 新能源

华为在某新能源区块链项目中，通过区块链技术的使用，用户可以清晰的查阅到他们的每一笔交易记录，了解所使用的每一度电具体来源于哪个发电站的哪个光伏发电板，并能够根据该发电站的电价及剩余可用发电量，自主选择自己的供电来源。智能合约直接配对电站

和用户间的认领。通过认领清洁电力，用户获得权威电子证书，证明其对节能减排做的相关贡献。而对于发电企业来讲，则可以根据用户所提交的用电申请，动态计算各电站的供需状态，及时调整发电策略以及价格。

图3 华为区块链在新能源点对点认领方案

4.4 车联网

车联网特点如下：

表8 车联网特点

通过使用区块链，我们利用数据防篡改且可追溯的统一账本来记录车辆整个生命周期的信息，该账本在各参与方之间共享(参与方既可以是信息提供者，又可以是信息使用者)，实现去中心化的信息互通。同时，结合智能合约、链上链下数据互通等技术，可实现整个价值链上各种流程的自动化，进一步提升效率。例如基于车辆的生命周期信息，可以考虑将区块链用于出厂/维修/改装/维护、故障权责定界、保险理赔、二手车车况取证等场景。

4.5 供应链溯源

区块链技术依托其具有的数据不可篡改、交易可追溯以及时间戳的存在性证明机制，可以很好的解决供应链体系内各参与方在数据被篡改时产生的纠纷，实现有效的追责和产品防伪。

以牛奶溯源为例：

表9 牛奶溯源/监管流程

4.6 运营商云网协同

随着运营商网络从封闭的内部结算方式向货币化的对外服务转型，可以引入区块链技术，为多云、多网、多端之间建立互信的新型交易模式。

基于企业对“云网一体化”服务的需求，我们可以设计一种基于联盟链的云网业务方案：对联盟内企业进行“多云+ 多网”的销售进行授权认证，对云和网的销售记录、配置情况进行记账和追溯。以云服务侧购买网络为例:云服务侧向区块链提交购买/配置信息请求，而网络服务侧验证请求并确认请求，云服务和网络服务侧达成共识并写入区块链，至此购买成功。在结算上，可根据区块链上的购买信息、配置更改信息、使用信息进行结算，同时保证账本的一致性，并支持实时结算。