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2017/11/30

掌握區塊鏈架構發展特性 為未來創新商機鋪路

Hyperledger Fabric私有鏈 助力落實管控商業應用

洪羿漣
Linux基金會推動的Hyperledger Fabric 1.0仍持續發展改善拜占庭容錯(Byzantine Fault Tolerant)、整合其他Hyperledger專案(例如Sawtooth、Iroha、Indy等)、支援Java或其他可用於開發鏈碼(Chaincode)的程式語言,以及提供可部署於Kubernetes的配方(Recipe)。
在比特幣被炒作成為金融投資商品後,底層採用的區塊鏈技術,便成為眾所矚目探討與研究的議題。Linux基金會自2015年開始推動的超級帳本(Hyperledger)專案,吸引不同領域的IT大廠加入之後,經過16個月的研發,在今年開始釋出Hyperledger Fabric 1.0框架,企業IT人員可藉此測試與學習這個被譽為未來可能撼動TCP/IP世界的運行模式。

區塊鏈最初可實現分散式共享帳本的技術特性,包含易於讀取、難以寫入、不可竄改,主要是利用密碼學的加解密方式保存寫入資料到磁碟區塊,所產生的Hash值會被記錄在下一次撰寫的區塊,如此串連成為不可逆的帳本。

拜占庭建立共識再寫入帳本確保資料一致

▲台灣IBM技術長暨業務副總經理徐文暉指出,區塊鏈的先驅者,要形成新興商業模式,當然必須尋求跨企業、產業的盟友,共同建構新的價值鏈。當然,參與者必須先行掌握區塊鏈技術,才有能力結合盟友把新的商業模式共同推到市場。
有別於任何人都可參與的公有鏈應用模式,Hyperledger Fabric主要發展是提供企業環境建置私有鏈,台灣IBM技術長暨業務副總經理徐文暉指出,因此除了前述的特性,還必須包含建立共識機制,以便因應系統突然間湧入許多連線請求,可藉由共識進行優先處理排序。「建立共識機制的方法很多,在Hyperledger Fabric中常用的是拜占庭(Byzantine),意思是在系統接收到眾多的連線存取需求中,會產生一名主導者來執行排序,之後再發布通知各個節點執行的依據,因此就不會有衝突發生。」

他進一步說明,避免衝突的設計,即是透過區塊鏈中的每個節點,存放一份完全相同的智慧合約(Smart Contract),IBM稱之為鏈碼(Chaincode),若各個節點皆按照相同的排序執行,即可產生一致的結果。換句話說,並非是單一節點先執行程式,產生的結果再同步到各個節點,而是全量運算,也就是在執行共識的節點中,大家擁有一模一樣的鏈碼,運行相同的程式邏輯或商業條件。執行後結果經過比對確認一致性後,再寫入帳本。

共識機制可說是私有鏈與公有鏈的主要差別。Hyperledger Fabric是先產生共識再寫入帳本,比特幣的發展則是先寫入帳本再執行共識,如此運行邏輯,可能會發生分岔狀況。「畢竟比特幣架構中的每個節點可能同時撰寫帳本,萬一發生兩筆以上資料寫入,究竟該以誰為主,則是採用工作量證明(Proof of Work)機制,決定最後留在帳本的唯一資料,其他則捨棄不用。最後寫入帳本的交易資料可能因此出現分岔,也就是產生不同結果。」

此外,公有鏈採以匿名交易,無法追蹤到最原始的人;Hyperledger Fabric設計為實名制,才有辦法追蹤與控管交易行為,亦是其非常重要的差異。現今的虛擬貨幣已逐漸商品化,卻無法被視為真實貨幣,主要原因即在於公有鏈環境中已實現去中心化,無法接受政府單位監管,例如比特幣交易透過電子錢包(eWallet)即可執行,欠缺類似中央銀行的監管機構,如此一來極可能被濫用,利用匿名、迴避監管之便,進行綁架勒索、洗錢工具等犯罪行為。

善用新架構解決舊問題、開創新價值

分解區塊鏈的組成元素,其實都能對應到IT人熟悉的技術,例如共享帳本即為資料庫概念;非對稱式加解密機制,像是橢圓曲線密碼學(ECC)、SHA-256,皆為IT領域既有技術;拜占庭共識機制也是既有的程式運行規則;智慧合約轉化為商業邏輯程式碼,也不是新的開發思維。「由此不難發現,中本聰的貢獻在於利用這些既有IT發展多年的技術,發展出全新的應用架構,但不代表比特幣等於區塊鏈,或是僅能被應用在特定場景,事實上,各種商業流程皆可基於區塊鏈來執行。」

徐文暉舉例,傳統IT管理是在企業內部建置ERP、CRM、供應鏈等資訊系統,但區塊鏈就如同跨多個企業的應用模式。傳統IT資訊系統幾乎未曾建立跨企業的應用模式,畢竟各家營運模式、工作流程皆不同,多數僅為應用系統介接交換資料,若既有架構建立共享帳本,資料一致性將面臨相當大的挑戰。若得以採用區塊鏈架構,建立跨企業的應用,各家所擁有的帳本皆為一致,可大幅降低現行工作流程中效率不彰的部分。

現階段各行業看重區塊鏈架構的應用模式,除了可解決現有問題以外,更重要的是藉此創造價值。針對工作流程較為繁瑣的交易處理,過程中可能有許多檢查點須仰賴第三方執行,即可藉由新興應用模式達到精簡,用意並非為了避開監管,因為監管單位也可參與區塊鏈,且還可具備最高權限,查看所有交易的帳本,同時建立合規性政策。

「因此我們現在所談的區塊鏈架構,並非如同比特幣的去中心化。」徐文暉強調。企業欲採用區塊鏈架構,建議導入私有鏈建置,由相關產業的合作夥伴彼此之間基於實名制建立聯盟,監管單位亦可成為其中的節點,只要通過授權即可查閱分散式共享帳本。如此一來,即有機會可重新檢視流程。

較知名的應用案例即為倫敦的新創公司Everledger,運用區塊鏈架構執行鑽石的認證與追蹤。「像這類高價值商品,運用區塊鏈技術更為恰當,」徐文暉進一步說明,鑽石本身有6種分類、11個等級,可建立鑑定的標準項目包含色澤度、切割方式等,藉此成為鑽石的身份資訊,可被全數記錄在區塊鏈架構的共享帳本中,從鑽石出廠送到銷售門市的過程,皆可完整掌握,若未來得以進一步納入生物辨識,還可避免鑽石詐騙、黑市交易,保障買賣雙方的權益。由於可為鑽石市場創造全新價值,才值得取代原本交易模式。

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