与分布式超级账本技术（如Hyperledger Fabric或R3 Corda）相比，以太坊区块链保持了相似性和差异性。在对区块链和分布式超级账本平台进行有根据的评估及其为企业带来的价值时，根据平台的核心功能和特征对平台进行分类是有用的。由于区块链源自密码学和数据配置的原则，某些功能可以在协调的数据库系统中复制，而其他功能仅在真正的区块链环境中可行。

在本文中，我们将评估面向平台的主要企业的基本业务功能，包括以太网，Hyperledger Fabric和R3 Corda，无论是通过传统的分布式系统还是通过现代的区块链基础系统，都可以从软件获取其影响的位置以及系统的整体优化方式进行评估。

图1：基础技术的划分

特别是，我们将重点关注三个关键功能领域：

• 数据协调——如何在利益相关者之间更好地分配和分配系统内的信息和信任。
• 加密经济内部激励层——如何构建系统，以便基于经济激励来激励不同的利益相关者和用户，以确保系统的功能，例如。博弈论与机制设计。
• 融入资产的数字商品化——系统如何融入数字商品经济。在一些名义上的特征中，这被称为代币经济。

像以太坊这样的区块链与他们的分布式对手有类似的目标。确定企业希望使用区块链技术实现目标的目标可能是一种具有挑战性的方法，因为像1990年代的互联网一样，企业还不知道如何概念化强大工具的使用。类似地，今天已知区块链技术能够实例化各种功能，但是如何将这些功能构建到业务解决方案中需要对底层能力的进一步见解和评估。

探索的三个主要轴：数据的处理和协调，可信和不可变记录以及资产的数字化。足够广泛，可以封装区块链的主要可用性，同时允许将这些功能进一步推断到业务场景中。通过讨论这三个方面，可以揭示商业实体为什么要使用该技术背后的含义。

如果改进的分布式系统设计或数据库协调是协议或平台的唯一目的，那么区块链可能不一定是所需要的。区块链平台传统上促进了更好的数据协调和分布式共识机制的概念，其中数据通过技术平台得到促进和传递。虽然有用，但通过更好地协调中央数据库或改进的分布式系统设计，可以获得这些所需功能特征的重要部分。在此调查中，有必要确定平台和协议尝试优化现有数据协调功能与实施新区块链功能的程度。区块链的设计不仅仅是高级数据协调。

关于我们为什么需要区块链的原始论文围绕着数字化信任的概念。ConsenSys的Andrew Keys推出的一个主题是“随着互联网导致信息数字化，区块链导致信任和协议的数字化。”这篇有意义的论文体现了区块链希望实现的精神，同时也为其铺平了道路。另一条路。附加变量是值的数字化。当值附加到系统中实现的信任时，某些对齐结构和激励机制将影响和激励系统内的正确行为，从而形成一个强大的平台。

通常情况下，在设计系统时，不可变性与信任同义使用，即因为系统是不可变的，所以可信的是坏事不会逍遥法外。虽然在我们的平台协议评估中，重要的是还要评估可信系统如何实施的机制，以确保可以有益于平台用户的业务模型（通过加密经济学进一步探索）。

商品和资产的数字化被认为是大多数区块链或分布式账本平台的主要目标。如果企业正在寻找资产的数字化，则分布式分类帐或数据库协调能够提供一些功能，但应充分考虑这些数字商品的可访问性。因为协调数据库基本上是通过传统软件范例集中运行或分布在交易对手的一个或多个子组之间，所以数字化的级别可以基于数字化平台提供的自由度来限制。虽然数字化商品的概念听起来像一个简单的过程，但不同的激励动态和围绕商品如房地产，人类关注甚至电力等数字化的经济推理需要考虑哪种类型的平台将对数字化负责。供应商平台确实展示了“供应商锁定”的程度，并且在各种情况下依赖于集中管理的平台。

如果依赖于封闭的专有系统，并且这些资产扩散到数字生态系统或市场，它们与经济激励层的相互作用水平相当有限，那么通过分布式分类帐系统也可以使用诸如标题系统和供应链等记录和注册表。如果基于封闭的轨道将会严重发育不良。充分利用开放市场能够提供的各种方面的自由市场系统对于在不断发展的数字生态系统中促进真正的数字商品是必要的。

数据库协调：特征

虽然已经在不变性，安全性，可伸缩性，可管理性和性能等特性方面对这些平台的功能进行了深入分析，但通过了解构建体系结构的基础，可以确定更多内容。

已经发明并实现了许多工具，用于在分布式系统内进行适当的数据协调。一个例子就是强调像Hadoop这样的工具以及这个生态系统中的各种集合，包括Spark，Hive和Zookeeper。对这些产品的依赖表明了分布式系统工具和协议的高度集成。进一步的相似之处可以在诸如Tendermint之类的协议中显示，这是一种BPFT共识引擎，其设计具有与Apache Zookeeper等工具类似的功能。在内部，还有一些event sourcing databases的研究，可以复制协调数据共享系统所需的几个功能。

通过评估Apache Kafka等工具以及数据流服务如何在企业环境中实现显着的吞吐量水平，我们可以根据对这些数据库协调和优化的不同依赖程度划分区块链和分布式分类帐之间的功能差异。基础概念方面的工具。包括Plasma在内的以太坊的实现正在利用MapReduce等工具在UTXO和基于帐户的模型之上增强某些映射功能，同时还将组件简化为merkle证明，尽管重要的是要认识到协议的基础层仍然依赖于以太坊作为根区块链。通过分解这些细节，可以获得有关如何最好地评估这些软件平台的技术特征的进一步见解。

IBM Fabric

通过深入研究Fabric架构，可以确定该平台已经创建了一个复杂的开发环境，专注于基于软件架构的详细配置实现卓越的吞吐量，以在分布式系统环境中实现最佳性能。客户端和分布式签署对等节点网络之间的链代码的移动以及交易机制和满足认可策略的收据的转移在封闭系统中是有效的，而在私有信道内传播交易的gossip（八卦）协议允许协调大数据集。虽然基础设施稳健且能力强，但应该考虑如何设计架构以允许多边协调结构的思考过程，其中最终可能存在难以管理的网络中涉及的通道因素。

图2：Hyperledger Fabric架构

此图演示了Fabric的一些体系结构配置，以及如何将组件组织到专为高级信息处理和最大事务吞吐量而设计的系统中。主要思想是渠道为在平台内移动交易提供了机会。 在查看体系结构时，订购服务节点（OSN）的功能用于记录Apache Kafka订购服务中的交易。在数据流生态系统中，Kafka是一个功能强大的工具，具有将各种形式的事务附加到单独的Kafka集群并最终分区的功能。

在此设置中，数据能够跨群集分布，以形成分布式存储平台，该平台可以记录在其键/上下文中“状态”的Fabric定义内有时称为“块”或blob的数据结构/值存储配置。在该软件框架内承认的概念是该生态系统中的所有参与者和数据结构都是本机的，因为它们主要与该软件生态系统中的其他用户一起运行。

图3：Apache Kafka

资料来源：Apache Kafka

Fabric实际上采用了部署类型的子结构来部署某些散列链接数据存储，但应该认识到散列的配置不遵循从比特币或以太坊派生的区块链系统附属的原始架构设计。虽然数据blob被批处理并且经历传递事件以最终创建交易的哈希链接，但是必须理解该过程不一定将数据转换为系统状态的修改。相反，这些块的配置方式是信息存储在具有不同哈希实例的数据库类型结构中。

在Fabric生态系统中，交付事件称为块，而链代码通过部署事件最终保护订购服务结构的链分区内的数据。该系统的数据结构和模块的配置能够允许分布式数据库体系结构所期望的事务吞吐量，尽管应该承认，资产代码协调仍然是一个尚未完全解决的挑战作为资产和价值的Fabric生态系统不一定具有可在分类帐内协调的数字表示。

R3 Corda

R3 Corda建立在一个不要求区块链的环境之上，而是一个分布式的数据库，利用各种形式的结构重构来构建一个主要由银行和其他机构用于其流程的系统。该平台大量借用比特币交易中使用的UTXO模型，其中状态由一系列输入和输出定义，输入的变化重新配置可以决定输出的状态。

R3 Corda架构框架依赖于节点结构，该结构依赖于称为公证人的子模块，这些子模块有助于维护网络的有效性，类似于抽象共识功能的其他平台中的验证器结构。节点附带有关系数据库，这些数据库附加在数据结构中，允许使用SQL进行查询。交易通信在称为流的子协议中受到限制。

这些流程与IBM Fabric中的通道体系结构相当，其中只有交易的各方能够访问信息。类经历转换，导致称为光纤或协同例程的状态机。该体系结构依赖于与子流通信的流以及与在平台范围内具有预定义功能的流库交互。此外，Corda中还有一个自包含的身份层，允许在整个网络中进行不同程度的访问控制。

虽然R3 Corda公开声明它不打算成为区块链，但应该考虑到将分布式数据库的概念重新配置到去中心化数据库确实非常依赖于传统的数据库系统。虽然系统围绕新颖的数据结构和分布式系统如何组织的不同组成进行架构，但该平台确实考虑了数据分配，并且确实找到了各种方法来优化数据分发系统的功能。需要记住的一点是，由于系统仅限于特定体系结构范围内的数据协调的某些方面，因此，由于未对原始设计实施模块化和互操作性，因此牺牲了与实际区块链系统的集成。

图4：R3 Corda工作流程

图详细信息：Corda中的交易工作流以及如何通过系统移动输入状态和输出状态以及如何将文档附加到工作流过程中。

以太坊

以太坊生态系统由私人区块链和公共区块链生态系统组合而成。公共链没有任何接近数据协调上下文中描述的吞吐量和数据处理能力，因此不应基于这些能力进行评估。在评估以太坊的这一方面时，最有意义的是合成以太坊私有实例的网络拓扑的不同细微差别。

以太坊黄皮书坚定地规定了关于构成以太坊的一系列规范以及代码库的技术细节。由于严格遵守该协议的蓝图，以太坊以及联盟实施的forks确实类似于构建该技术的原始基板。实际上，无论是在工作量证明，股权证明还是资产证明中，相同的规范都是连续的，因为协议被认为是相同的以太坊虚拟机（EVM）规范的后代。

修改的体系结构仍与原始EVM明确校准。Quorum等平台的主要变化包括改变共识机制，修改全球根状态以适应私人和公共状态，改变Patricia Merkle tries 状态以及处理私人交易的其他模块。该架构允许该软件维护原始以太坊配置的沿袭和数据结构，同时通过更改提供增加的交易吞吐量。除了Quorum提供的改进的数据交易优化之外，通过Plasma，Truebit和Cosmos等工具协调和集成公共以太坊环境的能力为协议提供了额外的可扩展性。

通过对像Plasma这样的工具的技术评估以及在Casper中获得共识的格式，很明显，MapReduce和Abstract Rewrite Systems等数据库管理工具将在以太坊中实现。在Plasma中，MapReduce是组装基于帐户的系统和多线设置的位图-UTXO承诺结构的协调的不可或缺的一部分。

通过防欺诈机制设计和保真债券激励结构的组合，使用根链，等离子链和子链之间的相互作用的协调交易处理范例有助于满足块扣除和质量提取表面之间的动态。它还允许使用来自Casper或Truebit等系统的机制来填充进一步的加密经济结构，以便根据空间中普遍存在的数据可用性问题来镜像擦除编码中使用的概念。对于多链体系结构，以太坊将能够将分布式数据库系统的数据库协调和吞吐量功能与实际区块链的公共链兼容功能相结合。

关于数据库协调能力范围的可行结论将是IBM拥有卓越的数据库管理工具集，因为依赖于传统数据库和分布式系统软件架构，基于整体单片设计和构建Fabric的大量资源密集型流程。R3 Corda还在进一步定义其功能，同时通过比特币协议私密重新配置细微差别，为银行和金融机构提供多种协调服务。Ethereum虽然是为公共链兼容性而设计的，但它没有IBM Fabric的原始数据库处理功能，尽管它在Fabric可用的企业用例的可伸缩性环境中确实具有某些协调原理图。

以太坊和互补客户的私人实例可以作为构建更大系统的架构构建块，基于模块化设计，坚持相对基于unix的理念。与以太坊相关的代码库旨在与Fabric等数据库平台的交易吞吐量功能相媲美，同时允许Corda和Fabric中不存在的功能，但也可以跨平台探索互补关系。主要的区分因素可以从后续因素的评估中进一步阐明。

软件平台内部的密码经济子系统需要各种机制设计和博弈论配置，以激励参与者以最佳方式行事，既有利于自身利益，又有利于生态系统。将区块链生态系统与分布式分类账设计的数据库系统区分开来的核心原则是能够将机制设计用作经济激励层，确保信任和合作的正确分配，使系统的行为方式有利于实现分散的共识。用户以及安全。依赖于“反向博弈论”设计的这些系统的主要目标是在子系统中创建主导策略，从而产生激励的均衡结构，进一步增强整个系统的整体完整性。

等离子和真实比特Plasma的设计旨在为以太坊网络带来可扩展性和多链功能。通过提供其上多个以太坊谱系的区块链可以相互通信的催化剂，Plasma充当私有区块链和公共区块链网络之间的可行桥梁。从进一步分析可以看出，Plasma为以太坊网络提供了可扩展性和可用性。

虽然要了解等离子体的有效性，但了解等离子体设计的机制非常重要。通过所谓的欺诈证据实现了大量的互操作性。通过配置区块链，使得派生的子区块链（或子区块链）仍然可以基于MapReduce函数的计算可靠地验证事务，可以通过最小化的信任来实现可伸缩性。

围绕等离子体设计了一种机制，以便在发现故障链时允许所谓的质量存在。这些与错误操作有关的情况与数据可用性的不一致和阻止预扣攻击有关。通过允许通过交替配置相互关联的链来惩罚邪恶活动的机制，生态系统希望实例化实体如何相互作用的内聚平衡。

等离子体具有相当大的影响力，来自一个名为Truebit的密集加密经济激励结构的平台，旨在提高以太坊网络的离链计算能力。通过围绕验证游戏设计Truebit系统，其中整体共识机制的解决方案可以被验证者挑战，如果他们识别出一个邪恶的交易对手则获得奖励，创建系统的内部加密经济“检查和平衡”以激励占主导地位行为公平的策略。由于Plasma通过TrueBit的影响专注于创建多链互操作性网络，因此系统的内部实施对于实现信息和共识保真度至关重要。

如下图所示，涉及Truebit并衍生到Plasma中的加密经济游戏包括求解器和挑战者之间的平衡相互作用，以验证最终在链上验证的计算的正确性。挑战者被激励不断挑战，因为强制错误可以保证如果正确解决支付。

图5：加密经济设计

以太坊Casper股权证明机制

密码经济激励层的一个例子也可以在以太坊通过Casper的实现过渡到股权证明共识机制的证据中看到。虽然工作量证明有自己的内化游戏理论激励结构，以阻止参与者征用网络，但是向股权证明的过渡甚至还有进一步的内部结构，以阻止参与者在遇到货币时模仿或试图创建区块链的替代实例。staking协议创建了一个拜占庭容错环境，其中Ether将被绑定到共识机制中。这意味着个人将受到忠诚的约束，以在系统内表现得光荣。

如果攻击者计划在共识机制中模仿或试图控制，那么与“slasher算法”相关的各种协议将破坏以太网持有者或攻击者的联系，因此惩罚他们的邪恶行为。在惩罚背后的机制设计中，被破坏的以太网的数量始终被编程为与攻击者希望获得的数量成比例，其中所达到的均衡是攻击者首先不想破坏系统的地方。

Cosmos和Tendermint

Cosmos还在建立一个依赖于Tendermint共识机制的生态系统，该机制在很大程度上依赖于拜占庭容错算法。该平台依赖于与比特币网络中的矿工具有类似角色的验证器。验证器具有称为Atoms的标记代币，用于通过依赖于绑定验证器生成的信任的股权证明机制来保护网络。生态系统中的参与者之间的相互作用也表示游戏理论结构，其中如果发现违反协议，验证者可能丢失其代币或授权给他们的代币。由于该系统内利益相关者的这种保税存款设计，共识机制允许一种保护网络的激励机制。此安全设计允许应用程序区块链接口（ABCI），区块链间通信协议（IBC）以及Cosmos集线器和区域之间的不同交互的正常运行。

R3 Corda和IBM Fabric

需要注意的一个重要注意事项是，R3 Corda和Hyperledger Fabric在其软件架构中没有实例化这些加密经济激励层。由于软件体系结构是基于分布式数据库聚焦范例进行基础设计的，因此它们最初并非设计用于在整个框架内结合本机加密货币层。由于软件设计的这种固有差异，它们尚未经过校准，无法参与多链生态系统，在这些生态系统中存在与多个区块链的互操作性和协调性。由于系统的结构考虑了最大吞吐量，因此基于这些系统的初始构建，忽略了包含公共区块链主网的区块链的可互操作网络拓扑的架构布局。

为什么需要加密经济机制设计？

人们可能会问为什么在软件设计中需要加密经济基础设施层。这种范式创造的是一个新的信任和不变性层，可以存在于计算环境中而不依赖于集中式实体。几十年来，我们一直在特定的客户端服务器和数据库架构中构建软件。像IBM，Intel和Oracle这样的公司已经完善了这个模型以及在初始创建之后创建的系统和子系统，这些模型仍然在分布式系统架构以及新标记的分布式分类帐系统中使用。虽然这些系统仍然集中在各个方面，无论是通过中央实体还是类似卡特尔的财团结构，其中激励措施是基于对集中实体的固有依赖而不是真正的激励结构来确保系统的正常运行。

图6：客户端服务器模型

去中心化系统允许在软件环境中实现某些目标的可行替代途径。在这种交换中突出显示的主要权衡是信任与执行。因为大型集中式系统更受信任，所以它被认为能够更好地执行。虽然区块链系统希望灌输的是系统的特征，在这种系统中，信任和价值可以在不依赖大型集中化实体的情况下重新分配。

在系统设计的某些方面支持的一个想法是，为了优化系统，还必须对子系统进行子优化。这意味着必须协调和架构系统的协调，以便内部子系统在整个更大的生态系统中也具有利益或激励机制，以进一步实现合作目标。通过为整体环境的优化创建加密经济博弈理论方法，可以创建计算机科学和经济模型的汇合，从而允许创建可以在数字经济中设想的新软件架构。

基于对数字经济的这种愿景，应该认识到，使用可以互操作的私有区块链和公共区块链的组合将创建一个可行的数字生态系统，在这个生态系统中可以出现各种商业和商业关系层，并在在传统技术配置中是可能的。

融入区块链代币经济

出于本次调查的目的，有必要定义标记化的概念。该概念借鉴了企业或实体能够根据我们生态系统中目前存在的某些数字标准创建各种形式的资产，商品和服务的可替代或非可替代表示的概念。

虽然代币经济仍在发展，但重要的是区分第一波产品最初会有各种各样的失败和缺陷需要时间和迭代来完善。即使资产，金融产品，能源和数字注意力的标记化都是可行的商业模式，它们实施的确切动态需要额外的功能和访问层，只能随着时间的推移而改进。成功的代币经济将是由游戏理论机制设计和区块链创新中的重大发展和发现所创造的结果。

正如Josh Stark关于加密经济学的文章所述，表现出最强可用性标志的标记是否构成了整体业务的经济学和博弈论设计中的必要组成部分。如果企业可以将其生态系统的各个方面数字化或标记化，那么可以创建的产品线将以指数方式扩展，超出我们传统的交换实物，金融资产，商品或技术服务的方式。通过创建标记化资产可以实现的数字媒体，重要的发展可以从新的生态系统发展而来。

在观察区块链工具的生态系统时，很明显，以太坊实际上是可以建立代币经济的基础。如果代币经济模型能够结合私有区块链，可扩展性解决方案和ZK-Snarks等隐私工具的功能，数字资产的整体标记化将使我们的经济模型受限于当前的能力，因为组织可行性。

为了实现区块链的上述业务目标，我们必须评估需要服务的各种途径。在概述详细说明所述模型的功能的图表时，以太坊能够为分布式数据库协调方案以及附加功能提供服务，而R3 Corda和IBM Fabric尚未选择触及这些功能层。

在业务用例的背景下，我们覆盖了在现实世界业务场景之上讨论的不同功能，以更好地理解平台的功能。

图7：功能摘要

有效分配信息

从功能上讲，从分布式系统的数据库协调和利用的角度来看，产品类似地匹配。事实上，R3 Corda，IBM Fabric和以太坊的企业版本具有分布式信息分配功能，可以通过不同的访问控制层和联盟的治理配置来促进信息的分配。虽然每个平台在其软件架构配置方面都不同，但每个平台都能够在有效的信息分配和协调上执行必要的性能。

可信的不可变信息

在大量这些技术的背景下，不变性在某种程度上被用作信任的同义概念。在评估不变性特征时，必须理解在利用基于Apache的数据流工具（如Kafka）的生态系统中，存在允许对数据进行读/写访问的固有功能。因此，由于系统设计中的一些选择，IBM Fabric的不变性方面有些受限。

对于R3 Corda的基于UTXO模型的系统，不变性方面在系统的整体范围内保持不同。由于他们系统的整体分布式分类帐设计，他们已经建立了可以在整个平台上展示的某些信任方面。

在以太坊上下文中建立的信任和不变性层都是在Patricia Merkle Tries的公共区块链派生状态根的子协议中概念化的。由于生态系统内核心软件范例的这种保留以及与公共链的可行连接，以太坊区块链和以太坊的相关推导能够充分证实不变性。随着资产开始数字化，从这种不变性获得的信任最终可以附加到新的价值体系。

资产数字化

应该认识到，IBM Fabric实际上能够在名义意义上创建数字资产，因为资产的数字化是从产品的注册表导出为数字格式的。虽然Fabric上资产的数字化会导致资产只能在使用Fabric的系统上运行。这相当于如果创建电子邮件客户端只能与使用完全相同的电子邮件客户端的人来回发送电子邮件，这与我们当前世界中存在的大量电子邮件客户端可以一起互操作的情况不同。

R3 Corda具有类似的不一致性，因为R3平台的用户将被限制在其整体环境中与R3之外的其他平台进行交互，从而造成一些供应商锁定。因为R3 Corda主要关注银行客户，所以有可能有一个虽然应该注意平台的用户将仅限于使用R3 Corda的机构的银行业务关系，并且无法与不使用供应商平台的交易对手的生态系统无缝互操作。

因为以太坊意味着充当类似于Web服务中的HTTP或TCP/IP的底层协议，所以对于只有一个以太坊应用程序的构建者，没有“供应商锁定”的概念。可以通过以太坊区块链的不同方面建立的信任允许全球资产的数字化，这种资产可以在新的经济体系内发生，而不像现有的那样。如果回头参考电子邮件示例，可以将以太坊协议视为与IMAP或POP3类似，作为访问电子邮件的通用协议。

以太坊和以太坊派生的协议能够充当区块链基础设施，公司可以在此基础设施上构建数字资产。类似于每个公司在90年代后期使用HTML为网页搭建网站创建网站的方式，每家公司都能够使用以太网智能合约为其服务和产品创建数字经济，这些合约可以创建代币。可通过更广泛的网络访问。

为了拥有足够强大的平台，可以与公共市场互动，系统必须能够满足业务需求，从而实现数据的有效处理，额外的信任分配层以及在发展中的数字经济中代表资产的能力。 很明显，所有三个平台都旨在通过技术进步和技术配置的不同途径实现类似的目标。

在未来的道路上，我们必须考虑在这个发展中的生态系统中我们看到经济商业模式在哪里发展，显然基于以太坊的平台在真正融入数字经济方面具有优势，尽管在某些数据交易中存在明显的弱点IBM Fabric和R3 Corda可以擅长的吞吐量功能。由于不同的区块链和分布式账本平台被迭代并超越了我们当前技术时代精神所存在的能力，围绕哪个平台进行构建的决策将严重依赖于方向在我们的生态系统中的用例，我看到不同类型的用例相互分层。

本文档的目的并不是说一个平台总体上比另一个平台更好，而是旨在规定这些平台本质上是彼此不同的。以太坊具有某些功能，分布式分类账（如Fabric和Corda）没有，而Fabric和Corda具有以太网目前无法达到相同程度的性能。

为了真正实现我们现有系统所需的交互和可扩展性水平，必须在构建和设计协议时考虑所有交互，类似于首次设计互联网的方式。以太坊作为一种协议，能够充当基础技术堆栈，为广泛的生态系统提供服务，涵盖经济环境中的必要因素，但请记住，该平台目前尚未完成，也可能受益于某些固有的功能在DLT同行中。

虽然前面的道路将包括尚未完善的技术，但应该检查协议是否最终会复制我们希望在下一代互联网中看到的功能程度，有时最明显的解决方案不是只关注一项技术。

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