区块链技术将引领互联网数据存储与交换的巨变，开启信任经济时代。

自去年开始，区块链技术独立于比特币，逐渐进入科技公司和人民群众的视野，引发了广泛关注与大量讨论。学术界和工业界普遍认为区块链技术是下一代数字经济的基石，可以极大的推动数据的可信存储、商业协同、数据可信的交换和分享，以及随之诞生的新兴商业模式。

伴随着每一家公司对于区块链技术的追逐和不懈探索，我们也留意到一些过热的泡沫和技术噱头的杂音，同时现有区块链的开源平台也暴露出读写性能、模块标准化、应用灵活支持、监管和法律认可、安全和隐私保护等多个方面亟待改善之处。除此之外，区块链领域的人才稀缺也极大抑制着我们对于这项技术的规模化应用。（关注“三个皮匠”微信公众号，回复“京东区块链”获取PDF原文）

历经几年时间的应用和探索，我们认为区块链技术在以下三个方向存在巨大的应用机会，引领数字经济的变革——

建立社会化共享的可信数据库

区块链的技术本质是一种去中心化、面向业务、跨主体、健壮与安全的分布式状态机。其本身的存储数据、共有数据、分布式、防篡改与保护隐私、数字化合约等5项核心特征。基于这些特征，部署跨主体间的区块链联盟链节点和桥接，用区块链技术搭建一张社会化的共享数据存储网络，有机会以客观的技术手段来解决跨主体的信任问题。

提升交易效率，降低交易成本

得益于上链数据本身具备多个交易主体相互背书和相互校验的特质，基于区块链智能合约等多种模式的商业交易可以大幅降低数据核实的环节和成本，同时又能保证商业交易的风险降低，交易更具确定性。传统中心化的交易方式将发生改变，数据和价值的传递或转移将变得更为顺畅。

推动供应链创新

伴随着中国政府将供应链创新与应用上升为国家战略和居民消费的不断升级，供应链风险控制和供应链透明度提升的诉求不断攀升。区块链技术可以搭建供应链全流程节点共同维护的联盟链，在联盟链中建立数据维护的参与规则与激励机制，鼓励供应链节点中的企业参与和维护供应链数据，促进供应链数据的协同和互通，进而提升整条供应链的透明度，同时也可为消费者购买商品的溯源和防伪提供技术支持。

1. 区块链技术简介

上世纪70 年代以来，随着密码学技术、分布式网络、共识算法以及硬件存储计算能力的飞速发展，通过技术手段实现多主体间共识机制建立的条件日趋成熟，为解决多主体环境下的中介机构信任风险、降低交易成本、提升协同效率提供了全新的解决思路。中本聪于2008 年发表了名为《比特币：一种点对点式的电子现金系统》（Bitcoin: APeer-to-Peer Electronic Cash System）的论文，详细描述了如何创建一套去中心化的电子交易体系。这种体系不需要创建在交易双方相互信任的基础之上，首次通过技术手段实现了交易主体间共识机制的建立，而“区块链”技术正是构成这种电子交易体系的基础技术。

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以太坊（Ethereum）是继比特币之后的又一个开创性的区块链项目，于2013 年末发布白皮书。以太坊开创性地将智能合约（Smart Contracts）和区块链结合起来，在交易主体间共识机制建立的基础上，通过自动触发可执行的电子合约，解决了交易主体间承诺履行的问题，有效推动了区块链产业化应用的进一步发展。

近年来，区块链技术的不断发展和随之而来的数字货币热潮，引发了从极客到IT 技术圈、金融领域、产业经济、政府和公共组织、媒体舆论等的广泛关注，围绕区块链技术研究、产业化应用、政策监管等开展了广泛而有益地探索实践。区块链技术的成熟应用尚需时日，但它所带来的多主体共识协同机制的思想，将对社会治理和商业运作产生深刻的影响。

区块链发展面临的挑战

目前人们已经广泛认识到区块链巨大的应用价值，但是区块链的技术发展却还没有到达成熟阶段，尤其在企业级应用方面，区块链的交易并发能力、数据存储能力、通用性、功能完备性、易用性都还存在明显不足。

高并发交易能力

目前开源的区块链系统的高并发交易能力普遍不高，其中，共识算法是制约性能的重要方面。在区块链中使用的典型共识算法主要有：PoW、PoS、DPoS、PBFT 等，它们的性能对比如下：

制约性能的另一个重要因素是账本结构。目前典型的区块链账本设计为区块的单链结构，意味着从全局来看所有的交易都只能顺序地被处理。由于交易处理缺少并行度，因而难以获得接近于传统中心化系统的性能表现。

企业场景下的交易并发量通常要求在每秒处理数百至数千笔以上的交易，远高于目前包括公有链、联盟链在内的典型区块链的表现，而且还要求区块链的性能表现可以随着业务规模的增长而动态伸缩。因此，现实和目标之间存在数量级的差别，需要持续优化和提升区块链系统高并发交易性能。

2. 区块链典型应用场景

区块链有着去中心化、点对点传输、透明、可追踪、不可篡改、数据安全等特点，可以用来解决现有业务的一些痛点，创新业务模式。下面将重点分析和介绍区块链在供应链、金融、政务及公共服务等领域的典型应用场景。这些场景的应用分析基于京东应用区块链技术的经验和京东自身对于区块链技术的应用规划，希望能够通过经验分享引起领域内同行及合作伙伴的共鸣和交流。

3. 京东区块链架构体系

京东区块链的目标是提供企业级的区块链技术与服务，结合自身在大数据、分布式系统方面积累的经验，解决区块链在企业级场景下的交易并发性能、数据存储性能、场景通用性、功能完备性、易用性等方面问题，实现区块链在京东自身的电商和供应链业务的落地，推动京东区块链技术和生态发展。

账本状态

“状态”一词在此是一个计算机领域的概念，在此表示区块链系统在某一时刻所处的状况，由系统保存的业务数据以及系统运行的控制属性构成。京东区块链的 “账本状态”由“身份”、“KV 数据”、“权限”、“合约代码”组成。

组件模型

“组件模型”是一个逻辑上的功能模块设计，是实现账本协议的逻辑框架。定义了组件的标准化接口，使得遵循组件模型的区块链系统实现具备松耦合、可插拔的特性。

服务平台

功能模块分为区块链网关、区块链节点服务、区块链基础网络、配套工具四个部分。

部署架构

a、 参与主体维护完整的共识节点，好处是参与者可持有数据，但需要付出运维成本；

b、 参与主体仅维护网关节点，通过公共的共识节点接入区块链，好处是便于自行管理私钥，且维护成本低，但网关节点不持有数据；

c、 参与主体通过公共的网关节点接入，适用于2C 场景，用户可以基于公共的网关节点托管私钥；

d、 监管方可以只部署“备份节点”，从其它节点同步数据作为备案；

e、 监管方还可以部署共识和网关节点，对公众开放查询，作为“存证公示”。

4. 京东区块链的特点

京东区块链项目的目标是建立一种适用于广泛应用场景、满足企业应用需求、开放和易用的区块链技术体系和系统服务平台。在京东区块链研发和应用的过程中，我们始终关注性能、功能、安全、合约、合规五个方面，并在这五个方面着重开展区块链技术能力的优化。

4.1. 性能

 采用优化的BFT 共识协议和P2P 通讯，支持多链并行共识； 采用面向消息的高并发处理架构，支持横向伸缩，并行处理海量交易。 支持横向伸缩存储和在线动态扩容，以实现海量数据； 采用灵活的数据存储结构，支持冷热数据分离； 支持节点动态加入和退出，实现系统的高可用性，保证业务不间断运行。

4.2. 功能

• 支持用户实名与认证；
• 支持企业数据治理;
• 支持事件驱动的业务协作模型;
• 支持多账本以实现按业务维度管理链上数据。

4.3. 安全

• 可插拔的密码算法，可以灵活的制定相应的密码体系；
• 平台默认实现多套密码算法，包括国密算法和硬件加密设备。

4.4. 合约

• 支持可复用的智能合约；
• 支持智能合约语言的调试功能。

5. 共创信任经济时代

信任经济，京东的定义是“低欺诈、高可信的商业经济环境，保障参与交易的主体低成本、低风险的完成交易，信息全程可追，问题可查”。信任经济实现的基础是交易信息的全面数字化，具备较强的数据可信保障机制和验证机制。

区块链的本质是通过一系列的技术整合，建立一套公正、透明、可信的规则，结合物联网对现实世界数据的采集，以及人工智能算法搭建的自动交易和激励系统，在未来有望建立一套无人值守的价值数据交换和交易体系，将人类社会带向数字化的信任经济时代。