可扩展私有区块链关键问题研究

BlockChain, as a disruptive innovative technology to reshape the digital society, is a new area of the industry’s most concerned about since 2015. It is a non-tampering, traceable and decentralized distributed ledger database and is becoming future the infrastructure and basic protocol for governance mechanisms of Internet in the future, and it would make the financial, legal and computer industries have a huge change. Since this is a new field, it lack of more systematic theory and research for application. This paper will focus on three main issues of the current constraints to BlockChain technology application. Firstly, we put forward a scalable private BlockChain structure and studied the mixed architecture of the combination of BlockChain and cloud computing to support the combination of BlockChain and the existing general applied big data architecture. Secondly, we studied some core algorithms of BlockChain abound the system structure, such as consistency algorithm, interoperability and storage, then we put forward the design and verification of formal method of smart contract on the Blockchain to make smart contract to be the basic protocol for the digital intelligent behavior providing protection. Finally, we select a typical banking system as a validation and demonstration, and the purpose is to be the leader in the research and development of BlockChain technology.

区块链（BlockChain）作为重塑数字社会的颠覆性创新技术，2015年以来成为业界最关注的新领域，它是一种不可篡改、可追溯和去中心化的分布式账本式数据库，正成为未来互联网治理机制的基础架构和基础协议，将使互联网金融、法律以及公信力等行业产生巨大的变革。由于这是一个全新的领域，尚缺乏较系统的理论和应用研究。本课题将重点研究当前制约区块链技术应用的三个主要问题。首先，提出了一个可扩展的私有区块链系统结构，研究了区块链与云计算结合的混合体系架构，以支持区块链和现有普遍应用的大数据架构的融合；其次，围绕这个体系结构，研究了区块链的一致性性、互操作性和存储等核心算法；然后提出研究区块链上智能合约形式化设计与验证的的方法，以支持智能合约未来作为区块链上数字智能行为提供保护的基础协议；最后，选取一个典型的银行系统应用作为验证与示范。目的是引领区块链技术领域的研究与发展。

区块链（Blockchain）作为重塑数字社会的颠覆性创新技术，2015年以来成为业界最关注的新领域，它是一种不可篡改、可追溯和去中心化的分布式账本式数据库，正成为未来互联网治理机制的基础架构和基础协议，将使互联网金融、法律以及公信力等行业产生巨大的变革。由于这是一个全新的领域，尚缺乏较系统的理论和应用研究。本课题将重点研究当前制约区块链技术应用的三个主要问题。首先，提出了一个可扩展的私有区块链系统结构，研究了区块链与云计算结合的混合体系架构，以支持区块链和现有普遍应用的大数据架构的融合；其次，围绕这个体系结构，研究了区块链的一致性性、互操作性和存储等核心算法；然后提出研究区块链上智能合约形式化设计与验证的方法，以支持智能合约未来作为区块链上数字智能行为提供保护的基础协议；最后，选取一个典型的银行系统应用作为验证与示范。目的是引领区块链技术领域的研究与发展。