Hyperledger Fabric、Corda和以太坊对比

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 Hyperledger Fabric 、 Corda 和以太坊的对比

某种不同的框架

亲戚亲戚朋友从 Hyperledger Fabric、R3 Corda和以太坊的白皮书中还可不上能看了,某种框架在原应的应用领域上分别具有删改不同的想法。

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 设计提供某种模块化、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

以太坊表现出删改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一一一个通用平台

对等端的参与

在传统的集中式数据存储中,非要一一一个实体(即所有者)还可不上能保留账本你这人 底层数据库的副本。但会 ,该实体控制了哪此数据还可不上能提供,以及允许其它实体提供哪此数据。DLT 的总出 ,从根本上改变了分布式数据存储的最好的方式 ,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,形成某种由所谓“节点”或“对等端”构成的网络。原应数据是分布式存储的,但会 难以确保所有节点对一些“一起事实”(同类,账本的正确性)达成一致。原应一一一个节点所做的更改,须要传播到网络中的所有其它的对等节点上。达成一起事实的结果,称之为节点间的“共识”(consensus),将在下文介绍。

针对有无参与达成共识,存在某种操作模式,即无授权(permissionless)和有授权(permissioned)。原应参与不必授权,那末任何人都还可不上能参与网络。授权模式适用于作为公共区块链的以太坊。当时人面,原应参与需授权,那末参与者是经过预先确定的,但会 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,无论参与者有无参与了某个特定的交易(Transaction),所有参与者须要就删改已存在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。原应无法建立明确的交易顺序,那末原应会总出 双重支付(double-spends)间题,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。原应网络所涉及的各方原应是互不信任的,但会 是匿名的,但会 须要采用共识机制来保护账本免受双重支付欺诈,原应心怀鬼胎参与者的影响。在目前的以太坊实现中,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。所有参与者须要认同一一一个一起账本,但会 还可不上能访问账本中所有的记录条目。其结果是,PoW 会对交易的防止性能产生不利的影响 [5]。尽管记录是匿名的,但会 存储在账本中的数据仍然可供所有参与者访问。但会 对于有更高隐私度需求的应用而言,你这人 机制存在间题。

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。原应 Fabric 和 Corda 运行在许可模式下,但会 可为记录提供更细粒度的访问控制,从而增强了隐私。此外,原应非要参与交易的各方才须要要达成共识,但会 在性能上有所提高。

 Fabric

Fabric 提供了范围很广的共识理解,饱含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。这删改不同于以太坊,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。亲戚亲戚朋友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有无满足一些必要的和充分的条件(同类提供所需的签名),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,用于广播饱含交易的消息。有点是对于共识,哪此通道确保了所有已连接的对等节点按照删改相同的逻辑顺序传递删改相同的消息。

但会 间题会总出 在你这人 点上。原应其中涉及多个互不信任的订购节点,在传递消息时原应会总出 错误。但会 ,须要引入一致性算法,使得在总出 故障(同类,消息顺序不一致)时仍然还可不上能达成一致,从而使分布式账本的群克隆过程支持容错。Fabric 所采用的算法是“可插入的”,即还可不上能根据特定应用的需求而使用各种算法。同类,为了防止如上所述的随机或恶意群克隆错误,亲戚亲戚朋友还可不上能使用拜占庭式容错(BFT)的某种变体算法。此外,通道划分了消息流,这原应客户节点非要看了它们连接通道中的消息及相关联的交易,而别问我其它通道的情形。通过你这人 最好的方式 ,对交易的访问将仅限于相关方。其结果是非要在交易层面达成共识,而非要像以太坊那样在账本层面达成共识。

中间介绍了节点,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。所有背书节点都须要就提出的交易达成一致,但会 须要根据更新所建议的账本达成某种共识。客户节点依次挂接所有背书节点的批准,但会 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。

亲戚亲戚朋友在此不再做进一步的删改介绍。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

同类于 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删改介绍),检查须要的所有签名,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,须要确保有间题的交易是所有输入情形的唯一消费者。换句话说,不存在任何消耗同一情形的其它交易。这是为了防止产生双重支付。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”。但会 ,亲戚亲戚朋友同样还可不上能使用 BFT 算法。

智能合约

在第一次接触“智能合约”(smart contract)一词时,亲戚亲戚朋友难免会产生相当大的误解,将其理解为某种智能地表达了某人利益的合约。尽管合约的本质仍然存在含糊不清之处,但会 在直观上它似乎应与法律有关。也只是说,亲戚亲戚朋友所关注的合约在本意上从不智能的,大约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”你这人 有用术语时,强调指出了该术语的某种不同的常用最好的方式 。第某种最好的方式 是智能合约代码(smart contract code),另某种最好的方式 是智能法律合约(smart legal contracts)。本文着重介绍两者间的区别。

智能合约代码只是用某种编程语言编写的软件。它作为一一一个软件代理,或是代表其中某一方,目的是履行一些义务、行使一些权利,并以自动的最好的方式 控制分布式账本中的资产。但会 ,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,尽管其合法性原应尚未明确。

所有的 DLT 都支持以智能合约代码的形式履行智能合约。代码还可不上能使用 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 之间存在着显著的差异。当时人面,这是与 Corda 使用另某种“智能合约”最好的方式 相关。

在 Corda 中,智能合约不仅还可不上能饱含代码,还允许饱含法律行文(Legal Prose)。但会 ,上述智能法律合约是法律行文,其制定最好的方式 还可不上能通过智能合同代码来表达和实施。其身旁的基本原理,是赋予植根于相关法律行为的代码以合法性。你这人 特性称为“Ricardian 合约”[14]。这清晰地表明,Corda 是设计用于金融服务行业你这人 受严格监管的环境。而 Fabric 和 Ethereum 删改都是具备此功能。

代币

原先值得注意的区别,是以太坊提供某种称为“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。但会 ,去中心化应用(DApps)还可不上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,还可不上能创建为用例定制的数字代币 [15]。使用你这人 最好的方式 ,亲戚亲戚朋友还可不上能定义当时人的货币或资产。

Fabric 和 Corda 不支持通过挖矿达成共识,但会 不须要内建的加密货币。但会 使用 Fabric,也还可不上能开发本地货币,或是饱含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。以太坊是某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。但会 ,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防止了性能可扩展性和隐私间题。此外,Fabric 的模块化体系特性使其还可不上能针对众多应用进行定制。亲戚亲戚朋友可将 Fabric 比做一一一个功能的工具箱。

当时人面是 Corda。它专门设计为某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,考虑了受淬硬层 管制的环境。

显然,与 Fabric 相比,专注于金融服务交易使 Corda 得以错综复杂其挂接。但会 ,Corda 还可不上能提供更多的开箱即可用体验。不过,Fabric 的模块化支持定制同类于 Corda 的功能集。一些工作力图将 Corda 纳入 Hyperledger 项目。但会 ,非要将 Corda 视为 Fabric 的竞争对手,而更多的是某种补充。

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/15008.00771

[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