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一文讀懂什么是PlatONE

2021-11-08 14:23:11 | 來(lái)源： | 作者：佚名
這篇文章主要介紹了一文讀懂什么是PlatONE的相關(guān)資料，希望這篇關(guān)于PlatONE詳細(xì)介紹的文章，能讓大家深入的了解PlatONE。

PlatONE 是基于隱私計(jì)算的新一代聯(lián)盟區(qū)塊鏈平臺(tái)，以支持企業(yè)級(jí)應(yīng)用。平臺(tái)提出了⼀種以隱私計(jì)算為特⾊的企業(yè)級(jí)聯(lián)盟鏈基礎(chǔ)設(shè)施，可滿⾜⾦融商業(yè)等多種需求場(chǎng)景。

⽬前PlatONE提供了多種創(chuàng)新性技術(shù)和功能，包括：安全多⽅計(jì)算、同態(tài)加密等密碼學(xué)技術(shù)植⼊、優(yōu)化的⾼效共識(shí)、⾼TPS、完備、易⽤的企業(yè)級(jí)⼯具鏈和組件、優(yōu)化的⽤⼾/權(quán)限模型、多開(kāi)發(fā)語(yǔ)⾔⽀持等特性，旨在解決當(dāng)前聯(lián)盟鏈發(fā)展中存在的困境。

一文讀懂什么是PlatONE

在PlatONE中，公開(kāi)可驗(yàn)證計(jì)算⽅案還具備如下特性：

· 不可偽造性：對(duì)于任意惡意的服務(wù)端，如果 ，那么產(chǎn)⽣可接受的證明在計(jì)算上是不可⾏的；

· 計(jì)算有效性：針對(duì)⼀些函數(shù)，⽣成證明是相對(duì)有效且低成本的；

· 不涉及可信第三⽅初始化過(guò)程。

從可驗(yàn)證計(jì)算⽅案特性我們知道，驗(yàn)證算法的開(kāi)銷⽐計(jì)算算法的開(kāi)銷要⼩，因此在PlatONE中我們使⽤公開(kāi)可驗(yàn)證計(jì)算⽅案能顯著降低計(jì)算節(jié)點(diǎn)的開(kāi)銷，并且⾼開(kāi)銷的計(jì)算可以轉(zhuǎn)移到鏈下進(jìn)⾏處理，能進(jìn)⼀步提⾼可擴(kuò)展性且降低鏈上計(jì)算開(kāi)銷。

安全多⽅計(jì)算（Multi-party Computation）主要⽤于解決在多⽅協(xié)同計(jì)算任務(wù)中⽤⼾數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)問(wèn)題。在傳統(tǒng)密碼學(xué)⽅案中，如對(duì)稱加密、⾮對(duì)稱加密等，⽅案針對(duì)系統(tǒng)合法⽤⼾外的惡意攻擊者，提供了數(shù)據(jù)在傳輸或存儲(chǔ)過(guò)程中的機(jī)密性、完整性的保護(hù)。⽽在安全多⽅計(jì)算的⽅案中，要求保護(hù)每個(gè)合法參與者各⾃的數(shù)據(jù)隱私。

安全多⽅計(jì)算可以被⼴泛應(yīng)⽤在電⼦選舉、限簽名以及電⼦拍賣等應(yīng)⽤中。安全兩⽅計(jì)算是安全多⽅計(jì)算的基礎(chǔ)和特例，有著重要的理論價(jià)值和⼴泛的應(yīng)⽤價(jià)值，⽬前，安全兩⽅計(jì)算協(xié)議的主流設(shè)計(jì)框架仍基于姚期智先⽣最早提出的基于加密電路的兩⽅計(jì)算通⽤協(xié)議，并由Beaver、Micali和Rogaway進(jìn)⼀步擴(kuò)展到多⽅計(jì)算。

Yao基本協(xié)議的核⼼技術(shù)是加密電路（Garbled Circuit，簡(jiǎn)稱GC）和不經(jīng)意傳輸（Oblivious Transfer，簡(jiǎn)稱OT）。

為了更好地滿⾜在⾦融等領(lǐng)域的應(yīng)⽤需求，PlatONE引⼊了對(duì)國(guó)密算法SM3的⽀持，⽤⼾可以在智能合約中完成SM3簽名的驗(yàn)證功能。

SM3是基于橢圓曲線的公鑰密碼算法，在商⽤密碼體系中，⽤于替換RSA算法，可⽤來(lái)實(shí)現(xiàn)⾮對(duì)稱加密、數(shù)字簽名、密鑰交換等功能。作為⼀種基于橢圓曲線的公鑰密碼算法，SM3算法在相同安全程度下，較RSA算法在密鑰規(guī)模上存在優(yōu)勢(shì)。

國(guó)密算法即國(guó)家密碼局認(rèn)定的國(guó)產(chǎn)密碼算法，即商⽤密碼。商⽤密碼，是指實(shí)現(xiàn)商⽤密碼算法的加密、解密和認(rèn)證等功能的技術(shù)。商⽤密碼的應(yīng)⽤領(lǐng)域⼗分⼴泛，主要⽤于對(duì)敏感的內(nèi)部信息、⾏政事務(wù)信息、經(jīng)濟(jì)信息等進(jìn)⾏加密保護(hù)。⽐如：商⽤密碼可⽤于企業(yè)⻔禁管理、企業(yè)內(nèi)部的各類敏感信息的傳輸加密、存儲(chǔ)加密，防⽌⾮法第三⽅獲取信息內(nèi)容；也可⽤于各種安全認(rèn)證、⽹上銀⾏、數(shù)字簽名等。

國(guó)密標(biāo)準(zhǔn)是我國(guó)⾃主設(shè)計(jì)的商⽤密碼標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)稱加密、⾮對(duì)稱加密、消息摘要等密碼算法功能，⽤以改變?cè)谝糟y⾏業(yè)等核⼼⾦融領(lǐng)域⻓期依賴3-DES、SHA-2、SA等國(guó)際通⽤密碼算法體系及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，從⽽達(dá)到擺脫對(duì)國(guó)外密碼技術(shù)的過(guò)度依賴，實(shí)現(xiàn)密碼算法⾃主可控的⽬的。國(guó)密標(biāo)準(zhǔn)主要包括SM-2、SM-3、SM-4、SM-5、SM-10等算法。

PlatONE中的電路

PlatONE中，智能合約被編譯成布爾電路（Boolean Circuit），布爾電路是由各種不同的（Gate）構(gòu)成的“復(fù)雜有向⽆環(huán)圖”，可分解為細(xì)粒度的計(jì)算任務(wù)，并通過(guò)PlatONE⽹絡(luò)將計(jì)算任務(wù)分發(fā)到多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)并⾏計(jì)算。為保證計(jì)算的可靠性，避免因節(jié)點(diǎn)掉線或超時(shí)導(dǎo)致計(jì)算失敗，同⼀個(gè)⼦任務(wù)會(huì)同時(shí)分發(fā)給多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，保留⼀定的計(jì)算冗余度。

電路是由各種不同的（Gate）通過(guò)輸⼊輸出線構(gòu)成的“復(fù)雜有向⽆環(huán)⽹絡(luò)”。由邏輯（⽐如：與、或、⾮、異或等）構(gòu)成的電路稱為布爾電路（Boolean Circuit）；由算術(shù)(⽐如加法、乘法等)構(gòu)成的電路稱為算術(shù)電路（Arithmetic Circuit）。任意形式的計(jì)算都可由電路表⽰，電路以有限種類的⻔構(gòu)成各類復(fù)雜的計(jì)算形態(tài)。電路因?yàn)槠浠窘M成部分的簡(jiǎn)易性，是在密碼學(xué)中被⼴泛使⽤的計(jì)算模型。PlatONE通過(guò)電路來(lái)⽔平地連接各類算法和硬件。電路作為安全多⽅計(jì)算、零知識(shí)證明、可驗(yàn)證計(jì)算、全同態(tài)加密共同使⽤的通⽤計(jì)算模型，以其超強(qiáng)的普適性串聯(lián)各類算法。電路表⽰的算法也天然適合專⽤硬件的實(shí)現(xiàn)。電路是PlatONE度量“計(jì)算”的基礎(chǔ)。構(gòu)成電路的基本單位為，不同種類⻔的資源消耗不同，整個(gè)計(jì)算的度量可表⽰為電路中所有的消耗的度量總和。電路為計(jì)算的度量和定價(jià)提供了理論基礎(chǔ)。

專⽤計(jì)算硬件

PlatONE中，智能合約的計(jì)算邏輯被編譯成布爾電路進(jìn)⾏計(jì)算，整個(gè)計(jì)算回歸到與、⾮、異或等處理。⽽布爾電路的操作，天然與FPGA的架構(gòu)相匹配，通過(guò)將智能合約轉(zhuǎn)換成FPGA的布爾電路并通過(guò)FPGA來(lái)執(zhí)⾏這些邏輯單元，能夠極⼤地提⾼運(yùn)算效率和降低功耗/成本。PlatONE將在適當(dāng)?shù)碾A段推出基于FPGA/ASIC的專⽤計(jì)算硬件，會(huì)極⼤提升整個(gè)區(qū)塊鏈平臺(tái)的交易性能，真正實(shí)踐下⼀代計(jì)算架構(gòu)當(dāng)中的硬件部分。

權(quán)限模型

現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的商業(yè)模型往往是⽐較復(fù)雜的，它包含⼤量的商業(yè)元素及它們之間的關(guān)系，并且⽤來(lái)描述商業(yè)⾏為中的不同⽅⾯，如操作流程，組織結(jié)構(gòu)及⾦融預(yù)測(cè)等。因此為了更好的滿⾜不同企業(yè)級(jí)⽤⼾的需求，且保障節(jié)點(diǎn)間通信安全性，以及對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的安全性，PlatONE采⽤系統(tǒng)合約的⽅式實(shí)現(xiàn)了⼀整套完善的權(quán)限模型，包括節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)⼊機(jī)制，⽤⼾⻆⾊管理，合約防⽕墻等功能，充分滿⾜不同商業(yè)需求，為產(chǎn)業(yè)賦能，且在⽹絡(luò)和存儲(chǔ)層⾯上做了嚴(yán)格的安全控制，提升系統(tǒng)安全性。包含：

· 節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)⼊機(jī)制：PlatONE通過(guò)節(jié)點(diǎn)管理合約對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)⾏管理，包括節(jié)點(diǎn)是否能夠接⼊⽹絡(luò)，節(jié)點(diǎn)是否能夠參與共識(shí)以及節(jié)點(diǎn)信息的維護(hù)等功能。

· ⽤⼾⻆⾊管理：PlatONE根據(jù)不同的權(quán)限，設(shè)定了不同的⽤⼾⻆⾊，并通過(guò)系統(tǒng)合約的⽅式對(duì)⽤⼾的⻆⾊進(jìn)⾏管理。根據(jù)不同的⻆⾊，⽤⼾在系統(tǒng)中被賦予不同的權(quán)限。

· 合約防⽕墻：PlatONE中合約的調(diào)⽤權(quán)限由合約防⽕墻控制，只有合約的創(chuàng)建者才可以設(shè)置該合約的防⽕墻。

CNS（合約命名服務(wù)）

PlatONE中實(shí)現(xiàn)了合約命名服務(wù)，⽤⼾可以通過(guò)合約名稱及版本號(hào)來(lái)訪問(wèn)智能合約。

合約命名服務(wù)英⽂全稱為Contract Name Service，簡(jiǎn)稱CNS 。合約命名服務(wù)維護(hù)了名稱、版本到合約地址的映射關(guān)系，提供了對(duì)系統(tǒng)中合約的管理功能，包括合約的注冊(cè)和注銷，合約注冊(cè)信息和地址的查詢等功能。

PlatONE使⽤系統(tǒng)合約實(shí)現(xiàn)了合約命名服務(wù)，⽤⼾部署合約后可以將該合約注冊(cè)到系統(tǒng)合約中，后續(xù)調(diào)⽤可以通過(guò)合約名稱及版本進(jìn)⾏調(diào)⽤，⽽⽆需使⽤合約地址。如果交易是根據(jù)合約名稱、版本來(lái)調(diào)⽤合約，PlatONE底層⾃動(dòng)在系統(tǒng)合約中查詢名稱版本對(duì)應(yīng)的合約地址，然后調(diào)⽤該地址的合約。

形式化驗(yàn)證

PlatONE中引⼊形式化驗(yàn)證⼯具及安全技術(shù)驗(yàn)證，可以為智能合約提供安全審計(jì)功能，發(fā)現(xiàn)智能合約中安全相關(guān)的漏洞缺陷，如資⾦數(shù)值溢出，數(shù)組越界等，同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)智能合約中功能邏輯的漏洞，避免合約代碼實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不⼀致所導(dǎo)致的⻛險(xiǎn)。

企業(yè)級(jí)部署與運(yùn)維⼯具集

⽬前市⾯上⼤部分聯(lián)盟鏈的部署和運(yùn)維⼯具集都多多少少涉及到⼯具的安裝以及額外的環(huán)境依賴，所提供的部署⼯具集，也常常需要執(zhí)⾏⼤量的部署步驟，花費(fèi)較多的時(shí)間和學(xué)習(xí)成本。

PlatONE系統(tǒng)提供了豐富的企業(yè)級(jí)部署⼯具，極⼤的降低了復(fù)雜度；以及提供了完善的說(shuō)明⽂檔和相關(guān)的PlatONE運(yùn)維建議，貫穿著部署與運(yùn)維的各個(gè)⽅⾯。以靈活、易⽤和極低的學(xué)習(xí)成本為出發(fā)點(diǎn)，以最⼤化提⾼部署與運(yùn)維友好度為⽅向，從⽽實(shí)現(xiàn)更快捷的部署、開(kāi)發(fā)和維護(hù)。

技術(shù)架構(gòu)

 基于區(qū)塊鏈技術(shù)及隱私計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，針對(duì)企業(yè)級(jí)應(yīng)用的需求做了改進(jìn)和拓展。

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