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前言
7月23日,蚂蚁集团董事长井贤栋在杭州宣布,蚂蚁区块链正式升级为“蚂蚁链”。
蚂蚁链是由蚂蚁自主研发的区块链引擎,历经5年,底层技术已基本成熟,应用场景扩展至50个。蚂蚁集团自年开始投入区块链领域研发;截至目前已落地应用在包括食品安全、正品溯源、跨境汇款、民生政务、港口物流管理、供应链金融等超过50个场景,并已经搭建起国内最大的区块链生产力平台。
此外,7月29日《Tech星球》消息,全球权威知识产权第三方机构IPRdaily联合incoPat创新指数研究中心发布《上半年全球企业区块链发明专利排行榜》。榜单显示,阿里巴巴(支付宝)以件专利数继续位列第一,且总数超过2、3、4名之和,连续第四年蝉联区块链专利申请全球第一。
1、商业环境中有大量多节点、复杂流程业务,节点之前信任不足造成大量效率损失,目前区块链或分布式账本技术是最好的解决方案。
1)在跨境、物流、供应链金融、政务等场景内,节点较多且往往呈现线性关系,反复沟通确认建立信任导致浪费;
2)分布式账本技术实现链上节点关系的重构,提升效率,使得成员内部信息高效共享,且数据难以篡改。
2、区块链作为基础设施服务(BaaS)在近年来已逐渐成熟。
1)早期区块链以公链为主,三代公链在效率、安全、去中心化程度之间各有侧重;
2)年后R3等国际联盟的成熟,使得联盟链技术快速发展,相比公有链联盟链保留了分布式账本,减少竞争记账环节,具有更高的效率和更好安全性,满足商用需求;
3)截至目前,Fabric、Quorum、Corda等国际联盟链项目已完成多次迭代,帮助联盟企业上链服务(BaaS)的形式逐渐成熟。
3、蚂蚁链目前产品涵盖从端到解决方案的全流程产品,除常见BaaS外,还提供一体化技术服务支持。
1)在基础设施(端)方面;蚂蚁链一体机,隐私基础硬件等;
2)在平台(云)方面,推出了BaaS平台和开放联盟链;
3)在技术服务方面提供包括跨链数据链接等;
4)在具体应用方面,目前蚂蚁已经在政府、金融等场景应用落地。
4、蚂蚁链相比其它联盟链特点:更加高效、安全、开放。
1)高效,核心产品蚂蚁BaaS平台,TPS领先,能支持10亿账户规模、每日10亿交易量,并实现每秒10万笔跨链信息处理能力;
2)安全,具体有双重权限信任保护等,并推出首个基于TEE的可商用的硬件区块链解决方案CONIFIDE;
3)开放:在支持自研引擎的同时也支持Fabric、Quorum等开源框架。整体看,蚂蚁链目前在硬件、通用平台的基础设施建设较强,更注重对不同链的通用适应,而不是自己发行一条新链。公用基础设施建设的目的非常明显。
5、预测:蚂蚁链整体的发展过程可能会非常类似阿里云。
1)阿里云初期需求来自于内部,发展后将技术赋能与外部;
2)蚂蚁链实际也是将内部需求技术提取,建设基础设施,赋能给外部;不发行公链、不在已有共识等机制上做较为强制规定,强调兼容、提供跨链数据连接;
3)不排后期类似阿里引入合作伙伴SaaS开发,成熟后蚂蚁链可能引入其它合作伙伴,完成具体场景的智能合约等建设。
申万宏源研究认为,蚂蚁金服作为与普惠金融、民生服务、电商和公益等社会经济发展连接最为紧密的科技公司之一,蚂蚁链或可作为观察中国区块链研发和商用的一个窗口。
同时,由于行业处于早期,技术发展存在较大不确定性;政策风险;下游应用场景尚待拓展。
一、蚂蚁链发展目标:面向外部的区块链基础设施建设
7月23日,蚂蚁集团董事长井贤栋在杭州宣布,蚂蚁区块链正式升级为“蚂蚁链”。本节主要概述:蚂蚁链如何诞生,目前整体产品布局架构如何。
蚂蚁链是由蚂蚁自主研发的区块链引擎,历经5年,底层技术已基本成熟,应用场景扩展至50个。1)蚂蚁集团自年开始投入区块链领域研发;2)在应用层面,年开始在善款追溯落地应用,16-20年内拓展超过50个场景,包括食品安全、正品溯源、跨境汇款等;3)在技术层面,蚂蚁链在基础硬件支持、跨链、BaaS平台方面有较大创新,目前已经搭建起国内最大的区块链生产力平台。
蚂蚁链发展历程脱胎于内部需求,未来目标是面向外部社会企业。1)蚂蚁链在发展初期应用场景来自于内部需求较多,如在慈善捐款项目中如何可信的追溯善款,在天猫跨境物流中,如何去中心化管理追溯极为复杂的国际贸易流程;2)这些需求点可以通过区块链技术的可追溯、防篡改、部分去中心化解决。3)在内部需求场景使得技术成熟后,蚂蚁链将相关技术赋能给外部类似场景,外部社会与企业的需求是蚂蚁链现阶段更大目标。内部、外部需求背后技术有相似性,类似下图。
蚂蚁链脱胎于内部需求,未来满足更广阔提供一种基于区块链技术的基础设施服务,包括硬件一体机、BaaS平台等。蚂蚁链目前产品涵盖从端到解决方案的全流程产品;
1)在基础设施(端)方面,蚂蚁发布了蚂蚁链一体机:根据发布会,蚂蚁一体机预计可节省90%以上的部署时间、提升交易速度30%、降低共识延迟40%、加速密码运算5-10倍。
2)在平台(云)方面,蚂蚁推出了BaaS平台和开放联盟链,在支持自研引擎的同时也支持Fabric、Quorum等开源框架,同时也相应提供完善的PaaS层服务能力,具备万级TPS的处理能力;
3)在技术服务方面,由于蚂蚁并未推出自己的公链或特定联盟链,而是选择支持与适配客户,提供包括跨链数据链接在内的服务;
4)在具体应用方面,目前蚂蚁已经在政府、金融等场景应用落地,同时也推出了区块链合同等在内的通用增值服务。
蚂蚁链产品布局架构图整体看,蚂蚁链目前在硬件、通用平台的基础设施建设较强,更注重对不同链的通用适应,而不是自己发行一条新链。公用基础设施建设的目的非常明显。
二、蚂蚁链技术特点:关键词,效率、安全、开放
商用场景核心诉求:需要分布式账本技术解决信任等问题,但同时对效率、安全性又有极高要求,此外作为基础设施的BaaS需要适配多种链。本节主要从技术角度分析蚂蚁链如何实现以上诉求。
2.1从区块链“不可能三角”到联盟链
目前看区块链仍无法同时兼具效率、去中心化程度、安全,三代公链各有取舍。公链是区块链技术发展底层,目前主流观点认为公链主要三代:
第一代:BTC支付工具,安全性极高,但图灵不完备(无循环语句),可拓展性差;第二代:ETH图灵完备、智能合约、DAPP,但扩展性不足、安全性差、开发难度、手续费难以取消;第三代:EOS等,强调极高的TPS,定位于大规模商用,但牺牲了部分去中心化程度。因此,三代公链都是在效率、去中心化程度、安全三者间进行取舍。
区块链“不可能三角”第三代公链选择效率,牺牲了去中心化程度,更高的并发定位于大规模商用。第三代公链中具有代表性的EOS使用了DPOS+BFT(拜占庭容错算法)共识,并采用代理人制度:由EOS权益持有者选举产生超级节点,由超级节点记,并通过每年增发5%的代币方式来奖励超级节点记账和提供计算资源实现社区的激励相容。这么做的优势在于无需矿工挖矿,没有手续费,效率极高,出块时间从BTC的10分钟下降为3秒。
降低去中心化程度,减少竞争记账,提升效率,是后续定位于商用联盟链的核心思路。相比公有链,联盟链保留了分布式账本,主要减少竞争记账环节。便于理解,可见下图。
公链、联盟链的区别金融等传统行业巨头尝试合作,诞生代表性联盟链Fabric、Corda。
Fabric:Fabric联盟链诞生于hyperledger项目,hyperledger是Linux基金会年发起的开源项目,愿景是打造一个透明、安全、去中心化的企业级区块链解决方案。让更多企业能用上区块链。加入的成员包括金融、制造、航运物流、咨询等各行业的巨头。阿里云也是hyperledger项目成员之一。
Fabric架构图Corda:Corda是用于记录、管理和同步受监管金融机构之间金融协议的共享分类账平台,专门为金融机构定制,对于交易信息进行加密,且不会在所有节点中共享。Corda管理者是R3联盟,其曾经成员包括花旗银行、摩根士丹利、澳大利亚国民银行、三井住友银行等;年5月24日,中国平安保险集团成为第一个加入R3联盟的中国成员。
2.2蚂蚁链的技术努力
蚂蚁链目前定位于外部企业赋能,对于企业而言,更加注重区块链不同场景下运行效率、是否满足内部安全要求,以及实际部署的难度,包括实施落地是否有案例参考、是否可以兼容其它联盟链/内部私有链等。
目前看,主要在效率、安全、开放三个方面努力。
效率:核心产品蚂蚁BaaS平台,TPS2领先,实际承载庞大交易信息。联盟链的特性使其对交易速度的重视程度远大于公链,对比国际主流联盟链Fabric及Corda,蚂蚁链TPS指标表现大幅超过其他联盟链水平。蚂蚁链的可拓展共识以及双层网络设计,能支持10亿账户规模、每日10亿交易量,并实现每秒10万笔跨链信息处理能力。
硬件端支持:蚂蚁链与平头哥合作,推出基于全链路智能合约处理器的蚂蚁链一体机,实现政企客户高效、安全部署。
1)蚂蚁一体机中约30%算力投入共识,其余算力可满足其它安全、智能合约等需求。一体机客户主要面向政企开发者,搭载BFT共识联盟链,集成了区块链密码卡、区块链网络共识加速器,以较高的性价比满足政企客户搭载安全、高效联盟链需求;
2)芯片来自平头哥,使用RISC-V系列性能最高的玄铁内核,相比传统方案计算效率提升50%以上,规模化生产后硬件成本有望降低至1/50。这也是平头哥面向区块链场景的首个商用芯片方案。
3)安全性能方面,玄铁区块链IP配备可信执行环境,并已通过中国信息通信研究院安全评测。
国内首款区块链自研软硬一体机——蚂蚁安全:蚂蚁的BaaS平台具有完整安全保护。1)双重权限信任保护:联盟链的可信参与方对该联盟链可见,参与者CA认证;2)数据隐私及安全:支持用户选择链上数据对称加密,支持分享隐私模型;3)网络安全保障:多个独立的区块链节点部署在金融区的VPC网络中,保证网络安全性。
推出首个基于TEE的可商用的硬件区块链解决方案CONIFIDE。1)蚂蚁区块链自主研发了基于TEE的可商用的硬件区块链解决方案CONIFIDE,该技术论文入选顶会ACMSIGMOD20,成为中国科技公司区块链原创技术在A类会议的第一篇独立论文;2)CONIFIDE是一个基于硬件TEE的链上隐私保护计算模型,确保业务数据高速增长的情况下,将隐私保护计算代价压缩到最低,用户隐私数据可以在蚂蚁区块链上0成本得到保护,无性能损失。
对比蚂蚁区块链合约平台和TEE合约链推出安全相关产品:蚂蚁摩斯安全计算平台。摩斯平台是蚂蚁区块链基于安全多方计算、密码学、隐私保护技术以及区块链技术所打造的一个用于安全共享数据的基础设施。利用安全多方计算,在数据不出库不泄露的情况完成分布式计算。
基于蚂蚁摩斯进行安全计算的解决方案开放:核心联盟链产品蚂蚁链BaaS在支持自研引擎的同时也支持Fabric、Quorum等开源框架。同时也相应提供完善的PaaS层服务能力,满足不同企业对底层框架的选型要求。
推出通用安全跨链技术产品ODATS(OpenDataAccessTrustedService)。ODATS打通了蚂蚁区块链、Hyperledger异构跨链,主打通用安全跨链,具备10WPPS跨链数据包处理能力,能够在实际商用场景中落地使用。
开放联盟链产品满足企业快速上链,丰富社区。1)开放联盟链是面向企业和开发者提供的“无需搭链、快速上链、接近公链”区块链服务网络,上链成本较低(如下图),对于中小企业友好;2)开放联盟链搭载速搭平台或数十套合约开发模板,用户可以按照不同场景,快速自建联盟。
整体而言,相比于其他主流联盟链项目,蚂蚁链主要在效率、加密、跨链与最终部署方便性方面有所突破。如下表。
4种联盟链比较由于以上特性,目前每天“上链量”超过1亿次,显示出极高的社区活跃度。
三、案例:区块链作为商用基础设施的意义
区块链去中心化、可追溯、不可篡改的特性,天然有助于增加不同场景信任,蚂蚁链目的正是为社会商用化场景提供信任的基础设施。目前蚂蚁链已落地包括公益捐款、食品安全、正品溯源、跨境汇款等在内的50多个场景。
本节主要探索蚂蚁链已经落地场景,以及区块链或分布式账本技术如何减少这些场景的信任成本,提升效率。
蚂蚁链已落地场景3.1金融支付:跨境汇款、供应链金融
跨境汇款:蚂蚁链让出国务工人员每笔跨境汇款成本更低,且实现实时到账。
各节点同步,提升效率。原有跨境汇款模式类似直线接力,流程较长,分布式账本技术将其改变为业务节点实时同步并行确认。在汇出端钱包发起汇款的同时所有参与方同时收到该信息,在做合规等所需的审核后区块链上协同各方同时完成这一笔汇款交易。如果转账过程中出现问题,会实时反馈至汇款者。如下图。
分布式账本技术提升跨境汇款效率港版支付宝AlipayHK的用户可以通过区块链技术向菲律宾钱包Gcash汇款。年1月8日,蚂蚁区块链技术又打通了从马来西亚到巴基斯坦的区块链跨境汇款通路。
小微企业融资:蚂蚁链让大量中小微企业信用真实可信
应收凭证查验+智能合约,有效控制贷款风险。供应链小微企业持有上游企业“应收凭证”,并向银行申请贷款,在回收应收账款后,小微企业向银行还款,这是一个典型的基于应收账款供应链金融流程。
1)防篡改特性保证区块链上交易信息真实,帮助银行了解小企业的产品最终供应到哪家大型企业的产品线,判断小企业是否有偿还能力;2)底层智能合约可加载类似“应收款回收后,优先按某个比例归还银行”,保证银行回收贷款效率。
疫情期间,蚂蚁区块链上的核心企业酒类直供,已经通过这种模式为供应链上的小微企业提供了接近1亿的资金流量。云南国际信托有限公司与蚂蚁集团签订战略合作协议,今年疫情期间,双方为瑞康医药上游的药品供应商提供融资服务。
供应链金融区块链解决方案业务架构图3.2政务民生:电子票据、司法链
电子票据:有效避免“一票多打”“一票多报”。
分布式账本时间戳应用于票据流通。医院、财政局、医保局、保险公司等多方组成联盟链,一方面实现全流程无纸化电子控制,完整流程记录也让让发票、票据造假几无可能;另一方面区块链电子票据会在生成、传送、储存和使用的全程中加盖时间戳,杜绝重复报销可能性。
年9医院医院携手蚂蚁链推全国首张区块链电子处方,医院里处方精准无误且不可篡改,规医院不遵医嘱重复开药风险。
电子版权保护、司法链:最高效手段记录完整证据链,完成电子证据“最后一公里”。
区块链技术是电子证据保护存证的最佳手段。电子数据形成数据,在实际操作中存在“最后一公里”问题:如证据分散、上下游关系不明确、证据时间被机器重新设置导致失去法律效等。
司法区块链有效解决这些问题:1)区块链程序,用户可以直接通过程序将操作行为全流程的记录于区块链,比如在线提交电子合同、维权过程、服务流程明细等电子证据;2)区块链的全链路能力层,主要是提供了实名认证、电子签名,时间戳、数据存证及区块链全流程的可信服务;3)司法联盟层,使用区块链技术将公证处、CA/RA机构、司法鉴定中心以及法院连接在一起的联盟链,每个单位成为链上节点。如下图。
杭州互联网司法区块链版权保护也依赖电子证据。双11前蚂蚁区块链推出了图片原创保护平台“鹊凿”,有效防止原创图片被其他平台商家盗用、侵权。
3.3商业:商品溯源、航运物流管理
商品溯源:重点商品全流程追溯认证。
区块链追溯+物联网辅助标识,形成商品不可篡改“一物一码”。首先,蚂蚁链可通过防伪标签或者芯片等手段对商品进行唯一标识,并将商品在原材料过程、生产过程、流通过程、营销等过程的信息,由各对应主体使用标明身份的“私钥”进行数字签名并附上时间戳写入区块链,一旦写入区块链即不可篡改。可以有效防范供应链中各类鱼龙混杂和假冒的商品,在产生纠纷时,可以有效的实现追责。
年天猫双11,有4亿海淘商品实现了原产地溯源。年6月与浙江省市场监督管理局合作上线“浙冷链”食品追溯系统。
蚂蚁链溯源解决方案业务架构图航运物流:复杂多中心物流供应链环节的高效管理。
部分去中心化提高复杂环境效率。港口物流环节涉及到航运、港口、物流、金融等领域,且各自有中心节点,往往流程较为复杂。通过建立贸易+金融业务联盟链的形式,可以用区块链技术解决多节点信任,简化审批、运转过程,降低相关金融业务门槛。同时港口环节也可加载上述追溯环节中的物联网功能,对集装箱等追溯管理。
中国远洋海运集团加入蚂蚁区块链生态,联合蚂蚁集团共同研究和推动航运物流区块链在中国的部署落地。招商局港口加入蚂蚁区块链生态,将结合港口的业务场景,建立新的贸易流+金融的业务联盟。
四、发展建议未来展望
申万宏源预测认为,蚂蚁链整体的发展过程可能会非常类似阿里云。
1)阿里云初期需求来自于内部,发展后将技术赋能与外部,以提供IaaS和PaaS为主,并在这个过程中引入其它合作伙伴完成SaaS生态搭建;
2)蚂蚁链实际也是将内部需求技术提取,建设基础设施,赋能给外部;
3)如果从基础设施角度看待蚂蚁链,那么不发行自己的公链、不在已有共识等机制上做较为强制规定,而是强调兼容、提供跨链数据连接,就变得可以理解;
4)目前区块链技术设施处于早期案例探索阶段,蚂蚁链会有较多实际案例实施,不排除在一段时间发展后,类似阿里云IaaS和PaaS为主,让第三方发展SaaS,成熟后蚂蚁链可能引入其它合作伙伴,完成具体场景的智能合约等建设。
申万宏源认为,蚂蚁金服作为与普惠金融、民生服务、电商和公益等社会经济发展连接最为紧密的科技公司之一,蚂蚁链或可作为观察中国区块链研发和商用的一个窗口。
资料来源:以上内容来源于申万宏源研究报告《蚂蚁链:堪比信任基础设施“阿里云”》,作者:洪依真、刘洋、赵令伊、林起贤、马鲲鹏。声明:文中涉及数据和观点均代表申万宏源及其作者,与本账号无关。