最详细的百度超级链核心技术和应用解读|干货

7月27日，百度超级链学院首场沙龙在北京拉开帷幕。百度超级链资深研发工程师和产品经理们与近百位开发者现场互动交流，气氛热烈。这场为开发者量身定制的沙龙究竟讲了哪些干货？一起来看看。

（现场图）

Part1【技术篇】最详细的百度超级链核心技术解读

据资深研发工程师郑旗介绍，XuperChain具备四大技术优势：

第一，技术自研可控。作为国产自研的区块链技术，XuperChain拥有140+技术专利，更适合中国商业化的应用场景；第二，简单易用。支持网络、链、智能合约完全线上化部署、管理和使用，提供丰富的管理运维功能和多种区块链SDK、开发指南，大大降低使用门槛，轻松监管多个区块链网络；第三，性能卓越。自研高性能虚拟机，使得资源消耗可衡量，独创链内并行技术，能并行执行和验证合约，最终达到单链每秒处理交易数8万TPS，整体网络可达到20万TPS；第四，基础设施具备弹性。支持DPOS、授权共识、PBFT三种热插拔共识机制，支持多种智能合约开发语言，包括Go、C++、 Solidity。

百度超级链是一个多链架构，其自底向上主要包括4层，分别是公共组件层、core层、API层和应用层。公共组件层是所有链共享的模块，主要包括Crypto模块、存储模块、P2P网络模块。Core层是单链内部的主要模块，主要包括事务引擎、共识模块和账本模块。API层是支持的调用方式，目前支持Grpc协议和Http协议。最上层是应用层，通过SDK和轻量级客户端为用户提供支持。

XuperChain架构图

XuperChain事务采用的是二阶段提交流程，用户通过预执行的方式得到组装交易的原始信息，主要包括两部分，一部分是合约执行生成的读写集和合执行结果，另一部分是用于支撑转账的utxolist。用户拿到这两部分数据后本地组装交易并提价到网络中的全节点，节点执行成功后会广播给网络中其他全节点。

XuperChain事物流程

XuperChain开源了四大核心专利技术，分别为链内并行技术、可插拔共识机制、账号权限系统、一体化智能合约。

链内并行技术

支持对合约数据进行隐式的DAG构建和合约最大粒度的并行处理，能够充分利用多核和多机的计算资源。为了描述读写集，XuperChain定义了一个名为XuperModel的新的事务模型。该模型是比特币UTXO模型的一个演变。在比特币的UTXO模型中，每个交易都需要在输入字段中引用早期交易的输出，以证明资金来源。同样，在XuperModel中，每个事务读取的数据需要引用早先的事务写入的数据。在XuperModel中，事务的输入表示在执行智能合约期间读取的数据源，即数据来自哪些事务的输出。事务的输出表示事务写入状态数据库的数据，而这些数据会被后续的合约调用所引用。

XuperModel

可插拔共识机制

不同的应用场景对共识的需求是不同的，为了支持不同业务根据其特色选择不同的共识，百度超级链设计了一套可插拔共识机制。

百度超级链共识模块主要包括3层：最底层为共识模块依赖的公共组件，包括Consensus Interface、Chained-BFT、原子钟等；中间层为基于共识的公共接口，目前已经支持以及即将支持的主要有TDPoS、POW、XpoS等；最上层由可插拔的共识组成，包括Step Consensus 和Pluggable Consensus，负责维护链从创建到当前高度的共识升级历史。

共识模块架构

XuperChain的可插拔共识主要体现在3个方面：

（1） 支持不同的平行链采用不同的共识机制，以此来满足不同的共识应用需求，用户通过创世块可以指定链的初始共识。

（2） 允许系统在任意时刻通过提案治理机制实现共识的热切换。看下图，链的初始共识是授权共识。在 height 为100 的时候，发起了提案，提案方法为升级共识，生效高度为200。当到了200，提案生效，触发升级共识的合约执行，执行完后共识会发生切换。区块链本质上是一个bin log，因此所有节点只要状态同步，其状态能达成一致。

（3）支持用户依据其需求，定义适应其自己应用场景的共识。

除此之外，百度超级链还支持用户自定义共识。

可插拔共识机制

账号权限系统

支持多AK控制的合约账户。采用更灵活的资产管理方式，可拥有多私钥持有账户、灵活的权限管理模型。支持账户对智能合约进行管理，智能合约需要部署在一个具体的账户内部，并且账户可设置合约方法的权限管理模型。

支持多种权限模型，包括权重阈值模型、AK集模型、CA控制模型、社区治理模型。下图是权重阈值模型的具体用例。

超级链的账户是支持嵌套的。权重阈值模型是其所有者的签名都会有一个权重，账户会设置一个通过其权限检验的最小阈值，当其多个拥有者的签名阈值和大于账户所要求的最低阈值时，则权限校验通过。假设账户A要求有>=0.4的拥有者签名，则权限校验通过。账户B要求有>= 0.6 的拥有者签名，则权限验证通过。那么右边这3种签名组合，第二种和第三种签名组合能通过账户A的权限校验，第一种签名组合无法通过账户A的权限校验。

一体化智能合约

具备多语言架构、智能合约和核心架构分离、合约生命周期管理、预执行等特色。百度超级链的智能合约的研发聚焦于安全和速度。在合约设计里，主要通过XuperBridge用来访问。XuperBridge是整个合约实现安全调用的桥梁，向下扩展虚拟机、语言，向上对接服务。

Part2 【应用篇】百度区块链的商业化落地实践

百度超级链在设计伊始便贴近行业实践，在满足合规、企业隐私、方便监管等架构设计上有很多巧妙之处。百度超级链已经基于XuperChain搭建了数据协同、边缘计算等多套行业解决方案。本次沙龙主要对防伪溯源和司法存证进行详细解读。

（1）    升级版区块链溯源方案首度公开

溯源历史已久，之前主要是利用RFID无线射频技术、二维码溯源技术和商品条码系统，面临中心化数据存储、信息孤岛、恶意窜货等痛点。溯源是区块链最早结合的行业之一，因为区块链的分布式记账、密码学等技术具备公开透明、不可篡改及可追溯等特点，契合了传统商品溯源防伪的需求。

经过对区块链溯源的长期探索，百度超级链团队认为，“虽然区块链给解决溯源行业痛点带来了新的可能，但是整套解决方案目前还处于发展阶段。与金融等行业高调的颠覆性不同，区块链为这个行业带来的更多是改良式创新，增强溯源信息的公信力。”

行业上的区块链溯源解决方案多如牛毛，百度超级链团队期望打造“性价比最高”的溯源解决方案，该方案具备以下特点：

第一，  区块链并不是单打独斗，区块链+AI+IOT设备（芯片）才是溯源顶配。

第二，  区块链溯源能力具备极强的营销价值，实现低成本接入，大声量营销，才能帮助企业最大化区块链溯源的价值。

第三，  区块链司法体系的建设实现溯源数据实时存证，提升数据公信力。

除了大闸蟹溯源之外，此次沙龙重点解读了百度区块链溯源与家具行业结合的最新实践。首先，基于区块链记录特点、生产时间、地点、人物、批号等数据信息，不可篡改、永久保存。 核心环节的溯源数据将同步传输合作法院存证。其次，引入AI技术，识别家具上的木纹，保证货源与链上数据一致性。最后，还将在家具中植入防伪芯片，提升造假难度。目前，该项目正在落地当中。

（2）最成熟、最有料的司法应用深度解读

数字化发展带来电子数据数量和增长速度的快速提升，民事案件中涉及电子数据的比重达73%。广泛出现在各类业务场景中，电子数据呈现出了几十种不同数据类型。司法体系从物证时代步入了电子证据时代。

然而，在传统方式下，电子数据的存证、取证、示证、举证以及认定的整个司法流程，存在不同程度的痛点。尤其在示证、举证环节，在谁主张谁举证的原则下，当事人自行对证据进行截图、打印等，既有机会也有动机篡改原始数据。同时，诸如电子签名信息、时间信息等电子数据很难通过纸质方式进行展示和固定。

面对传统电子证据痛点，基于区块链技术，百度超级链提供电子数据取证、存证、出证、法律援助为一体的一站式电子数据保全解决方案，记录用户认证、数据创建、存储和传输等电子签约全过程，保证数据私密安全，联合权威公证处进行文件hash值存证，并支持一键出证。基于区块链技术的数据存证服务，赋予电子数据司法证明力，让电子数据成为呈堂证供，降低维权成本，提升司法效率。

以知识产权为例，平台支持用户/媒体平台/版权方，将版权登记信息、侵权取证信息上传至区块链网络中，并引入鉴定、版权局作为存证平台的监督节点，保证随时可出具国家认证的具有司法效力的公证证明，并在遭遇侵权时作为法院能够采信的侵权证据。同时，与北京、广州互联网法院联合打造“区块链+知识产权+司法数据存证”的链接模式。目前一个基于百度区块链存证平台的知识产权案件，已完成法院证据审查。

Part3【使用篇】BaaS平台全面使用指南

实现区块链技术的产品化都是其商业化落地过程中的重要一环。但区块链技术复杂且易用性差、应用场景搭建成本和构建公信力成本高，这就要求区块链BaaS平台不仅要具备商业化一站式能力，可支持行业用户的区块链化，还要提供必要的功能闭环和多场景适配能力。

基于此背景，百度超级链BaaS平台具备以下特点：

第一，  拥有自研的区块链底层核心技术，做到主权区块链信息安全可控；

第二，  标准化可视页面简化操作、实现低成本一键部署使用；

第三，  提供模块化应用组件存证、溯源、积分、清结算等，降低开发者搭建应用成本；

第四，  提供超级联盟成员，比如北京大学、清华大学、爱奇艺等作为合作节点提高应用场景公信力。