本文從以下維度為您介紹阿里云BaaS服務(wù)：

• 為什么選擇阿里云區(qū)塊鏈服務(wù)？

• 如何使用阿里云區(qū)塊鏈服務(wù)？

• 阿里云區(qū)塊鏈服務(wù)API介紹

為什么選擇阿里云區(qū)塊鏈服務(wù)？

• 多種區(qū)塊鏈技術(shù)引擎支持：支持主流開源區(qū)塊鏈技術(shù)Hyperledger Fabric、企業(yè)以太坊Quorum，以及具備核心技術(shù)能力的金融級(jí)別技術(shù)螞蟻區(qū)塊鏈，滿足多種用戶需求。

  • 螞蟻區(qū)塊鏈，是螞蟻?zhàn)灾餮邪l(fā)的高性能、全球部署、極強(qiáng)隱私保護(hù)的金融級(jí)聯(lián)盟區(qū)塊鏈技術(shù)，更多關(guān)于螞蟻區(qū)塊鏈的介紹請(qǐng)參見頁面下方螞蟻區(qū)塊鏈介紹。

  • Hyperledger Fabric，是由Linux基金會(huì)托管的開源企業(yè)級(jí)區(qū)塊鏈技術(shù)，是開放式、標(biāo)準(zhǔn)化的區(qū)塊鏈技術(shù)生態(tài)的代表。

  • 企業(yè)以太坊Quorum，是摩根大通（J.P. Morgan）基于以太坊開發(fā)的面向企業(yè)場景、符合EEA（Enterprise Ethereum Alliance）規(guī)范的開源企業(yè)級(jí)區(qū)塊鏈技術(shù)。

• 一鍵式部署：阿里云區(qū)塊鏈服務(wù)幫助用戶一鍵式快速創(chuàng)建和部署生產(chǎn)級(jí)區(qū)塊鏈環(huán)境，提供圖形化的區(qū)塊鏈管理運(yùn)維能力，實(shí)現(xiàn)參與企業(yè)和業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)添加，簡化區(qū)塊鏈的部署流程和應(yīng)用配置。

• 隔離性：基于阿里云區(qū)塊鏈服務(wù)創(chuàng)建的聯(lián)盟鏈網(wǎng)絡(luò)，建立在云計(jì)算多租戶隔離（包括計(jì)算/存儲(chǔ)/網(wǎng)絡(luò)等資源的隔離）的基礎(chǔ)之上，保證了區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)參與方的獨(dú)立性和自治性。

• 跨地域：業(yè)務(wù)參與方可分布于不同的地域，實(shí)現(xiàn)跨地域聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)的建立。例如，聯(lián)盟鏈網(wǎng)絡(luò)中的各方（運(yùn)營方和參與方）可以分別部署于三個(gè)不同的城市。

阿里云BaaS服務(wù)還提供了廣泛的接入方式、動(dòng)態(tài)的資源創(chuàng)建和彈性可擴(kuò)展能力，以及多維度的安全和隱私保護(hù)機(jī)制，同時(shí)在成本上也具備更靈活的優(yōu)勢(shì)。 更多阿里云BaaS優(yōu)勢(shì)請(qǐng)參見 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì) 章節(jié)。

如何使用阿里云區(qū)塊鏈服務(wù)？

基于Hyperledger Fabric、螞蟻區(qū)塊鏈已商用，企業(yè)以太坊Quorum的BaaS服務(wù)目前正火熱公測中。

螞蟻區(qū)塊鏈

螞蟻區(qū)塊鏈?zhǔn)褂媚Ｊ饺缦聢D所示。

聯(lián)盟管理方發(fā)起申請(qǐng)聯(lián)盟鏈創(chuàng)建，然后邀請(qǐng)其它聯(lián)盟參與方加入。聯(lián)盟參與方接受邀請(qǐng)加入聯(lián)盟后，對(duì)聯(lián)盟鏈的共識(shí)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行訪問、讀寫，具體的使用流程如下。

1. 開通服務(wù)。您可以在 BaaS 產(chǎn)品首頁，參考 選購指南 章節(jié)開通 BaaS 服務(wù)。

2. 申請(qǐng)區(qū)塊鏈

   您可以在控制臺(tái)，申請(qǐng)加入?yún)^(qū)塊鏈或者申請(qǐng)創(chuàng)建聯(lián)盟鏈。具體請(qǐng)參見 管理聯(lián)盟區(qū)塊鏈。

3. 管理區(qū)塊鏈

   進(jìn)入控制臺(tái)管理頁面后，您可以邀請(qǐng)其它用戶加入您的聯(lián)盟鏈，審核其他聯(lián)盟方加入的申請(qǐng)，管理節(jié)點(diǎn)，查看區(qū)塊鏈詳情等操作。具體請(qǐng)參見 創(chuàng)建聯(lián)盟。

4. 訪問區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)

   通過 開發(fā)指南，訪問區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。

Hyperledger Fabric

由運(yùn)營企業(yè)創(chuàng)建聯(lián)盟，各個(gè)業(yè)務(wù)參與方創(chuàng)建組織。然后運(yùn)營企業(yè)邀請(qǐng)各個(gè)業(yè)務(wù)參與方加入聯(lián)盟以及對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)通道。在這種模式下，聯(lián)盟的基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營由一家受委托的企業(yè)負(fù)責(zé)，其他參與方作為進(jìn)行業(yè)務(wù)協(xié)作和交易的角色共同參與。運(yùn)營企業(yè)自己也可作為參與方創(chuàng)建組織，進(jìn)而加入聯(lián)盟及通道。

使用流程

1. 開通服務(wù)。您可以在BaaS產(chǎn)品首頁，參考選購指南章節(jié)開通BaaS服務(wù)。

2. 創(chuàng)建區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)

   進(jìn)行創(chuàng)建組織、創(chuàng)建聯(lián)盟、組織加入聯(lián)盟、創(chuàng)建通道的操作。具體請(qǐng)參見使用流程。

3. 部署鏈碼

   包括上傳鏈碼、安裝鏈碼、實(shí)例化鏈碼的操作。具體請(qǐng)參見部署鏈碼。

4. 訪問區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)

   包括創(chuàng)建用戶和通過SDK訪問區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。

企業(yè)以太坊Quorum

1. 開通服務(wù)。您可以在 BaaS 產(chǎn)品首頁，參考 選購指南 章節(jié)開通 BaaS 服務(wù)。

2. 創(chuàng)建區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)

   您可以在控制臺(tái)創(chuàng)建企業(yè)以太坊Quorum區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。具體請(qǐng)參見創(chuàng)建一個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。

3. 管理區(qū)塊鏈

   您可以邀請(qǐng)阿里云用戶參與到Quorum區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，然后添加來自于阿里云BaaS的Quorum節(jié)點(diǎn)，具體請(qǐng)參見邀請(qǐng)阿里云BaaS用戶加入和添加來自阿里云BaaS的節(jié)點(diǎn)；也可以直接添加來自于其他云平臺(tái)（如AWS、Azure）或者私有部署環(huán)境的Quorum節(jié)點(diǎn)，具體請(qǐng)參見添加外部節(jié)點(diǎn)。

4. 部署智能合約

   在完成智能合約的開發(fā)后，您可以編譯和部署智能合約，以及發(fā)送交易調(diào)用智能合約，具體請(qǐng)參見使用solc編譯智能合約、使用geth部署智能合約和使用geth發(fā)送交易。

阿里云區(qū)塊鏈服務(wù)API介紹

區(qū)塊鏈服務(wù)API在區(qū)塊鏈底層技術(shù)原生API之上進(jìn)行了擴(kuò)展，支持對(duì)區(qū)塊鏈服務(wù)相關(guān)的區(qū)塊鏈對(duì)象和云資源對(duì)象的操作，并簡化了原生API對(duì)區(qū)塊鏈服務(wù)的管理、運(yùn)維、調(diào)用等復(fù)雜過程，使得用戶可以方便地通過API對(duì)區(qū)塊鏈聯(lián)盟、組織、節(jié)點(diǎn)、通道、智能合約、底層資源、日志、配置信息等對(duì)象進(jìn)行管理和維護(hù)。

區(qū)塊鏈服務(wù)API支持HTTP和HTTPS請(qǐng)求，同時(shí)要求使用阿里云賬戶生成的Access Key ID和Access Key Secret進(jìn)行身份驗(yàn)證，以保證API調(diào)用的安全性。

此外，您還可以通過阿里云OpenAPI Explorer, 以圖形化網(wǎng)頁方式，快速檢索和可視化調(diào)試區(qū)塊鏈服務(wù)的API。

如需了解和開始使用區(qū)塊鏈服務(wù)API，請(qǐng)參見API參考。

螞蟻區(qū)塊鏈介紹

螞蟻區(qū)塊鏈通過引入 P2P 網(wǎng)絡(luò)、共識(shí)算法、虛擬機(jī)、智能合約、密碼學(xué)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等技術(shù)特性，構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定、高效、安全的圖靈完備智能合約執(zhí)行環(huán)境，提供賬戶的基本操作以及面向智能合約的功能調(diào)用。基于螞蟻區(qū)塊鏈提供的能力和功能特性，應(yīng)用開發(fā)者能夠完成基本的賬戶創(chuàng)建、合約調(diào)用、結(jié)果查詢、事件監(jiān)聽等。

邏輯架構(gòu)

螞蟻區(qū)塊鏈邏輯架構(gòu)圖如下圖所示。

核心邏輯

螞蟻區(qū)塊鏈核心邏輯如下圖所示。

功能特性

賬戶模型與狀態(tài)轉(zhuǎn)換

螞蟻區(qū)塊鏈采用的新型賬戶模型設(shè)計(jì)能夠支持多重簽名機(jī)制與私鑰恢復(fù)機(jī)制，從而解決了賬戶控制權(quán)重問題與單一私鑰丟失導(dǎo)致賬戶不可用的問題。出于安全性考慮，螞蟻區(qū)塊鏈基于密碼學(xué)與鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，通過簽名機(jī)制實(shí)現(xiàn)交易數(shù)據(jù)的不可篡改性和不可偽造性。

智能合約

智能合約實(shí)質(zhì)上是一套以數(shù)字形式定義的承諾（Promises），包括合約參與方可以在上面執(zhí)行這些承諾的協(xié)議。螞蟻區(qū)塊鏈基于此定義設(shè)計(jì)了自己的智能合約平臺(tái)，支持智能合約的拓展能力，能夠基于智能合約編寫圖靈完備的業(yè)務(wù)邏輯來實(shí)現(xiàn)豐富的業(yè)務(wù)場景。

• 合約生命周期

  螞蟻區(qū)塊鏈中，一份智能合約的典型的生命周期覆蓋合約編寫、合約編譯、合約部署、合約調(diào)用、合約升級(jí)、合約凍結(jié)六個(gè)環(huán)節(jié)。

• 合約類型

  螞蟻區(qū)塊鏈提供圖靈完備的智能合約能力，目前提供對(duì) EVM、Native、MYVM、Precompiled 合約類型的支持。其中，MYVM 合約類型，由螞蟻?zhàn)匝械?MYVM 虛擬機(jī)類型支持，以 LLVM（Low Level Virtual Machine）編譯模型支持多種合約編程語言（如 Solidity 和 C++），支持更優(yōu)秀的性能，以及更出色的開發(fā)者友好特性。

• 合約擴(kuò)展

  螞蟻區(qū)塊鏈智能合約提供了多種形式的合約擴(kuò)展能力，包括 RSA 驗(yàn)簽、Base64 編解碼、上下文獲取、JSON & XML 解析等。

存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

螞蟻區(qū)塊鏈具備以下存儲(chǔ)能力：

• 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

  數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分為本地文件系統(tǒng)的 KV 數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)以及上層的抽象世界狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。螞蟻區(qū)塊鏈智能合約平臺(tái)的對(duì)象存儲(chǔ)利用特定的樹狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)來達(dá)到全局狀態(tài)快速計(jì)算摘要。

• 世界狀態(tài)存儲(chǔ)

  螞蟻區(qū)塊鏈中，合約對(duì)象分為成員變量、成員函數(shù)。其中，成員變量存儲(chǔ)在合約狀態(tài)（Storage）中；成員函數(shù)存儲(chǔ)在合約代碼（Code）中。合約代碼與合約狀態(tài)數(shù)據(jù)分離，為合約狀態(tài)以及世界狀態(tài)提供了唯一穩(wěn)態(tài) Hash 值的計(jì)算，同時(shí)支持樹上節(jié)點(diǎn)快速索引、更新。

• 歷史數(shù)據(jù)

  螞蟻區(qū)塊鏈中，不同的區(qū)塊擁有不同的全局狀態(tài)根哈希。根據(jù)不同區(qū)塊和不同的全局狀態(tài)根哈希，可以構(gòu)造出不同的全局狀態(tài)歷史樹，進(jìn)而查詢到不同歷史狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。

共識(shí)協(xié)議

在螞蟻區(qū)塊鏈中，共識(shí)協(xié)議被定義成使分布式系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)快速有效地達(dá)成數(shù)據(jù)的一致性，即確保所有誠實(shí)節(jié)點(diǎn)以完全相同的順序執(zhí)行共識(shí)結(jié)論中交易，達(dá)成數(shù)據(jù)一致性，同時(shí)正確的客戶端發(fā)送的有效交易請(qǐng)求最終會(huì)被處理和應(yīng)答。螞蟻區(qū)塊鏈平臺(tái)的共識(shí)組件通過提供不同的共識(shí)插件來實(shí)現(xiàn)共識(shí)協(xié)議。目前，螞蟻區(qū)塊鏈系統(tǒng)中已實(shí)現(xiàn)的共識(shí)算法包括 PBFT 和 ABFT。

• PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）共識(shí)協(xié)議支持系統(tǒng)中不超過 1/3 的節(jié)點(diǎn)容錯(cuò)性。通過 PrePrepare、Prepare、Commit 的三階段提交協(xié)議來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共識(shí)節(jié)點(diǎn)之間的交易數(shù)據(jù)的一致性。螞蟻區(qū)塊鏈提供的 PBFT 共識(shí)插件具有快速終止、恢復(fù)可靠、狀態(tài)同步等特性。

• ABFT（Asynchronous Byzantine Fault Tolerance）是一個(gè)滿足拜占庭要求的異步共識(shí)協(xié)議，具備無主節(jié)點(diǎn)、異步交互、支持較大節(jié)點(diǎn)規(guī)模、拜占庭容錯(cuò)等優(yōu)勢(shì)，但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜程度較高。具體而言，螞蟻區(qū)塊鏈的 ABFT 共識(shí)插件可以有效地降低網(wǎng)絡(luò)帶寬負(fù)載，以及防止選擇性共識(shí)問題。

虛擬機(jī)

虛擬機(jī)的職責(zé)是，在特定的執(zhí)行環(huán)境下通過一組指定的字節(jié)碼指令來指定螞蟻區(qū)塊鏈狀態(tài)機(jī)抽象模型的全局狀態(tài)的更改方式。除螞蟻?zhàn)灾餮邪l(fā)的類 EVM 虛擬機(jī)插件，螞蟻區(qū)塊鏈還提供 MYVM、Native 虛擬機(jī)插件。EVM 虛擬機(jī)插件支持流行的 Solidity 合約語言；MYVM 虛擬機(jī)插件以 LLVM 編譯模型支持多種合約編程語言。

安全機(jī)制

螞蟻區(qū)塊鏈的安全機(jī)制主要分為網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、存儲(chǔ)安全三個(gè)維度。

• 網(wǎng)絡(luò)安全：客戶端和節(jié)點(diǎn)通過 CA 中心獲取 TLS 證書，客戶端與節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間實(shí)行 TLS 雙向認(rèn)證，且通信流量經(jīng) TLS 加密，抵御中間人攻擊。除了基本的證書驗(yàn)證外，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間還增加了握手邏輯，通過在握手過程中添加驗(yàn)證對(duì)方節(jié)點(diǎn)私鑰簽名的方式來確保節(jié)點(diǎn)間通信的可靠。

• 數(shù)據(jù)安全：交易使用用戶私鑰簽名，保證交易內(nèi)容無法篡改。

• 存儲(chǔ)安全：數(shù)據(jù)多節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)，單節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)丟失不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)同步機(jī)制保障數(shù)據(jù)的正確復(fù)制，提供數(shù)據(jù)歸檔工具，可以歸檔數(shù)據(jù)并使用傳統(tǒng)方式備份。

可信執(zhí)行環(huán)境與跨鏈技術(shù)

螞蟻區(qū)塊鏈基于硬件可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）提供強(qiáng)隱私和高性能的鏈上數(shù)據(jù)隱私保護(hù)服務(wù)，可以對(duì)敏感交易數(shù)據(jù)提供全鏈路、全生命周期的隱私保護(hù)。螞蟻區(qū)塊鏈的跨鏈技術(shù)包括三個(gè)組成部分：UDAG 跨鏈協(xié)議、跨鏈合約服務(wù)、基于 TEE 的 Oracle 集群服務(wù)。螞蟻區(qū)塊鏈?zhǔn)褂每尚庞?jì)算環(huán)境打造可以外部數(shù)據(jù)調(diào)用的 Oracle 集群，解決區(qū)塊鏈協(xié)議只能訪問鏈上數(shù)據(jù)的局限性問題。

信任構(gòu)建與系統(tǒng)治理

螞蟻區(qū)塊鏈聯(lián)盟的信任構(gòu)建機(jī)制主要有創(chuàng)世信任、基礎(chǔ)信任、共識(shí)信任、輸入信任、治理信任、可驗(yàn)證信任。這些信任構(gòu)建機(jī)制共同建立了螞蟻區(qū)塊鏈聯(lián)盟的高度可信任的特征。螞蟻區(qū)塊鏈提供聯(lián)盟管理能力，即對(duì)具體區(qū)塊鏈聯(lián)盟的成員結(jié)構(gòu)的治理能力。