Hyperledger Fabric、Corda和以太坊对比

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 Hyperledger Fabric 、 Corda 和以太坊的对比

有三种不同的框架

你这人人从 Hyperledger Fabric、R3 Corda和以太坊的白皮书中还才能看到,有三种框架在不可能 的应用领域上分别具有完正不同的想法。

Fabric[1] 和 Corda[2] 的开发是受具体用例驱动的。其中,Corda 的用例来自于金融服务行业,这也是 Corda 可见的主要应用领域。Fabric 设计提供有三种模块化、可扩展的架构,可用于从银行、医疗保健到供应链等各个行业

以太坊表现出完正独立于任何特定的应用领域 [3]。然而与 Fabric 相比,以太坊并未突出模块化,而重在为各种交易和应用提供从前通用平台

对等端的参与

在传统的集中式数据存储中,必须从前实体(即所有者)还才能保留账本你你这人底层数据库的副本。时候,该实体控制了哪此数据还才能提供,以及允许其它实体提供哪此数据。DLT 的出現 ,从根本上改变了分布式数据存储的方式,实现了多个实体拥有底层数据库副本,自然也支持每个拷贝做出贡献。参与分布式数据存储的所有实体,形成有三种由所谓“节点”或“对等端”构成的网络。不可能 数据是分布式存储的,时候难以确保所有节点对你这人“一并事实”(类事,账本的正确性)达成一致。不可能 从前节点所做的更改,需用传播到网络中的所有其它的对等节点上。达成一并事实的结果,称之为节点间的“共识”(consensus),将在下文介绍。

针对否是参与达成共识,发生有三种操作模式,即无授权(permissionless)和有授权(permissioned)。不可能 参与不要授权,那么任何人都还才能参与网络。授权模式适用于作为公共区块链的以太坊。本人面,不可能 参与需授权,那么参与者是经过预先确定 的,时候仅限于哪此参与者访问网络。Fabric 和 Corda 都属于后者。确定 无授权或有授权的参与模式,将对达成共识具有深远的影响。

共识 以太坊

使用以太坊,无论参与者否是参与了某个特定的交易(Transaction),所有参与者需用就完正已发生交易的顺序达成共识。交易的顺序对账本的一致情形至关重要。不可能 无法建立明确的交易顺序,那么不可能 会出現 双重支付(double-spends)大大问题 ,即两笔并行交易将同一枚货币转账给了不同的收款人,使其凭空受益。不可能 网络所涉及的各方不可能 是互不信任的,时候是匿名的,时候需用采用共识机制来保护账本免受双重支付欺诈,不可能 心怀鬼胎参与者的影响。在目前的以太坊实现中,你你这人共识机制的建立是使用基于工作证明(PoW,Proof of Work)方案的挖矿。所有参与者需用认同从前一并账本,时候还才能访问账本中所有的记录条目。其结果是,PoW 会对交易的处里性能产生不利的影响 [5]。尽管记录是匿名的,时候存储在账本中的数据仍然可供所有参与者访问。时候对于有更高隐私度需求的应用而言,你你这人机制发生大大问题 。

不同于以太坊,Fabric 和 Corda 给出了更精细的共识设计,不再仅仅局限于基于 PoW 或其它衍生物的挖矿。不可能 Fabric 和 Corda 运行在许可模式下,时候可为记录提供更细粒度的访问控制,从而增强了隐私。此外,不可能 必须参与交易的各方才需用要达成共识,时候在性能上有所提高。

 Fabric

Fabric 提供了范围很广的共识理解,蕴藏从将交易提交网络到将交易记录到账本的整个交易流程 [6]。此外,节点在达成共识的过程中承担了不同的角色和任务。这完正不同于以太坊,其中参与达成共识的节点具有相同的角色和任务。

Fabric 将节点区分为客户节点(Client)、对等节点(Peer)和订购节点(Orderer)[7]。客户节点代表最终用户,创建并调用交易。你这人人与对等节点和订购节点沟通。对等节点维护账本,并接收订购节点订购的更新消息,以向账本提交新的交易。背书节点(Endorser)是一类特殊的对等节点,任务是通过检查自身否是满足你这人必要的和充分的条件(类事提供所需的签名),对交易提供背书。订购节点在客户节点和对等节点间提供了通信通道,用于广播蕴藏交易的消息。很重是对于共识,哪此通道确保了所有已连接的对等节点按照完正相同的逻辑顺序传递完正相同的消息。

时候大大问题 会出現 在你你这人点上。不可能 其中涉及多个互不信任的订购节点,在传递消息时不可能 会出現 错误。时候,需用引入一致性算法,使得在出現 故障(类事,消息顺序不一致)时仍然还才能达成一致,从而使分布式账本的好友克隆过程支持容错。Fabric 所采用的算法是“可插入的”,即还才能根据特定应用的需求而使用各种算法。类事,为了处里如上所述的随机或恶意好友克隆错误,你这人人还才能使用拜占庭式容错(BFT)的有三种变体算法。此外,通道划分了消息流,这原因客户节点必须看到它们连接通道中的消息及相关联的交易,而不知道其它通道的情形。通过你你这人方式,对交易的访问将仅限于相关方。其结果是必须在交易层面达成共识,而必须像以太坊那样在账本层面达成共识。

上方介绍了节点,现在介绍交易流的上下文。客户节点向已连接的背书节点发送交易,启动对账本的更新。所有背书节点都需用就提出的交易达成一致,时候需用根据更新所建议的账本达成有三种共识。客户节点依次分类分类整理所有背书节点的批准,时候将经批准的交易发送给已连接的订购节点,由哪此订购节点再次达成共识。时候,交易将被转发给持有分类账的对等节点,以提交交易。

你这人人在此不再做进一步的完正介绍。很显然,Fabric 支持对共识做细粒度的控制,并提供对交易的受限访问,这提高了性能的可扩展性和隐私性。

 Corda

类事于 Fabric,Corda 的共识也是在交易层面达成的,仅涉及交易的各方。交易取决于共识是满足交易合法性(validity),还是交易唯一性(uniqueness)[8]。交易合法性通过运行与交易相关联的智能合约代码(智能合约将在下文给出完正介绍),检查需用的所有签名,并确保所引用的任何交易也是有效的。交易唯一性涉及交易的输入情形。具体而言,需用确保有大大问题 的交易是所有输入情形的唯一消费者。换句话说,不发生任何消耗同一情形的其它交易。这是为了处里产生双重支付。实现交易唯一性的共识,是在称为“公证人”(Notary)[9] 的参与节点中达成的。其中使用的算法和 Fabric 一样,是“可插拔的”。时候,你这人人同样还才能使用 BFT 算法。

智能合约

在第一次接触“智能合约”(smart contract)一词时,你这人人难免会产生相当大的误解,将其理解为有三种智能地表达了某人利益的合约。尽管合约的本质仍然发生含糊不清之处,时候在直观上它似乎应与法律有关。也却说说,你这人人所关注的合约在本意上不须智能的,共要目前仍尚未由人工智能驱动,也尚未在其中编入具有法律约束力的义务和权利。Clark 及其同事 [10] 在给出“智能合约”你你这人有用术语时,强调指出了该术语的有三种不同的常用方式。第有三种方式是智能合约代码(smart contract code),另有三种方式是智能法律合约(smart legal contracts)。本文着重介绍两者间的区别。

智能合约代码却说用有三种编程语言编写的软件。它作为从前软件代理,或是代表其中某一方,目的是履行你这人义务、行使你这人权利,并以自动的方式控制分布式账本中的资产。时候,智能合约通过代码执行模拟,或模拟现实世界中合约逻辑,承担了分布式账本的任务和责任,尽管其合法性不可能 尚未明确。

所有的 DLT 都支持以智能合约代码的形式履行智能合约。代码还才能使用 Go、Java for Fabric [11]、Solidity[12] for Ethereum,以及 Java/Kotlin for Corda [13] 编写。在 Fabirc 中使用了术语“链码”(chaincode),以此作为智能合约的同义词。举例说明,Corda 为确保交易的有效性,会提醒读者在共识机制中使用智能合同代码。一方面,Fabric 和 Ethereum 之间发生着显著的差异。本人面,这是与 Corda 使用另有三种“智能合约”方式相关。

在 Corda 中,智能合约不仅还才能蕴藏代码,还允许蕴藏法律行文(Legal Prose)。时候,上述智能法律合约是法律行文,其制定方式还才能通过智能合同代码来表达和实施。其肩上的基本原理,是赋予植根于相关法律行为的代码以合法性。你你这人底部形态称为“Ricardian 合约”[14]。这清晰地表明,Corda 是设计用于金融服务行业你你这人受严格监管的环境。而 Fabric 和 Ethereum 都有具备此功能。

代币

从前值得注意的区别,是以太坊提供有三种称为“以太”的内置加密货币。以太用于向帮助通过挖矿达成共识的节点支付奖励,并支付交易费用。时候,去中心化应用(DApps)还才能基于支持货币交易的以太坊构建。此外,通过部署符合预定义标准的智能合约,还才能创建为用例定制的数字代币 [15]。使用你你这人方式,你这人人还才能定义本人的货币或资产。

Fabric 和 Corda 不支持通过挖矿达成共识,时候不需用内建的加密货币。时候使用 Fabric,也还才能开发本地货币,或是蕴藏区块链代码的数字代币 [16]。使用 Corda,不建议创建数字货币或代币 [17]。

总结:定制平台对比通用平台

一方面是 Fabric 和以太坊。它们在不同的方面上具有非常大的灵活性。以太坊是有三种强大的智能合约引擎,基本上可作为任何类型应用的通用平台。时候,以太坊的无授权操作模式及全面透明度,是以牺牲性能可扩展性和隐私性为代价的。Fabric 采用有授权的操作模式,即使用 BFT 算法和细粒度访问控制处里了性能可扩展性和隐私大大问题 。此外,Fabric 的模块化体系底部形态使其还才能针对众多应用进行定制。你这人人可将 Fabric 比做另从前功能的工具箱。

本人面是 Corda。它专门设计为有三种用于金融服务行业的 DLT。应注意的是,Corda 通过增加法律行文的智能合同,考虑了受深度1管制的环境。

显然,与 Fabric 相比,专注于金融服务交易使 Corda 得以复杂性其分类整理。时候,Corda 还才能提供更多的开箱即可用体验。不过,Fabric 的模块化支持定制类事于 Corda 的功能集。你这人工作力图将 Corda 纳入 Hyperledger 项目。时候,必须将 Corda 视为 Fabric 的竞争对手,而更多的是有三种补充。

查看英文原文:https://medium.com/@philippsandner/comparison-of-ethereum-hyperledger-fabric-and-corda-21c1bb9442f6

参考文献:

[1] https://docs.google.com/document/d/1Z4M_qwILLRehPbVRUsJ3OF8Iir-gqS-ZYe7W-LE9gnE/pub

[2] https://docs.corda.net/_static/corda-introductory-whitepaper.pdf

[3] https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper

[4] e.g. https://github.com/jpmorganchase/quorum

[5] Vukolić M. (2016). The Quest for Scalable Blockchain Fabric: Proof-of-Work vs. BFT Replication, in: Camenisch J., Kesdoğan D. (eds.) Open Problems in Network Security, iNetSec 2015, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 9591, Springer.

[6] https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/fabric_model.html#consensus

[7] https://github.com/hyperledger/fabric/blob/master/proposals/r1/Next-Consensus-Architecture-Proposal.md

[8] https://docs.corda.net/key-concepts-consensus.html

[9] https://docs.corda.net/key-concepts-notaries.html

[10] http://arxiv.org/abs/160 8.00771

[11] http://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/chaincode.html

[12] http://solidity.readthedocs.io/en/latest/

[13] https://docs.corda.net/tutorial-contract.html

[14] http://iang.org/papers/ricardian_contract.html

[15] https://www.ethereum.org/token

[16] https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/Fabric-FAQ.html#chaincode-smart-contracts-and-digital-assets

[17] https://discourse.corda.net/t/mobile-consumer-payment-experiences-with-corda-on-ledger-cash/966?source_topic_id=962