引自：《智慧工業互聯網》（作者：李伯虎，柴旭東，侯寶存）
當前工業云平臺的發展面臨一些挑戰，例如如何公開透明地將多方協作信息向所有參與者發布；如何杜絕多方合作過程中的惡意數據篡改和造假的可能等。傳統的中心化系統架構無法有效地解決這些問題，從而嚴重制約著工業云平臺的進一步擴大。區塊鏈作為近年來興起的分布式賬本技術，具有去中心化、不可篡改、可追溯、高可信和高可用的特性[1]，區塊鏈技術的應用對工業云平臺克服上述問題有重要意義。通過利用區塊鏈數據確權、不可篡改的特性，可以使工業云平臺的各參與主體能夠在安全、平等、可信的前提下，順利實現數據轉移、支付交易、業務對接、質量追溯等業務。
「1. 區塊鏈引擎技術內涵」
區塊鏈引擎是工業云平臺為用戶提供高效、開放、安全、彈性的區塊鏈服務體系的重要工具，支持用戶在彈性、開放的云平臺快速構建自己的區塊鏈基礎設施和區塊鏈服務，一方面支撐工業云平臺自身云制造業務，另一方面為工業云平臺的生態用戶提供自有區塊鏈服務的能力，實現工業互聯網與區塊鏈的有機融合，從而支撐適合工業互聯網特色的區塊鏈應用生態建設。
區塊鏈引擎通過分布式賬本架構、賬戶體系管理及資源管理工具，將區塊鏈記賬能力、區塊鏈應用開發能力、 區塊鏈配套設施能力等轉化為圖形化用戶界面和應用編程接口，打破企業應用區塊鏈技術的行業壁壘，簡化部署運維及開發流程，實現對區塊鏈的定制、管理、服務保障，以及對智能合約開發、運行和管理的支撐，支持用戶按需快速構建自主可控的區塊鏈網絡，推動業務快速上鏈，確保數據交換環境、身份及數據的可信，數據可追溯。
區塊鏈引擎包含區塊鏈基礎框架、區塊鏈服務、區塊鏈API三部分。區塊鏈基礎框架是結合工業云平臺的虛擬化和容器化技術，實現對主流區塊鏈框架的部署運行，實現對區塊鏈計算資源的彈性伸縮；區塊鏈服務將區塊鏈功能、業務層對接通過云平臺進行統一集中化管理，使得應用開發過程和應用部署過程變得簡單高效，讓企業開發者專注于上層開發，大幅降低區塊鏈使用門檻；區塊鏈API封裝了一系列與區塊鏈網絡打交道的基本方法，提供區塊鏈相關接口調用API，從而支持上層示范應用的開發，使開發者基于平臺數據及區塊鏈服務功能實現應用創新。
云區塊鏈引擎技術架構
「2. 區塊鏈引擎關鍵技術」
1）區塊鏈服務自主可控構建技術
區塊鏈所需的基礎資源和服務選型繁多，配置部署技術復雜度高，整合難度大。區塊鏈服務自主可控構建技術充分利用云計算底層虛擬容器管理機制，實現區塊鏈計算節點投放數量、節點配置動態調整；利用負載均衡的大規模并行計算資源調度和容器管理技術，實現對區塊鏈的容器化定制部署運行，提供圖形化操作界面，由用戶觸發，實現多鏈隔離創建，實現對區塊鏈計算資源的彈性伸縮。
在區塊鏈服務的存儲管理方面，根據工業云平臺接入設備數據、交易數據的數據特性，基于區塊鏈選取相適應的數據結構、數字簽名等方式，以適應工業云平臺對于安全性的要求；在區塊鏈網絡通信和共識機制方面，依據參與企業所構成的聯盟鏈的特性，選取相應的傳播機制與共識機制，在最大程度保障平臺用戶多樣性、普遍性的同時，保證平臺用戶質量，確保平臺業務正常運行；在區塊鏈訪問權限配置方面，提供圖形化策略設置界面，支持配置通道策略和背書策略等，實現對不同用戶訪問權限的控制。云區塊鏈引擎在充分復用物理資源的基礎上，支持多企業多機構間復雜業務的并行上鏈，輕量級多鏈并發隔離，幫助開發者降低區塊鏈技術與應用門檻，專注于業務模型和業務應用，在工業云平臺快速打造企業級的區塊鏈應用。
2）區塊鏈可視化運維管理技術
利用工業云平臺的PaaS層管理工具，收集系統中運行的狀態數據（包括節點狀況以及底層機器資源使用狀況），從而監控區塊鏈底層物理資源的使用情況及節點容器運行狀態，并可視化的分析呈現，為上層區塊鏈服務的運行提供安全保障；提供針對區塊賬本數據查看的可視化工具，讀取區塊賬本數據，包括節點、區塊、交易等信息，用于區塊鏈數據檢索分析；狀態賬本以數據庫的形式存儲了業務數據，通過編寫智能合約實現對狀態賬本的條件查詢，從而支撐用戶對業務數據的多樣化查詢需求。
3）智能合約全生命周期管理技術
智能合約將業務網絡交易邏輯封裝在代碼中，可以根據用戶對于數據的共享訴求和參與平臺業務的模式，設置科學合理的數據調用接口，實現多業務訪問下企業數據的細粒度訪問共享機制，支持對數據流向進行合規性判定，實現基于智能合約的數據訪問控制和可信追溯，保障用戶的業務數據安全、不可篡改。
智能合約管理將提供智能合約的IDE，方便平臺用戶開發、調試智能合約，建立智能合約的全生命周期管理機制，涵蓋合約從安裝、實例化、調用、升級、注銷流程，并提供圖形化的界面，幫助開發人員進行智能合約的管理。
此外，云區塊鏈引擎將提供兩種合約——標準化合約、可編程合約。標準化合約主要針對場景相對簡單、標準化程度較高，同時對執行效率有很高要求的業務需求。標準化合約可以通過配置生成直接掛在鏈上，無需編程，降低上層應用使用的成本，提升合約執行的效率。為了應對用戶復雜的業務邏輯，引擎也支持用戶自編程，并且提供豐富的合約組件供用戶針對特定的需求快速構建應用，對于通用的場景如存證應用，提供相應的模板，用戶不需要從頭編寫代碼，只需要在現有模板上增加自己的業務邏輯就可以建立成熟的合約應用。
參考文獻
[1]陳燁, 許冬瑾, 肖亮. 基于區塊鏈的網絡安全技術綜述[J]. 電信科學, 2018(3).
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