比原链 CTO 朗豫：Bystack 区块链分层架构，解决商业化痛点
作者 | 李小平
5月17日，由杭州市金融办指导、巴比特主办的2019全球区块链（杭州）高峰论坛在杭州正式开幕。
比原链CTO朗宇发表了题为《面向未来的区块链商业分层架构》的演讲，他的演讲主要围绕区块链商业化的痛点、主链与侧链的技术架构、区块链分层架构等三个方面展开。
它是比原链首创的一条主链加多条侧链的BUTXO模型，以比原链主链为统一模型，连接不同的侧链，在保证网络安全的前提下，兼具去中心化与高性能，可满足不同行业和企业级业务需求。
同时还为侧链独创了独特的DPoS+BBFT共识算法，在保证系统安全稳定的同时，大大提升了侧链的效率和性能，另外可采用SM2、SM3、SM4国密算法，将资产安全保障在链上。
以下为巴比特编辑并发布的演讲记录（略有编辑）：
各位听众朋友大家早上好！今天我主要讲一下对于我们这样的创业公司，或者对于我们这样的公链的创业方向，在区块链的商业落地上可以做的一些事情。
我们知道比原链从去年主网上线到现在已经平稳运行了近一年，经过多次业务迭代和技术升级，比原链可以实现代币的创建、发行、销毁、增发，还可以利用我们自主研发的一套完整的虚拟机体系，实现数字资产的智能化、可编程化。
但是我们都知道，区块链上所有的资产如果脱离一些实体经济的话，可能就只是一些0和1的数字的集合，我们认为区块链上的资产更像是无根无源的树，一种水的状态，所以归根结底我们主要的目标是资产的数字化，数字资产的资产化，所以我们的商业化区块链应用平台就应运而生了。
我们发现区块链商业化存在四个痛点：
第一，信息不对称。区块链行业多由小公司组成，他们有精干的团队，技术强，但是劣势就是没有资源。传统公司更专注于自己的业务，对比特币可能一无所知。如果看不懂，对区块链行业的发展就更加迷茫了。这就是信息不对称给区块链落地带来的阻碍。
第二，法律法规。这个是不可避免的，特别是对于大公司来说，他们不敢触碰公链领域，因为他们把风险控制放在第一位。特别是对于监管部门的指导，他们宁愿对区块链技术一无所知。他们也不愿意受到监管压力或其他处罚。这导致一些行业大公司对区块链持排斥态度。
第三，性能扩展。这是一个很现实的问题，我这个大公司可能有1000万员工，每天有几亿笔交易，那么区块链能不能跑在我的系统上？这个问题需要进一步研究。
第四，不可篡改的漏洞。在区块链领域，我们比较关注的是链上资产的不可篡改性，如果你实现一个私有链或者简单的联盟链，或者自主可控的状态，业务方会怀疑你，这些数据都在你手里，你怎么证明这些数据不可篡改？
接下来就是业界做出的努力，如上图，上面是币圈的发展方向，下面是区块链圈的发展方向，在币圈，比特币是区块链研究的初始点，后来是数字货币的转账，交易，然后是区块链上的应用，虽然应用越来越复杂，但是需要更多的存储，带宽等资源。
在区块链行业中，我们看到私有区块链多是银行、政府，他们可能会先拥抱一些新兴的技术，去尝试，但是研究或者实施之后发现跟原来的系统没有太大的区别。后来有些产业组织去尝试更高级的应用，因为他们会把一些上下游的企业或者一些上下游的资源联合起来，形成一个相应的联盟链。
到现在为止，一些产业上下游的小公司研发能力还没有达到标准要求，这时候平台其实提供了一个非常方便的业务或者技术上链的平台，你只需要在我这个平台上注册，然后通过简单的操作就可以把你的业务放到平台上、放到联盟链上，这就是现在正在实现的，也是各大公司可能会推动的一个对应的服务。
为什么没有吸引力呢？我们知道，目前针对C端用户的大规模区块链应用还没有出现。这里我们从业务方的角度去思考区块链系统，应该怎么做呢？
首先我把所有的业务都抽象成输入一个X，得到一个结果Y，这中间其实分布式系统也好，区块链系统也好，都是在我的考虑范围之内，但是我必须考虑对应系统之间的成本问题。
分布式系统经过近二三十年的技术沉淀，已经非常成熟，特别是C10K、C100K的问题已经得到解决，再加上大公司培养了大量的技术人才，这些技术人才可以通过市场招募或者吸收，这样的话，我们可以认为它的成本是C，但是对于区块链系统来说，区块链人才是非常稀缺的。
同时市场极度浮躁，财富效应让很多技术人员很难静下心来做一些跟技术相关的事情。再一个就是技术，区块链综合了多个学科，特别是密码学、分布式技术等，培训成本非常高，我们可以把它看成C1，我们知道C1减P肯定小于C，所以我们想必须在区块链系统里获得更多的收益，能够做到低效，这样的商业逻辑只有在对应的传统分布式系统费用降低的情况下才能运行。
那么，P 是什么呢？如上图所示，对于比原链，我们研究了相应的技术，探索了整个业务运行的逻辑。对于比原链，我们构建了这样一个平台。需要一个无权限的公链，也就是说任何人都可以加入公链，使用它，而不需要得到任何人的许可。
另外底层公链保证了资产的稳定性和所有权，我们上面的业务可能都会吸收一些高TPS或者高吞吐量，所以我们需要在上层实现一个高性能的侧链系统，这个侧链系统更注重效率，吞吐量，以及一些符合业务实践的逻辑。
上层是强业务BaaS解决方案，也就是说用户可以快速的把自己的一些业务应用迁移到这个平台上，而不需要感知区块链实际的底层原理，基于这样的组合，我们提出了主侧链结构，核心就是解决资产所有权的“不可篡改+高性能+可扩展性”的问题，对应解决了不可能三角的问题。
我们可以看到主侧链架构，商家在BaaS上创建映射并增发资产，通过中间的联合网关将资产锁定到侧链中，用户可以在侧链上进行交易或者参与商家活动，获取相应数量的Token。
这些代币可以在侧链上快速操作，满足用户体验或业务的实时性要求。但是如果用户想将资产转换到更广阔的区块链世界，我还是会通过Agent网关将侧链转移到区块链上。链上的资产转移到主链上。上了主链后，对应侧链上的资产就可以转换成类似以太坊等区块链的资产，到达一个更自由或更广阔的世界。
类比互联网的发展，我们可以看到，我国骨干网的带宽其实是远远大于国际互联网链路之间的带宽的，这样，我们可以认为国际互联网骨干链路是公有链网络的状态，而国内骨干链路是国内链路的状态。
什么资产可以上链？我们把资产分为四类：可互换、可分割、不可互换、不可分割。可互换是指所有资产在交易后不会被标记，即使转移后也不会被标记，前一秒的资产和下一秒的资产仍然具有相同的属性。可分割、可互换的资产类似于以太坊的 ERC20 Token，现实中资产就是股权，你转给我，你转给别人，股权什么都没变。
我们可以把可分割但不可互换的资产称为原子资产，我们通过BAP协议在比原链上自然发行的token其实就是原子资产，现实中我们当然也可以采用AB股的形式，也就是同一只股票拥有不同权利的形式，将这些资产也相应地定义为原子资产。
Quark 资产也挺有意思的，是虚拟资产中的加密猫，这种资产因为不可分割，所以通过这样的协议制定，当然现实中我们知道很多东西其实都可以映射到链上。Quark 资产，
比如房产、收藏品。量子资产更多的是虚拟资产，是可以互换、不可分割的。虚拟资产有红包，实体资产有优惠券、二维码券、门票等。
这些资产在比原链上是如何实现的呢？我们是通过BUTXO来实现的。BUTXO是比特币UTXO模型的扩展，我们可以在一笔交易中交易比特币、以太坊、BTM，原子交换所创建的模型被认为是BUTXO模型。
UTXO协议是比原链创建的一种资产，当然对应的四种资产其实就是图中的01、02、03、04，我们可以基于BUTXO和交易来实现这四种资产之间的连接，转账或者交易。
顾名思义，它是一个分层的结构，基于TCPAP协议我们可以看到，我们把它看成一个公链状态，一个侧链的功能，还有所谓的业务抽象层，所有区块链相关的业务都在上面实现。
它是基于移动端的解决方案，Byone是基于PC端的解决方案，更类似于APP store的地位，我们把所有的生态都集合起来，称之为分层平台。
Bytom主链采用PoW算法，侧链实现可插拔的共识账本，但是我们也独创了DPoS和BBFT共识算法，对原生的PBFT进行了优化，通讯复杂度由O(N)平方降低到O(N)复杂度，大大提升了共识效率。
这部分是处于开放状态的，侧链发布的时候会开放给社区进行选举，同时共识的参与者也能得到相应的BTM激励，这样的开放状态可能在2个月内会完成，然后向社区公布。
需要考虑高效率和高吞吐量：
第一是共识时间，500ms极限共识。基于BUTXO的特点，设计了并行滑动窗口验证算法PSWV（），一次性可以验证100个以上的区块交易，单链交易TPS可达万级；
第二是网络层传输，Vapor Relay（Vpaor Relay VNR）可以在比较复杂的环境下，以最快的速度传输交易和区块信息；第三是存储层优化，无法应用大量复杂交易+NoSQL的多层存储方案，避免I/O成为瓶颈。
结合业务，在业务层和核心层我们实现了多种应用解决方案，这些解决方案都是可插拔的，业务方可以根据各自的需求选择相应的插件模块，然后通过完善底层适配层，把所有的业务搬到平台上来。
需要强调的是：
第一，交易管理，去中心化交易体系，隐私交易，保证了用户需求的多样性；
第二是合约和侧链管理，侧链合约将基于WASM、等虚拟机进行开发，提供丰富的模板方便开发者接入。
以下是路线：
谢谢！您可以在我们的官方网站上查看我们相应的技术方向和业务实施重点。
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巴比特商学院数字经济领导力班正式招生
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