百度工程师深度好文, 横评3大企业级区块链技术平台!
作者 | 刘晓赫、程司雷
责编 | Carol
出品 | 区块链大本营、百度智能云区块链
区块链从独立的技术范式，慢慢扩展到企业区块链的融合范式，是下一代区块链的核心特征。在区块链技术与AI、大数据、云计算技术加速融合的今天，区块链如何加速企业端的赋能与落地，正在变得越来越重要。
今天起，区块链大本营将携手百度智能云区块链为大家奉上「企业级区块链技术范式」系列专题。
本系列将从企业区块链的技术范式为出发点，以企业区块链架构、企业级智能合约、企业联盟链的高效管理、企业区块链的隐私性、可信区块链的企业应用等5大方面进行展开。深挖企业区块链的深层需求，为读者提供全方位的企业级区块链部署和落地思路。
而企业级区块链落地，正在成为区块链发展的另一大趋势。目前市场上企业级区块链产品众多，并且应用领域、具体设计实现细节各有不同，但是在整体系统架构上都存在着诸多共性。
归结起来如下表所示：
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上表列举了6个最有影响力的企业级区块链系统架构，可以看到他们都使用了智能合约作为应用层逻辑的计算工具。那么，想要实现企业级去中心化应用一定要通过智能合约来实现吗？
要了解这个问题我们首先回到2008年区块链故事的开始，看看智能合约是如何诞生的。
从比特币到智能合约的诞生
第一个区块链系统是比特币，它是基于区块链的第一个去中心化应用程序。当时有2种选择来开发去中心化的应用程序：要么分叉比特币的代码库（例如BCH、BTG等），要么在其基础之上构建（例如OMNI、USDT等）。
但是比特币代码库非常单一。网络、共识、应用这三个层次混合在一起。此外，比特币脚本语言是有限的，并不友好。因此，我们需要更好的工具。
在这一背景下，2014年以太坊提出了一个新的命题，即构建去中心化应用程序。人们可以在以太坊区块链网络中部署图灵完备的程序，任何开发人员都可以使用Solidity编写称为智能合约的程序，将其部署到以太坊区块链。这种新方法使成千上万的开发人员开始构建去中心化应用程序（dApps）。
智能合约运行原理
基于以太坊的成功经验，很多区块链平台选择在应用层直接集成EVM以运行Solidity编写的智能合约，或者提供其他的沙箱环境和编程语言来支持智能合约的功能。
作为当前的主流，智能合约有很多优势，有很多案例非常适合构建在区块链虚拟机之上：
跨平台可移植的应用，例如希望将以太坊上现有的ERC2.0移植到别的平台，这时智能合约的优势凸显。
简单小型，低使用率的应用，虚拟机非常实用，且用户友好。他们允许开发者在几分钟内部署去中心化应用，这在实现不复杂的应用或者作为PoC（概念证明）时是十分方便的。
如果你不想为你的应用程序部署网络，而只是依赖虚拟机的区块链提供的共识网络，那么只部署智能合约将十分简单方便。
需要用户为应用程序添加自定义逻辑，使用智能合约会降低用户使用难度。
不过，智能合约有显而易见的局限性，由来构建复杂的应用会碰到许多天然的缺陷。目前，企业级应用除了智能合约，「应用专有链」的使用也非常多。
应用专有链
应用专有链是指该区块链网络仅供特定应用专门使用，不提供智能合约来运行其他不相关的应用，而不是构建在基于区块链的虚拟机，如EVM，之上的智能合约应用。这就是所谓的应用专有链，也叫针对应用定制的区块链。
在很多情况下，开发定制化的区块链都是更有意义的，正如上文所说，智能合约有些显而易见的局限性，用来构建复杂应用拥有许多天然的缺陷：
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应用专有区块链之所以直到现在一直不引人注目，主要归咎于构建它们的难度。例如，你希望构建一个面向数字货币的专有区块链，有如下几种选择：
从0到1开始设计和开发，包括共识引擎、P2P协议、数据层、数据模型、应用层等。开发这样一个区块链的门槛是很高的。大多数人不得不基于现有的区块链解决方案；
基于现有主流区块链修改，市面上大部分数字货币都是采取这种方式构建的。Netta Lab2018年调查了488种虚拟货币。在这些币中，相似性达90%-100%的有405种。例如很多比特币类的分叉币和山寨币只是简单修改一下参数，还有很多照抄以太坊的项目这里不一一列举。这种基于成熟区块链系统修改的方式要么和copy无异，要么复杂度极高，因为一个完整区块链系统的各个模块是混合在一起的，要针对自己应用需求做出改变是很困难的。
如果想要实现一个数字货币的应用专有链，基于Cosmos-SDK，开发应用程序的时候可以把一组互相操作的模块组合起来进行构建。每个模块定义状态子集，并包含其自己的消息/交易处理器，而SDK负责将每条消息路由到其各自归属的模块，这样提供给了开发人员最大的灵活性以定义应用程序的状态、交易类型和状态转变函数。
通过这样的方式构建的区块链产品有：Cosmos Hub，Iris，Binance Chain，Terra和Lino。
美中不足的是，Cosmos-SDK目前只有Go语言实现版，和Tendermint保持一致，这给其他语言的开发者增加了使用门槛。
另外，默认的共识引擎Tendermint Core虽然是已存在的最成熟并且被认为是建立权益证明系统（POS）的黄金标准共识引擎，但是并不适合构建企业级联盟链系统。同样Cosmos-SDK提供的许多通用模块也是面向公有链系统的。
尽管如此，Cosmos仍是十分优秀的专有链平台。在百度，我们的区块链平台也是基于Cosmos来实现的。在设计这条链的时候，我们主要想法是能支持复杂的企业级应用，并且能通过跨链通信协议进行不同应用专有链间的交互，支撑各个业务领域协同发展的企业区块链应用生态。
百度的企业级区块链设计思路
正如上文所说，智能合约和专有链各有利弊。而当今的主流智能合约适用于简单的应用场景，无法编写复杂的业务逻辑（比如上万行代码），且大量合约之间的互相调用，使得合约的开发调试和维护升级的复杂度变得非常大。
因此，我们希望能做出一个兼具智能合约和应用专有链优势的东西。在这一基础上，我们的核心思路是这样的。
首先，设计出可插拔应用模块，该模块必须能做到以下几点。
延续Cosmos应用模块化的理念，提供高效的智能合约平台，Cosmos合约平台。EVM作为一个可插拔的应用模块存在，提供Solidity合约的运行环境，比以太坊更好的性能。
除了EVM以外支持一系列面向企业应用的通用模块，可以承载更大的应用复杂度，例如跨链通信（IBC）、TCF可信计算、分布式存证、微服务、资产Token化（DeFi）、去中心化身份（DID）、去中心化交易引擎（DEX）、非同质化代币（NFTs）、预言机（Oracles）、溯源等等。
采用高效的数据分片机制，不同功能模块运行独立的分片。例如该节点只想运行存证模块，只需打开存证模块开关，关闭其他所有的可选模块，这样减少了非必要的计算与存储消耗。
提供企业间隐私交易的解决方案，多方企业间可建立隐私分组，所有的可插拔应用模块都可以进行加密。
智能合约 or 应用专有链？只有你知道答案
智能合约平台还是特定于应用程序的区块链，究竟谁更有前途？
这个争论并没有完美的答案。就像加密世界中的大部分算法一样，答案取决于你的实际情况。企业级区块链应用的主流依然是使用细微差别的智能合约平台，但我认为，Cosmos的出现无疑展现构建区块链应用一种截然不同的道路。
我们不妨拭目以待，看看技术是如何发展的，相信未来的企业级区块链系统的发展一定是两种框架并存，按照自己的需求选择最合适的框架才是正确之道。
*关于作者：
程司雷，百度智能云区块链资深研发工程师，著有三篇区块链发明专利。参与跨链项目Cosmos/IRIS，医疗数据共享公链平台，区块链存证平台、区块链食品溯源、以太坊加密猫等项目的设计研发。
刘晓赫，百度智能云区块链高级工程师。Cosmos-SDK、Bitcoin-Golang源码贡献者，百度智能云自研区块链核心开发者。
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