來源：鏈得得

一、運行結構

聯(lián)盟鏈是一個支持平行鏈和側鏈的區(qū)塊鏈網絡。在聯(lián)盟鏈網絡中，有一條特殊的鏈——Zero 鏈。Zero 鏈管理聯(lián)盟鏈 網絡的其它平行鏈，并提供跨鏈服務。其中基于 Zero 鏈誕生的超級燃料 聯(lián)盟鏈是整個聯(lián)盟鏈 網絡運行消耗的燃料。Zero 鏈有以下功能：

（1）創(chuàng)建獨立的一條鏈；

（2）支持與各個鏈的數據交換；

（3）管理整個聯(lián)盟鏈網絡的運行參數。

聯(lián)盟鏈是一個能包容一切區(qū)塊鏈技術的區(qū)塊鏈網絡， 其平行鏈可以支持聯(lián)盟鏈 的解決方案，也同時支持其它開源區(qū)塊鏈網絡技術方案。

二、共識機制

（1）可插拔共識機制

在當前的技術背景下，沒有哪一種共識機制是完美無缺的，每一種共識機制都有其優(yōu)點和缺點，不同的應用場景可能需要不同共識機制。為了應對不同的應用需求，聯(lián)盟鏈設計了一套可插拔的共識機制，主要體現在兩點：

1．聯(lián)盟鏈不同的平行鏈允許采用不同的共識機制，以此來滿足不同的共識應用需求，用戶可通過 API 創(chuàng)建自己的區(qū)塊鏈， 并指定初始的共識機制。

2．聯(lián)盟鏈還支持在任意時刻通過投票表決機制實現共識的升級，從而實現共識機制的熱升級。

聯(lián)盟鏈的共識機制包括但不限于 POW、POS、PBFT、中心化共識（Raft）等。

（2）DPOS 共識算法創(chuàng)新

基于POS 基礎上衍生出了很多改進算法，DPOS 就是其中一種。DPOS算法是用戶通過投票選出代表進行區(qū)塊的生產。

聯(lián)盟鏈 在已有的 DOPS 算法基礎上自主創(chuàng)新研發(fā)了一套DPOS 共識，我們稱之為 CDPOS，依據這種算法，全網持有通證的人都可以給候選人投票。

CDPOS 的參數包括每輪的 proposer 個數、出塊間隔、節(jié)點每輪出塊個數等，在創(chuàng)建平行鏈的時候可以指定，也可以通過提案機制升級。通過GPS 和原子鐘保證時鐘同步。

（3）自定義共識機制

用戶可通過智能合約和共識機制的編程接口，編寫自己的共識， 并以智能合約的形式發(fā)布到聯(lián)盟鏈中 。聯(lián)盟鏈在啟動用戶創(chuàng)建的這條鏈的時候，會注入自定義共識，成為該鏈的共識機制。

三、主節(jié)點

主節(jié)點是一種分布式計算技術，保證每個節(jié)點的存儲和計算是可擴展的。從而為區(qū)塊鏈網絡提供源源不斷的存儲和計算支持。

（1）存儲支持

主節(jié)點會存儲所有的歷史事務的完整信息，如何支撐 PB 級別的容量非常具有挑戰(zhàn)。

（2）計算支持

在非POW 的共識機制下，主節(jié)點的主要計算量為交易上鏈和合約執(zhí)行。很多區(qū)塊鏈軟件對交易的執(zhí)行以及合約的執(zhí)行都是串行執(zhí)行的，優(yōu)化到極致也只能使用單核，對硬件的利用率很低。主節(jié)點采用多核并行計算與分布式計算相結合的方式以提升計算效率。

四、智能合約

（1）UTXO base 的智能合約模型

我們認為UTXO（Unspent Transaction Output）相對于Account余額模型， 并發(fā)性能更好， 對熱門賬戶的性能也更優(yōu)秀。

聯(lián)盟鏈底層是基于UTXO 模型，因此任何針對比特幣系統(tǒng)的優(yōu)化都適用于聯(lián)盟鏈。

聯(lián)盟鏈在 UTXO 的基礎上做了智能合約的擴展，在擴展區(qū)可加載各種不同的合約虛擬機，每個合約機需要實現運行合約和回滾合約兩個接口?；貪L機制是為了應付分叉設計的，用戶可以選擇以下優(yōu)化去實現：

1）自定義回滾邏輯；

2）利用區(qū)塊鏈數操作日志，生成反向回滾日志，自動生成回滾邏輯；

3）引入MPT，分叉無需回滾支持。

（2）智能合約兼容

1）聯(lián)盟鏈內嵌合約機制

內嵌合約機制，規(guī)定智能合約編寫的接口，可直接用編程語言

（Go，C++，Java 等）編寫智能合約放到聯(lián)盟鏈 里面。當前聯(lián)盟鏈 的 Kernel API 和共識機制算法都是用這種方式實現的。

未來會引入智能合約 Store 和對智能合約的安全審計，保證發(fā)布的智能合約是安全的，從而讓公開節(jié)點放心支持。

2）第三方兼容

聯(lián)盟鏈直接支持以太坊的Solidity 語言。以太坊的智能合約代碼可以在聯(lián)盟鏈部署和 執(zhí)行 。聯(lián)盟鏈同時支持 WebAssembly，并通過其支持任意語言。理論上聯(lián)盟鏈支持任何虛擬機的運行。

作者：香港國際新經濟研究院；

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