Page 130 - 《软件学报》2026年第1期
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何嘉昊 等: 国产区块链软件发展趋势与核心技术分析                                                        127


                  4   国内外区块链软件在核心技术上有哪些不同?

                    本节选择了     6  个具有代表性国外区块链软件进行分析, 结合已有国产区块链软件的发展情况, 总结当前国产
                 区块链软件的优势与不足. 所选的          6  个区块链软件中, 包含     3  个联盟区块链软件和      3  个公有区块链软件. 邵奇峰等
                 人  [152] 认为, Linux  基金会的  Hyperledger Fabric、R3  联盟的  Corda 和  EEA  的  Quorum  是  3  个具有代表性的联盟区
                 块链软件, 基于此, 我们选择这        3  个作为对比联盟链. 首先, Hyperledger Fabric 由  Linux 基金会主导, 得到了众多企
                 业和机构的支持和参与. 它具有高度的可定制性和灵活性, 适用于各种企业级应用场景, 如供应链金融、贸易金融
                 等. 其次, Corda 专为金融行业设计, 旨在处理金融机构之间的复杂业务流程和交互. 在隐私保护方面, Corda 表现
                 出色, 能够满足金融领域对数据保密性的严格要求. 最后, Quorum               由摩根大通基于以太坊开发, 在保留以太坊智能
                 合约功能的同时, 加强了隐私保护和性能优化, 主要用于金融机构之间的联盟合作.
                    在选择国外具有代表性的公有区块链软件, 我们参考了                  CoinMarketCap  以及  DappRadar [153] 的数据, 从区块链
                 软件的市场价值以及        DApp  市场规模的角度, 选择了      Ethereum、Polygon  和  Solana 这  3  个平台. 作为首个引入智
                 能合约概念的区块链软件, Ethereum       的重要性不言而喻, 其区块链软件价值以及              DApp  市场规模均排名第     2. 此外,
                 Ethereum  还拥有强大的开发生态以及广泛的认可度. 在公有链可扩展性问题上, Polygon                   通过结合二层网络和侧
                 链技术, 优化了交易速度和成本, 同时兼容           Ethereum, 降低了开发者的迁移成本. 其      DApp 市场规模仅次于      Ethereum.
                 Solana 于  2020  年推出, 凭借其惊人的交易处理速度而著称, 能够支持大量并发交易, 适用于高频交易和大规模应
                 用. 此外, Solana  采用了一系列创新的技术架构和共识机制, 显著提高了区块链性能, 并推动了技术发展. 目前
                 Solana 的市场价值排名第     5, 是排名前  5  中最“年轻”的区块链软件.
                    接下来, 我们将从数据层、网络层、共识层、合约层、应用层以及其他技术                         6  个方面对国外具有代表性的区
                 块链软件进行分析. 分析过程中, 我们主要关注与国产区块链软件不同的技术, 对相同的技术不再重复描述. 通过
                 这一对比分析, 我们旨在揭示当前国产区块链软件发展存在的不足, 并为其未来的发展提供借鉴.
                  4.1   数据层

                  4.1.1    数据结构
                    在数据结构设计方面, 联盟链平台 Corda 采用了一种基于交易历史的链式结构. Corda 中的交易并非孤立存
                 在, 而是相互关联, 形成一条有序的、可溯源的交易链. 每一笔新的交易均建立在前一笔交易的状态基础之上, 并
                 明确记录对前序状态的更改信息. 例如, 初始交易可确立某资产的基本属性与归属关系, 后续交易则可能调整资产
                 的价值、变更其所有权或添加新的约束条件. 该线性结构不仅保障了数据的连续性与准确性, 也提升了交易流程
                 的可追溯性和透明度, 为金融业务提供了清晰可信的交易轨迹, 是                    Corda 保障金融交易合规性与可验证性的基础
                 之一. 值得注意的是, Corda 的交易历史仅在相关参与方之间共享, 避免了传统区块链全网广播带来的数据泄露风
                 险, 有助于保护商业机密与个人隐私; 同时, 该设计也降低了数据冗余, 更符合企业级场景的实际需求. 然而, 该结
                 构的局部共识特性可能削弱系统的全局信任机制与整体安全性, 且其独特的数据结构对系统的开发与维护也提出
                 了更高的要求.
                    总体来看, 相较于国产区块链软件在性能优化上对传统数据结构进行微调, 部分国外区块链平台如                                 Corda 则
                 在数据结构层面进行了全新设计, 以适应对隐私保护与可验证性的更高要求. 随着区块链在政务、医疗、金融等
                 敏感场景中的落地, 隐私保护将成为核心诉求. 因此, 如何在隐私保护、全局信任与系统安全性之间实现平衡, 将
                 是国产区块链软件未来在数据结构设计中亟需突破的关键方向. 例如, 探索将零知识证明机制嵌入数据结构体系,
                 使得数据在隐私保护前提下仍具备可验证性, 是可行的发展路径之一.
                  4.1.2    数据库
                    现象  26: 在数据库设计方面, 为应对传统数据库在区块链环境中面临的并发处理能力不足、扩展性有限等挑
                 战. Solana 提出了专为区块链高性能运行场景设计的账户数据库系统                   Cloudbreak [154] . 该系统通过多项关键性技术
                 实现了并发友好的数据读写能力, 包括内存映射文件的高效使用、账户状态的分解存储、在多块                                 SSD  设备上的
                 并行读写机制以及类似垃圾回收的存储管理策略. Cloudbreak               不仅在保持数据一致性与完整性的同时实现了水平
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