金色觀察｜一文讀懂百度超級鏈

BAT三家都在業務上搭建了以區塊鏈為中心的部分。不過阿里的區塊鏈業務賦能其他業務比較多，騰訊的區塊鏈業務更具獨立性，而百度的區塊鏈的特點就更為不同。其目前主打的是開源。本文中筆者整理了百度超級鏈的相關資料，幫助大家了解百度超級鏈。

XuperChain是百度100%自主研發，擁有完全自主知識產權的區塊鏈底層技術。擁有500+篇核心技術專利。以高性能、自主可控、開源 為主要設計目標，響應國家政策，致力于創建 最快、 最通用、 最好用 的區塊鏈底層技術。2019年5月，XuperChain正式向全社會開源。2020年9月，百度將XuperChain的內核技術XuperCore捐贈給開放原子開源基金會，以全新的開源治理模式面向全社會。

XuperChain基于獨創的XuperModel技術、大規模節點快速共識技術、AOT加速的WASM虛擬機技術等核心技術，保證了XuperChain的超高性能。并高分通過全行業的功能、性能測評，單鏈性能達8.7WTPS。核心技術完全自主可控，并采用Apache2.0協議向全社會免費開源。

為了適應更多的場景，底層技術需要能夠可擴展。XuperChain基于動態內核技術，實現無內核代碼侵入的自由擴展內核核心組件和輕量級的擴展訂制內核引擎，滿足面向不同場景的區塊鏈實現的需求。并且不同的模塊有豐富的技術選型。

XuperChain具有豐富的生態工具、官方文檔教程、7*24小時開源社區支持，大大降低開發者的使用門檻。能夠幫助用戶快速上手，構建自己的區塊鏈應用。

XuperChain的系統架構設計，采用模塊化架構，基礎組件模塊化共用，內核層聚合各組件，提供能力實現業務需求，從而實現核心流程低成本訂制。通過對業務抽象分層、劃分子領域和模塊化，最大限度的提升代碼復用和系統可擴展性。從而做到，通過低成本的定制不同流程來滿足不同場景的需求，最大限度的復用核心基礎能力。通過分治降低系統復雜度，提升系統可維護性。

整個系統分成四層，其中下面三層構成整個XuperChain內核的核心組成部分，分別為協議層、核心組件層、基礎組件層。

 協議層定義區塊鏈的各個模塊API、核心結構和流程，并管理各模塊的加載和初始化，聚合和調度各核心組件實現系統需求。

核心組件層負責區塊鏈核心組件的具體實現，通過實現核心層定義的、接口和加載方式，接入到系統。這層的組件可以針對不同的需求場景有多種不同的實現。

基礎組件層實現業務無關的通用基礎庫，各層都可以引用。

圍繞者XuperChain底層核心技術，構建起了整個開源生態技術體系，形成強大的開源技術生態。整個技術生態主要包括內核技術、核心方向、生態工具、交叉學科、解決方案五大組成部分。

內核層是XuperChain內核技術，其定義了一系列標準API，構建一個區塊鏈體系結構，規定了各個模塊的邏輯結構、功能特征和各模塊間的交互關系，并提供了各個模塊適用不同場景的標準實現。

核心技術方向是基于內核標準API定義的區塊鏈體系結構之上，各個組成可以獨立發展起來的技術方向，主要包括九大核心技術方向，分別包括共識技術、密碼服務、存儲賬本、節點通信、智能合約、系統安全、監管治理、隱私保護、跨鏈技術等。

生態工具技術是圍繞著分布式賬本技術的周邊技術，主要包括區塊鏈管理工具技術、區塊鏈測試技術、錢包技術、瀏覽器技術、業務集成工具集、合約開發工具集(IDE、XDEV)等等。

交叉學科是XuperChain技術和其他技術相結合的交叉學科技術，比如去中心化身份技術、可信計算技術、邊緣技術以及5G技術等等。

XuperChain除了開源的基礎技術以外，還提供了高級的功能，包括可信跨鏈（XuperCross），分布式身份（XuperDID）和可信計算（XuperData）

超級鏈可信跨鏈XuperCross

超級鏈可信跨鏈（XuperCross），是百度自研通用的、標準化的區塊鏈互操作領先解決方案。百度超級鏈是跨鏈協議和標準制定的領導者，牽頭制定IEEE C/BDL、ITU等跨鏈國際標準，和《國家區塊鏈安全框架》、《信息安全技術 區塊鏈信息服務安全規范》、《區塊鏈互操作技術要求》等國家標準，推出可信跨鏈則致力于構建各個行業領域協同發展的區塊鏈生態。

超級鏈可信跨鏈支持同、異構鏈的跨鏈互操作系統，構建通用跨鏈服務，實現基于區塊鏈底層技術平臺技術體系架構下，應用鏈間的同構跨鏈和現有區塊鏈系統的異構跨鏈，實現區塊鏈之間數據共享與業務協同。其核心功能如下：

完全自主研發可控：跨鏈技術完全國產自主研發且可控。

標準化跨鏈協議：底層協議標準化，各個區塊鏈體系之間不存在隔膜，可快速互聯互通。

鏈外服務穩定性：鏈外中繼服務能在跨鏈交易中正確應對斷電、重啟、網絡波動等異常場景；中繼能夠防止拜占庭行為，防止數據篡改；中繼是無狀態的；中繼與區塊鏈間支持基于TLS的安全通信。

異構通用性：鏈系統不對區塊鏈框架的智能合約虛擬機、共識協議和數據結構有要求；可以對非默克爾樹結構的區塊鏈進行適配。

平行鏈熱插拔：鏈系統能夠實現平行鏈的熱插拔，即支持在不影響跨鏈系統運營的情況下對平行鏈進行接入、退出和更新。

區塊鏈資源定位：具備跨鏈尋址能力，能夠通過統一的區塊鏈資源地位器對不同區塊鏈進行尋址調用。

管理和審計：平行鏈具備業務合約管理、中繼鏈管理和權限控制能力，防止跨鏈權限濫用；中繼鏈具備平行鏈的管理、審核和更新等機制；跨鏈行為可以在中繼鏈、平行鏈上進行審計。

跨鏈事務：鏈事務滿足ACID特性；在異常場景中能夠有效地將跨鏈交易回滾；并能夠追溯事務狀態。

百度DID

百度DID是基于區塊鏈技術的分布式數字身份（Decentralized ID, DID）是可驗證的、自我主權的、新型數字身份。建設分布式數字身份服務，支持用戶通過分布式數字身份對隱私數據進行自主控制，實現信息數據安全存儲、授權共享可控可追溯、選擇性披露隱私信息等場景，并能夠兼容多底鏈、支持跨平臺、跨身份協議的互操作。

相對于傳統的基于PKI（公鑰基礎設施）的身份體系，基于區塊鏈建立的分布式數字身份系統具有保證數據真實可信、保護用戶隱私安全、可移植性強等特征，其優勢在于：

去中心化：基于區塊鏈，避免了身份數據被單一的中心化權威機構所控制。

身份自主可控：基于DPKI （分布式公鑰基礎設施），每個用戶的身份不是由可信第三方控制，而是由其所有者控制，個人能自主管理自己的身份。

可信的數據交換：身份相關數據錨定在區塊鏈上，認證的過程不需要依賴于提供身份的應用方。

完全自主研發可控：分布式數字身份技術完全國產自主研發且可控。

技術設施標準化：DID 技術設施（DID、VC 等）建設標準化，通用化，符合 W3C國際規范，對接知名 DID 社區（例如：DIF），方便快速接入。

高性能 DID 操作：基于區塊鏈與分布式存儲，使用 Sidetree協議建設高性能二層網絡，能夠解決底層區塊鏈 TPS性能低、存儲資源昂貴、共識差異等缺點。

異構通用性：分布式身份技術能夠適配不同的底鏈架構，不對具體區塊鏈的共識協議、數據結構有要求，并且能夠應對底層區塊鏈的分叉。

數據安全性：分布式身份服務支持數據安全存儲、檢索、分享，隱私數據不泄露，選擇性披露等特性，并要求對數據使用記錄可控可追溯。

身份可控性：分布式數字身份技術能保證用戶自主控住其身份并對自己身份及相關信息進行證明，同時又可對數字身份進行一定程度上的托管和維護，具備完善的密鑰恢復機制，方便用戶使用。對業務場景中一些危險、違規的行為操作和賬號也可進行控制，保證業務場景安全合規。

開箱即用：分布式數字身份服務具備多語言 SDK、命令行工具等，開箱即用，方便業務方快速接入。

安全拓展：分布式身份技術能夠支持跨鏈、跨平臺的交互，具備跟物聯網IoT技術結合的能力，支持國產化硬件設備接入，便于擴展到不同的應用場景下。

隱私計算

隱私計算是百度超級鏈提供的結合區塊鏈技術的數據安全計算服務，實現數據的生產、存儲、計算、應用的全流程安全可審計，保證多方協同中“數據可用不可見”和“過程可信可追溯”，幫助客戶打破數據孤島，充分發揮數據價值。

超級鏈隱私計算平臺是運行在區塊鏈網絡之上的分布式隱私數據計算平臺，節點依托于區塊鏈智能合約完成信息共享與任務協作，并在節點之間構建可信安全通道，進行隱私數據的流轉。平臺具有全程鏈上存證、數據安全流通、高性能通用計算的特點。

平臺基于英特爾SGX技術構建的可驗證的可信執行環境，保證數據在鏈下計算時的安全性與隱私性，配合區塊鏈本身提供的去中心化、防篡改的特性，實現數據計算全鏈路安全可靠，全面滿足數據安全流通與計算技術的需求。

平臺支持多種不同的部署方案，可以根據業務場景靈活地選擇合作模式。

全節點：包括區塊鏈節點與可信計算節點，可以本地完成算法開發、數據管理、任務計算等全部功能，需要本地具有支持SGX的硬件服務器

輕節點：本地僅部署部分組件，完成算法開發或任務發布等部分功能

客戶端：不部署任何組件，依靠某一個全節點，使用客戶端完成全部操作

審計：不部署可信計算節點，僅依靠區塊鏈實現審計。

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