一文读懂FISCO BCOS的联盟链开源生态

FISCO BCOS平台是金融区块链合作联盟（深圳）（以下简称金链联盟）开源工作组，以金融业务实践为参考样本，在BCOS开源平台模块升级和功能重塑的基础上，深度定制安全可控，适用于金融业和完全开源的区块链底层平台。

金链联盟开源工作组得到了金链联盟成员机构的广泛认可，并由专注于区块链底层技术研发的成员机构和开发人员领导。第一批成员包括以下单位（排名）：博彦科技、华为、深证通、神州数码、四方精创、腾讯、微众银行、越秀金科。

FISCO BCOS平台是基于现有的BCOS开源项目，专注于金融行业的分布式业务需求，综合考虑业务适宜性、性能、安全性、正常性、技术可行性、运维治理、成本等维度，打造金融版的区块链解决方案。

基于FISCO BCOS金融区块链底层平台可以快速构建“区块链+金融"应用场景对金融业大有裨益:

对于银行机构，可以降低结算成本，提高中后台运营效率，提高流程自动化程度；

对于非银行金融机构，可以提高股权登记、信息存储证书的权威性，降低交易对手的风险，解决数据跟踪和信息防伪问题，降低审计审计的运营成本；

金融监管机构为监管机构提供一致、易于审计的数据。通过对机构间区块链的数据分析，可以比传统审计流程更快、更准确地监督金融业务，大大加强反洗钱；

在跨境金融场景中，有助于实现跨境金融机构之间的账簿共享，降低合作银行之间的对账结算成本和争议摩擦成本，提高跨境业务处理的速度和效率。

FISCO BCOS已于2017年正式开源。截至2020年5月，已有1000多家企事业单位和1万多名社区成员参与共建共治，发展成为国内最大、最活跃的开源联盟链生态系统。

应用项目涵盖文化版权、司法服务、政府服务、物联网、金融、智能社区等领域。现在，基于FISCO BCOS方便全面的开发工具，已成为一种更加开放的开源生态。

FISCO BCOS以联盟链的实际需求为出发点，兼顾性能、安全性、可操作性、易用性和可扩展性，支持各种SDK，并提供可视化的中间件工具，大大缩短了链建设、开发和部署应用的时间。此外，FISCO BCOS通过信通院可信区块链评估功能和性能，单链TPS可达2万。

FISCO BCOS在2.0中提出“两翼多引擎一体化”架构实现了系统吞吐能力的横向扩展，大大提高了性能，在安全性、可操作性、易用性和可扩展性方面具有行业领先优势。

一体化是指群体结构，支持联盟和链的快速建立，使企业链像聊天组一样方便。根据业务场景和业务关系，企业可以选择不同的群体，形成多个不同账簿的数据共享和共识，快速丰富业务场景，扩大业务规模，大大简化链的部署和运维成本。

两翼是指支持并行计算模型和分布式存储，为群体结构带来更好的可扩展性。前者改变了基于DAG（无环图）的区块串行执行，大大提高了性能；后者支持企业（节点）在远端分布式系统中存储数据，克服了本地化数据存储的诸多限制。

多引擎是一系列功能特性的总结。例如，预编译合同可以突破EVM的性能瓶颈，实现高性能合同；控制台允许用户快速掌握区块链的使用技能。

FISCO BCOS的核心模块包括以下部分：

共识机制：可插拔共识机制，支持PBFT、Raft和RPBFT共识算法延迟交易确认，吞吐量高，最终一致性高。PBFT和RPBFT可以解决拜占庭问题，更安全。

存储:世界状态的存储从原来的MPT存储结构转变为分布式存储，避免了世界状态急剧膨胀导致性能下降的问题；引入可插入式存储引擎，支持LevelDB、RocksDB、MySQL等后端存储支持数据简单快速扩展，将计算与数据隔离，减少节点故障对节点数据的影响。

网络：支持网络压缩功能，实现良好的分布式网络分发机制，基于负载均衡的理念，最大限度地降低带宽成本。

性能提升策略

为提高系统性能，FISCO BCOS从提高交易执行效率和并发两个方面优化了交易执行，使交易处理性能达到万级以上。

基于C++的Precompiled合同:区块链底层内置C++语言编写的Precompiled合同执行效率更高。

交易并行执行：基于DAG算法，根据交易间互斥关系构建区块内交易执行流，最大限度地实现区块内交易并行执行。

交易生命周期的异步并行处理:共识、同步、落盘等各个环节的异步并行处理。

考虑到联盟链的高安全要求，除了TLS安全协议用于节点之间、节点与客户端之间的通信外，FISCO BCOS还实现了一整套安全解决方案：

网络准入机制：限制加入和退出联盟链的节点，可以从组中删除指定组的邪恶节点，以确保系统的安全。

黑白名单机制：每个组只能接收相应组的信息，以确保组之间的网络通信隔离；CA黑名单机制可以及时与恶节点断开网络连接，确保系统安全。

权限管理机制：基于分布式存储权限控制机制，灵活、细粒度地控制外部账户部署合同、创建、插入、删除和更新用户表的权限。

支持国密算法：支持国密加密、签名算法和国密通信协议。

落盘加密方案：支持加密节点落盘数据，保证链上数据的机密性。

密钥管理方案：在落盘加密方案的基础上，采用Keymanager服务管理节点密钥，安全性更强。

同态加密、群环签名：链条提供同态加密、群环签名界面，以满足更多的业务需求。

开发和部署工具

FISCO BCOS引入开发部署工具、交互控制台、区块链浏览器等工具，提高系统的易用性，大大缩短建链和部署应用的时间。

包含：

console基于JavaSDK的交互式命令行工具

区块链浏览器

为方便不同语言开发者快速开发应用，FISCO BCOS支持JavaSDK、Node.jsSDK、PythonSDK和GoSDK

运维工具

区块链的运维在联盟链系统中非常重要，FISCO BCOS提供了一套完整的运维部署工具，并引入了合同命名服务、数据归档和迁移、合同生命周期管理等工具，以提高运维效率。

运维部署工具：部署、管理和监控多组织、多组联盟链的便捷工具，支持扩容节点、扩容新组等多种操作。

合同命名服务：在合同名称和合同版本之间建立合同地址的映射关系，方便调用人通过记忆简单的合同名称来调用链上的合同。

数据归档、迁移和导出功能：提供数据导出组件，支持链上的数据归档、迁移和导出，提高链上数据的可维护性，降低操作和维护的复杂性。

合同生命周期管理:链条提供合同生命周期管理功能，方便链条管理员管理链条合同。

社区合作伙伴依托庞大的开源生态，秉承庞大的开源生态“开发人员用于开发人员”联合建设的概念，在FISCO 在BCOS的底层平台上，我们自主开发了一些手工开发工具，并将其反馈给社区，从不同业务层面的需求中降低了区块链应用开发的难度和成本。以下是一些列表：

WeBASESE区块链中间件平台：根据开发、调试、部署、审计等不同场景，为开发人员、运营商等各种对象创造丰富的功能组件和实用工具，提供友好可视化的操作环境。

分布式身份解决方案Weidentity：基于区块链的分布式多中心技术解决方案，提供一系列基本层和应用接口，如分布式实体身份识别和管理、可信数据交换协议等，实现实体对象（人或物）数据的安全授权和交换。

分布式事件驱动架构Weeevententtent：实现了可靠、可靠、高效的跨机构、跨平台事件通知机制。在不改变现有业务系统开发语言和访问协议的情况下，实现跨机构、跨平台事件的通知和处理。

WeCrosss跨链合作方案：支持跨链交易，满足跨链交易的原子性，治理跨链，支持多方合作管理，避免单一风险。

WeDPR场景隐私保护解决方案：为隐藏支付、匿名投票、匿名拍卖、选择性披露等应用程序提供高效的即时场景隐私保护解决方案，帮助各行业合法合规地探索数据相关业务。

区块链数据处理组件解决方案：稳定、高效、安全的区块链数据处理组件解决方案，分别从底层数据存储层、智能合约数据分析层和应用层三个方面，提供区块链数据挖掘、切割、扩展、可信存储、提取、分析、审计、对账、监督数据处理的关键能力。具体组建包括WebankBlockchain-Data数据治理的通用组件：Data-Stash数据仓库组件，Data-Export数据导出组件，Data-Reconcile数据对账组件。

FISCO可以无缝适应区块链多方合作治理组件解决方案 BCOS区块链治理组件解决方案。第一批开源的四个组件从私钥丢失重置、合同权限细粒度控制、私钥和证书全生命周期控制等方面开始，提供可部署的智能合同代码、易于使用的SDK和参考登陆实践Demo等交付。单独治理组建名称为WebankBlockchain-Governance多方治理合作组件：Governance-Account账户治理组件Governance-Authority权限治理组件Governance-Key私钥管理组件，Governance-Cert证书管理组件。

区块链应用开发组件解决方案：一套开放、轻开发组件集，涵盖智能合约开发、调试、应用开发等环节，包括智能合约开发工具库、智能合约Gradle编译插件、应用开发脚手架。具体包括WebankBlockchain-Smartdev区块链应用开发工具：SmartDev-智能合约库组件Contract，SmartDev-SCGP合同编译插件，SmartDev-Scaffold应用程序开发脚手架。

ChainIDE：提供智能合同云开发工具，帮助开发者节省边际成本，加快区块链应用的实施。

FISCO BCOS区块链工具箱:WeBase/Remix/VSCode与ChainIDE等IDE合作，提高开发体验和效率。

AnsibleforFISCO BCOS自动化生成企业级部署文件:本项目提供区块链开源项目FISCO-BCOS自动化生成企业级配置文件的Ansibleplaybok，可在30秒内(下载时间除外)生成配置，大大简化了部署难度，避免了手动配置容易出错。

其他工具还包括基于区块链的Truora可信预言机服务、Liquid智能合约编程语言软件、Weevent分布式事件驱动架构等。