区块链平台相关标准及应用软件构成的方式.docxVIP

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区块链平台相关标准及应用软件构成的方式

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一引言

公有链是一个独立的、自含“系统软件平台”的精美应用软件系统。它的推广有两种方式：一是重复模仿；二是解构推广。区块链平台的应用是这两种方式的通用叫法，我们倾向于第二种，因为大规模的应用推广是一个软件工程化问题。精美结构效率虽高，但是耦合过密，不适用于分工合作的工程化方法。解构推广的关键是对比传统软件的体系结构，将公有链结构进行分解和分析、重新设计，使其标准化，以为基础实现自定义扩展和工程应用。

二传统软件体系结构与区块链组成结构对比分析

传统软件体系结构是多年来软件工程实践演化的结果，它非常庞大，我们只挑选与区块链相关的内容进行讨论，即传统软件相关体系结构，如图1所示。

图1传统软件体系结构

此结构也是“开放式系统”和工程化应用长期发展的成果。既然是简单对比，就要分析已有区块链的分层结构，目前区块链的标准分层包括智能合约层、激励层、共识层、网络层、数据层（源自《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》），本报告需要对它与传统软件的分层结构有更详细的对比。已有区块链标准见图2。

以上的结构可对比性不太强，我们要做更详细对比。区块链标准中大部分内容是传统软件体系结构中已有的，大家普遍认为区块链技术是传统软件体系结构中一种“新的组合”应用方式，所以组合的元素构成、组合的原则和方法变得非常重要。

图2已有区块链标准

区块链的组成结构也应该分成平台和应用，它们有各自的分工，目前的关键是明确平台与应用之间的划分界面，从而形成相对通用的原理白皮书。图3主要反映了各层次的具体分工。

图3区块链组成结构

在涉及体系结构时，目前的主要标准是开放式系统/模块化开放式系统架构（MOSA：ModuleOpenSystemArchitecture）。但从公有链应用场景看，区块链平台和应用有明显“纵向垂直”打包的一体化“责任体”趋势，这样才能从技术上保证减少外部的“非责任体”介入，提高软件的“技术信用”。因此我们可以得出，区块链是一个一体化的分布式可信账本。下面我们就详细介绍相关的内容。

三区块链平台与应用的划分及变化焦点

对比传统软件体系结构，我们在将区块链平台和应用进行划分时，发现区块链平台的划分有两种主要路径：①分布式账本；②分布式数据库。我们认为以分布式数据库为路径划分不足以体现区块链技术与传统软件技术的区别，因此我们侧重以分布式账本的路径进行区块链平台和应用的划分，此时区块链平台与传统软件平台相比，有“上移”的倾向，因为“区块”的“账本”结构属于传统应用软件组装层中财务系统的一部分，即区块链平台嵌入了传统软件财务系统的“通用”账本部分。如图4所示，平台部分包含了财务系统账本的部分内容。

图4以传统软件体系结构为参照物，对区块链平台与应用划分情况进行了示意，其中给出了区块链平台的内容。在区块链平台内，环境层内容是“必选项”，而组件层内容是“可选项”，它既可以形成在区块链平台内，也可以形成在“组装层”内。

区块链平台上移，使关键点聚焦在原来财务系统的账本部分，传统的财务系统账本是一套完整的会计簿记账体系，其中总账/分类账是账本，英文为Ledger。区块链形成的账本虽然也借用Ledger，但只类似于传统会计体系中的“流水”账的“原始记录”部分（是进入传统会计账本系统基础的“明细记录”，这个记录一般由两个“参与者”进行“交易”）。在这个概念泛化的过程中，“区块链”账本的重点看似是“区块打包”并形成链，实际上记账“明细记录”最重要，打包区块并形成链只是一种汇集方式，明细的交易记录是系统的关键。因此，“明细账本”比“区块链”更能说明事情的本质。虽然区块链平台只是“上移”了一小部分，增加了“明细账本”内容，也可以叫作“流水账本”内容，但“流水账本”内容涉及大量应用层语义，像一个“楔子”嵌入组装层的软件体系之中。在区块链“一体化打包”趋势下，这个楔子形成了榫卯结构，由此可见，“榫卯结构”是对传统软件体系结构构成的一种创新模式！

图4区块链平台与应用的划分（比照传统软件体系结构）示意

四区块链平台的组成分析

区块链平台对比传统软件体系结构，也有三个层面的内容：环境层（包含系统层软件）的内容是“必选的”；而组件层的内容是“可选的”（内容的选择由操作语句实现）；区块链平台最重要的就是“楔子”部分，即“通用应用软件平台”。在区块链平台中，通用应用软件平台嵌入系统层软件（中间件、数据库、操作系统）之中，被一体化打包，如图5所示。

图5区块链平台（含数据结构）整体

传统应用软件的一部分，如“财务系统”之中的明细记录，形成了区块链平台的通用应用软件平台。区块链平台的通用应用软件平台构成如图6所示，其中主要部分是区块