摘要： 云技術(shù)（Cloud technology）是指在廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)內(nèi)將硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)等系列資源統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算、儲(chǔ)存、處理和共享的一種托管技術(shù)。云技術(shù)（Cloudtechno...

云技術(shù)（Cloud technology）是指在廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)內(nèi)將硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)等系列資源統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算、儲(chǔ)存、處理和共享的一種托管技術(shù)。云技術(shù)（Cloudtechnology）基于云計(jì)算商業(yè)模式應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、整合技術(shù)、管理平臺(tái)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)等的總稱，可以組成資源池，按需所用，靈活便利。云計(jì)算技術(shù)將變成重要支撐。技術(shù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的后臺(tái)服務(wù)需要大量的計(jì)算、存儲(chǔ)資源，如視頻網(wǎng)站、圖片類網(wǎng)站和更多的門戶網(wǎng)站。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的高度發(fā)展和應(yīng)用，將來(lái)每個(gè)物品都有可能存在自己的識(shí)別標(biāo)志，都需要傳輸?shù)胶笈_(tái)系統(tǒng)進(jìn)行邏輯處理，不同程度級(jí)別的數(shù)據(jù)將會(huì)分開(kāi)處理，各類行業(yè)數(shù)據(jù)皆需要強(qiáng)大的系統(tǒng)后盾支撐，只能通過(guò)云計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。

云計(jì)算(cloud computing)是一種計(jì)算模式，它將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和信息服務(wù)。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來(lái)是可以無(wú)限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取，按需使用，隨時(shí)擴(kuò)展，按使用付費(fèi)。

作為云計(jì)算的基礎(chǔ)能力提供商，會(huì)建立云計(jì)算資源池(簡(jiǎn)稱云平臺(tái)，一般稱為IaaS(Infrastructure as a Service，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))平臺(tái)，在資源池中部署多種類型的虛擬資源，供外部客戶選擇使用。云計(jì)算資源池中主要包括：計(jì)算設(shè)備(為虛擬化機(jī)器，包含操作系統(tǒng))、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

按照邏輯功能劃分,在IaaS（Infrastructure as a Service，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）層上可以部署PaaS(Platform as a Service,平臺(tái)即服務(wù))層，PaaS層之上再部署SaaS(Software as a Service,軟件即服務(wù))層，也可以直接將SaaS部署在IaaS上。PaaS為軟件運(yùn)行的平臺(tái)，如數(shù)據(jù)庫(kù)、web容器等。SaaS為各式各樣的業(yè)務(wù)軟件，如web門戶網(wǎng)站、短信群發(fā)器等。一般來(lái)說(shuō)，SaaS和PaaS相對(duì)于IaaS是上層。

云計(jì)算(cloud computing)指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需資源；廣義云計(jì)算指服務(wù)的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需服務(wù)。這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)，也可是其他服務(wù)。云計(jì)算是網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing )、分布式計(jì)算（DistributedComputing)、并行計(jì)算（Parallel Computing)、效用計(jì)算（Utility Computing)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（Network StorageTechnologies)、虛擬化（Virtualization)、負(fù)載均衡（Load Balance)等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。

隨著互聯(lián)網(wǎng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流、連接設(shè)備多樣化的發(fā)展，以及搜索服務(wù)、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)商務(wù)和開(kāi)放協(xié)作等需求的推動(dòng)，云計(jì)算迅速發(fā)展起來(lái)。不同于以往的并行分布式計(jì)算，云計(jì)算的產(chǎn)生從理念上將推動(dòng)整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)模式、企業(yè)管理模式發(fā)生革命性的變革。

云存儲(chǔ)(cloud storage)是在云計(jì)算概念上延伸和發(fā)展出來(lái)的一個(gè)新的概念，分布式云存儲(chǔ)系統(tǒng) (以下簡(jiǎn)稱存儲(chǔ)系統(tǒng)）是指通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)以及分布存儲(chǔ)文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備（存儲(chǔ)設(shè)備也稱之為存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)）通過(guò)應(yīng)用軟件或應(yīng)用接口集合起來(lái)協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能的一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)。

目前，存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)方法為：創(chuàng)建邏輯卷，在創(chuàng)建邏輯卷時(shí)，就為每個(gè)邏輯卷分配物理存儲(chǔ)空間，該物理存儲(chǔ)空間可能是某個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備或者某幾個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備的磁盤組成?？蛻舳嗽谀骋贿壿嬀砩洗鎯?chǔ)數(shù)據(jù)，也就是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)上，文件系統(tǒng)將數(shù)據(jù)分成許多部分，每一部分是一個(gè)對(duì)象，對(duì)象不僅包含數(shù)據(jù)而且還包含數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)（ID，ID entity)等額外的信息，文件系統(tǒng)將每個(gè)對(duì)象分別寫入該邏輯卷的物理存儲(chǔ)空間，且文件系統(tǒng)會(huì)記錄每個(gè)對(duì)象的存儲(chǔ)位置信息，從而當(dāng)客戶端請(qǐng)求訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，文件系統(tǒng)能夠根據(jù)每個(gè)對(duì)象的存儲(chǔ)位置信息讓客戶端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)。

存儲(chǔ)系統(tǒng)為邏輯卷分配物理存儲(chǔ)空間的過(guò)程，具體為：按照對(duì)存儲(chǔ)于邏輯卷的對(duì)象的容量估量（該估量往往相對(duì)于實(shí)際要存儲(chǔ)的對(duì)象的容量有很大余量）和獨(dú)立冗余磁盤陣列（RAID，Redundant Array of Independent Disk)的組別，預(yù)先將物理存儲(chǔ)空間劃分成分條，一個(gè)邏輯卷可以理解為一個(gè)分條，從而為邏輯卷分配了物理存儲(chǔ)空間。

數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)，簡(jiǎn)而言之可視為電子化的文件柜——存儲(chǔ)電子文件的處所，用戶可以對(duì)文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行新增、查詢、更新、刪除等操作。所謂“數(shù)據(jù)庫(kù)”是以一定方式儲(chǔ)存在一起、能與多個(gè)用戶共享、具有盡可能小的冗余度、與應(yīng)用程序彼此獨(dú)立的數(shù)據(jù)集合。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（英語(yǔ)：Database Management System，簡(jiǎn)稱DBMS）是為管理數(shù)據(jù)庫(kù)而設(shè)計(jì)的電腦軟件系統(tǒng)，一般具有存儲(chǔ)、截取、安全保障、備份等基礎(chǔ)功能。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)可以依據(jù)它所支持的數(shù)據(jù)庫(kù)模型來(lái)作分類，例如關(guān)系式、XML（Extensible MarkupLanguage,即可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言）；或依據(jù)所支持的計(jì)算機(jī)類型來(lái)作分類，例如服務(wù)器群集、移動(dòng)電話；或依據(jù)所用查詢語(yǔ)言來(lái)作分類，例如SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言(Structured QueryLanguage)、XQuery；或依據(jù)性能沖量重點(diǎn)來(lái)作分類，例如最大規(guī)模、最高運(yùn)行速度；亦或其他的分類方式。不論使用哪種分類方式，一些DBMS能夠跨類別，例如，同時(shí)支持多種查詢語(yǔ)言。

大數(shù)據(jù)（Big data）是指無(wú)法在一定時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。隨著云時(shí)代的來(lái)臨，大數(shù)據(jù)也吸引了越來(lái)越多的，大數(shù)據(jù)需要特殊的技術(shù)，以有效地處理大量的容忍經(jīng)過(guò)時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)。適用于大數(shù)據(jù)的技術(shù)，包括大規(guī)模并行處理數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、云計(jì)算平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)和可擴(kuò)展的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

每個(gè)節(jié)點(diǎn)均存儲(chǔ)一條相同的區(qū)塊鏈，節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)的區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。區(qū)塊鏈由多個(gè)區(qū)塊組成，區(qū)塊鏈由多個(gè)區(qū)塊組成，創(chuàng)始?jí)K中包括區(qū)塊頭和區(qū)塊主體，比如：區(qū)塊頭中存儲(chǔ)有卷宗材料特征值、版本號(hào)、時(shí)間戳和難度值，區(qū)塊主體中存儲(chǔ)有卷宗材料；創(chuàng)始?jí)K的下一區(qū)塊以創(chuàng)始?jí)K為父區(qū)塊，下一區(qū)塊中同樣包括區(qū)塊頭和區(qū)塊主體，區(qū)塊頭中存儲(chǔ)有當(dāng)前區(qū)塊的卷宗材料特征值、父區(qū)塊的區(qū)塊頭特征值、版本號(hào)、時(shí)間戳和難度值，并以此類推，使得區(qū)塊鏈中每個(gè)區(qū)塊中存儲(chǔ)的區(qū)塊數(shù)據(jù)均與父區(qū)塊中存儲(chǔ)的區(qū)塊數(shù)據(jù)存在關(guān)聯(lián)

區(qū)塊鏈由多個(gè)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，任兩個(gè)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)之間均可以通信連接。區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模型。區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個(gè)去中心化的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)作為比特幣的底層技術(shù)，是一串使用密碼學(xué)相關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊，各個(gè)數(shù)據(jù)塊之間通過(guò)隨機(jī)散列(也稱哈希算法)實(shí)現(xiàn)鏈接，后一個(gè)數(shù)據(jù)塊包含前一個(gè)數(shù)據(jù)塊的哈希值。

其中，區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)可以直接通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)（Peer to Peer，P2P）和Gossip等協(xié)議實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)的傳遞。其中，P2P是一種點(diǎn)到點(diǎn)的通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)地位均等，不存在中心化的控制機(jī)制；Gossip是一種P2P網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)同步的協(xié)議，例如隨機(jī)選擇鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

其中，與鏈碼相關(guān)的協(xié)議包括鏈碼的初始化協(xié)議、鏈碼的啟動(dòng)協(xié)議、鏈碼的執(zhí)行協(xié)議、以及鏈碼的更新協(xié)議等，其中，鏈碼是區(qū)塊鏈上的應(yīng)用代碼，是負(fù)責(zé)對(duì)區(qū)塊鏈底層平臺(tái)進(jìn)行相關(guān)操作的上層業(yè)務(wù)代碼。鏈碼可用來(lái)執(zhí)行合約中的內(nèi)容，來(lái)用對(duì)賬本進(jìn)行操作，可將與電子卷宗相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到賬本上，也方便獲取電子卷宗數(shù)據(jù)。其中，賬本是區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)以及當(dāng)前區(qū)塊鏈的世界狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。

合約指的是智能合約，也可以稱為智能合同。智能合約是由事件驅(qū)動(dòng)的、具有狀態(tài)的、獲得多方承認(rèn)的、運(yùn)行在區(qū)塊鏈之上的、且能夠根據(jù)預(yù)設(shè)條件自動(dòng)處理資產(chǎn)的程序，智能合約最大的優(yōu)勢(shì)是利用程序算法替代人仲裁和執(zhí)行合同。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，智能合約是一種用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言取代法律語(yǔ)言去記錄條款的合約。智能合約可以由一個(gè)計(jì)算系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行。即，智能合約就是傳統(tǒng)合約的數(shù)字化版本。

通道用來(lái)隔離不同的組織，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的隔離訪問(wèn)，不同的通道的賬本數(shù)據(jù)互相無(wú)法訪問(wèn)。在本實(shí)施例中，當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況，采用至少一個(gè)通道進(jìn)行管理，若需要將數(shù)據(jù)提供給其他關(guān)聯(lián)方進(jìn)行訪問(wèn)，可使用新的通道來(lái)共享部分?jǐn)?shù)據(jù)。

策略是指與電子卷宗應(yīng)用程序的各種業(yè)務(wù)相關(guān)的策略，如上述提及的與新建業(yè)務(wù)相關(guān)的策略、與上傳業(yè)務(wù)相關(guān)的策略等。

核心層是區(qū)塊鏈的核心部分，可以采用分布式網(wǎng)絡(luò)、P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及Gossip協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)。核心層可以提供賬本數(shù)據(jù)訪問(wèn)、達(dá)成共識(shí)、通過(guò)通道實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的隔離訪問(wèn)以及提供身份認(rèn)證等。

由上述可知，賬本是區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)以及當(dāng)前區(qū)塊鏈的世界狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。

達(dá)成共識(shí)主要有兩個(gè)流程，分別為區(qū)塊的提議和區(qū)塊的共識(shí)達(dá)成。區(qū)塊的提議主要涉及到工作量證明（Proof Of Work，PoW）和權(quán)益證明（Proof of Stake，PoS）機(jī)制，用以抵抗女巫攻擊，安全地選出可靠的區(qū)塊提議者。區(qū)塊的共識(shí)達(dá)成則涉及到共識(shí)算法，主要包括中本聰共識(shí)和經(jīng)典共識(shí)。

有關(guān)通道的相關(guān)內(nèi)容，可以詳見(jiàn)上述的相關(guān)說(shuō)明，在此不再贅述。

身份認(rèn)證采用證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)（Certificate Authority，CA）頒發(fā)的CA證書進(jìn)行訪問(wèn)控制，其中，用戶身份認(rèn)證需要使用證書，數(shù)據(jù)則使用安全傳輸層（Transport LayerSecurity，TLS）協(xié)議進(jìn)行加傳輸，以保證數(shù)據(jù)安全。其中，CA負(fù)責(zé)證書的創(chuàng)建和頒發(fā)，是公開(kāi)密鑰基礎(chǔ)設(shè)施（Public Key Infrastructure，PKI）體系中最為核心的角色，PKI是一組由硬件、軟件、參與者、管理政策與流程組成的基礎(chǔ)架構(gòu)，其目的在于創(chuàng)造、管理、分配、使用、存儲(chǔ)以及撤銷數(shù)字證書。

資源層包括證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)的信息、網(wǎng)絡(luò)的信息、文件系統(tǒng)/數(shù)據(jù)庫(kù)的信息和容器的信息等。其中，證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)不參與P2P網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換和網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)，使用三層認(rèn)證結(jié)構(gòu)，保證認(rèn)證的權(quán)威性和數(shù)據(jù)安全性。其中，數(shù)據(jù)采用哈希算法（英文全稱：HashAlgorithm）進(jìn)行簽名，保證數(shù)據(jù)的不可篡改性。其中，哈希算法是一種將任意長(zhǎng)度的二進(jìn)制映射為較短的固定長(zhǎng)度的二進(jìn)制值的算法。

賬本數(shù)據(jù)可以以文件行書存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)上，而區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)數(shù)據(jù)則存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，狀態(tài)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和索引數(shù)據(jù)也可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，例如，存儲(chǔ)在LevelDB數(shù)據(jù)庫(kù)中。