區(qū)塊鏈和分布式記賬技術 分類和本體 征求意見稿

1FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX區(qū)塊鏈和分布式記賬技術分類和本體本文件規(guī)定了區(qū)塊鏈和分布式賬本技術(DLT)的分類和本體。分類法包括概念分類法、分布式賬本技術系統(tǒng)分類法以及用例的應用領域、用途和經(jīng)濟活動部分的分類法。本體包括類和屬性以及概念之間的關系。受眾包括但不限于學者、架構師、客戶、用戶、工具開發(fā)人員、監(jiān)管機構、審計人員和標準制定組2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T43572-2023區(qū)塊鏈和分布式記賬技術術語3術語和定義就本文件而言，ISO22739和以下給出的術語和定義適用。ISO和IEC在以下地址維護用于標準化的術語數(shù)據(jù)庫：—ISO在線瀏覽平臺：/obp3.1分類可用于分類和以其他方式組織逐項知識或信息的類別和子類別的方案[來源：ISO5127:2017,7]4縮略詞DLT分布式賬本技術PoW工作量證明PoS權益證明DPoS委托權益證明BFT拜占庭容錯PBFT實用拜占庭容錯TPS每秒交易CA證書權威IPFS星際文件系統(tǒng)UML統(tǒng)一建模語言2FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX5分類5.1概況為了更好地理解分布式賬本技術（DLT）系統(tǒng)，有必要根據(jù)它們在不同方面的相似性將它們分類為不同的類別。這種分類也被稱為DLT系統(tǒng)的分類法。為了能夠徹底地對DLT系統(tǒng)進行分類和關聯(lián)，必須研究和理解現(xiàn)有的區(qū)塊鏈和分布式賬本技術以及DLT系統(tǒng)選項之間的關系。這種分類法有助于潛在的區(qū)塊鏈用戶和其他利益相關方根據(jù)他們的業(yè)務需求以及適用的法律和法規(guī)要求比較和選擇正確的選項。此外，對DLT系統(tǒng)進行分類的能力可以幫助知識的進步，并可能導致在理解和使用DLT系統(tǒng)方面取得重大突破。此外，分類法為科學研究提供信息，并可能支持更廣泛的理解和采用區(qū)塊鏈和分布式賬本技術和系統(tǒng)。5.2概念的分類表1基于并參考了ISO22739:2020、ISO23257:1中的術語和定義，并補充了參考文獻[1]中使用的一些概念。它將概念組織成6級層次結構，每個概念只有一個條目。概念的簡寫形式用方括號表示，參考文獻用圓括號表示，例如:“[DLT用戶(ISO22739:2020,3.28)]。”表1概念的分類2級概念3級概念4級概念5級概念6級概念43572-2023,3.1)43572-20233.20)加密資產(chǎn)(加密資產(chǎn)(GB/T43572-20233.13)加密貨幣(GB/T43572-2023.14)43572-20233.76)(代幣)同質(zhì)化23257:-,3.12)同質(zhì)化代幣非同質(zhì)化代幣代幣元數(shù)據(jù)數(shù)字資產(chǎn)描述權限描述值描述(IS023257:-,3.11資產(chǎn)來源資產(chǎn)歷史資產(chǎn)保管43572-2023，3.11)共識機制43572-2023,3.12)容錯實用拜占庭容錯[PBFT]崩潰容錯中本聰共識權益證明[PoS]委托權益證明共識安全43572-2023,3.72)43572-20233.34)具有法律約束力的智能合約法律實體組織去中心化自治組織[DAO]個人運營商分布式賬本技3FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXXOperator]用戶分布式賬本技43572-2023,3.31)User(GB/T43572-2023,3.31)]過程動作確認(DeleteIS03.2）執(zhí)行43572-2023,3.82)區(qū)塊確認交易確認交易刪除合約的執(zhí)行合約狀態(tài)執(zhí)行合約無狀態(tài)執(zhí)行區(qū)塊驗證賬本記錄驗證交易驗證活動23257:-,3.3)3.4)資源歸檔交易歸檔43572-2023,3.49)IS023257:,3.6）數(shù)據(jù)恢復資源恢復交易恢復事件攻擊4FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX23257:-,3.8)錯誤錯誤分析43572-2023,3.35)故障容錯能力(GB/T43572-2023,3.36)43572-2023,3.45)43572-2023,3.38)43572-2023,3.73)事物工作過程對象23257:-，3.5)數(shù)據(jù)備份資源備份交易備份43572-2023,3.77)設備治理控制去中心化控制43572-2023,3.50)平臺子節(jié)點分布式賬本技Node(GB/T43572-2023,3.27)]b43572-2023，3.42)43572-2023,3.48)參與者43572-2023,3.83)非葉節(jié)點父節(jié)點成員43572-2023,3.69)（節(jié)點）默克43572-2023,3.46)分布式賬本技Platform(GB/T43572-2023,3.29)]5FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX治理規(guī)則43572-20233.41)激勵激勵機制(GB/T43572-20233.68)獎勵系統(tǒng)(GB/T43572-2023,3.68)區(qū)塊獎勵(GB/T43572-2023,3.5)傳輸互操作性句法互操作性語義互操作性行為互操作性政策互操作性43572-20233.43)43572-20233.22)43572-2023,3.6)分布式賬本控制分布式賬本控制架構分布式賬本權限分布式賬本修剪(Prune(GB/T43572-2023,3.63)分布式賬本存儲分布式賬本存儲架構43572-2023,3.70)賬本實施43572-2023,3.2)區(qū)塊數(shù)據(jù)(GB/T43572-2023,3.3)43572-2023,3.4)(區(qū)塊)哈希值43572-2023,3.39)(區(qū)塊)默克爾根(區(qū)塊)隨機數(shù)43572-2023,3.51)塊高度）43572-2023,3.37)上一個區(qū)塊(區(qū)塊)時間戳43572-2023,3.75)區(qū)塊狀態(tài)43572-2023,3.6FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX43572-2023,3.9)43572-2023,3.81)區(qū)塊許可賬本狀態(tài)賬本不一致43572-2023,3.33)43572-2023,3.45)賬本防篡改防篡改傳統(tǒng)賬本混合權限43572-2023,3.57)許可分布式賬本許可區(qū)塊鏈許可的私有區(qū)塊鏈許可的公共區(qū)塊鏈許可分布式賬本43572-2023,3.58)許可區(qū)塊鏈系統(tǒng)43572-2023,3.59)許可分布式賬本無許可區(qū)塊鏈無許可的私有區(qū)塊鏈無許可的公共區(qū)塊鏈許可分布式賬本43572-2023,3.60)無許可區(qū)塊鏈系統(tǒng)43572-2023,3.67)43572-2023,3.44)（賬本記錄）不43572-2023,3.40)不可變的賬本記錄狀態(tài)43572-2023，3.81)賬本記錄交易記錄(GB/T43572-2023，3.79)43572-2023,3.78)(交易)哈希值43572-2023,3.39)(交易)隨機數(shù)7FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX43572-2023,3.51)(交易)時間戳43572-2023,3.75)交易狀態(tài)43572-2023,3.43572-2023,3.10)43572-2023,3.81)交易安全認證用戶認證密碼授權用戶授權43572-2023,3.17)加解密身份信息非對稱密碼學43572-2023,3.66)密碼技術加密哈希函數(shù)43572-2023,3.15)43572-2023，3.39)加密鏈接(GB/T43572-2023,3.16)加密樹樹型數(shù)據(jù)結構43572-2023,3.47)數(shù)字簽名(GB/T43572-2023,3.21)加密密鑰43572-2023,3.62)43572-2023,3.65)個人身份信息[PIl(IS023257:,3.1)]身份完整性8FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX身份管理完整性檢驗隱私管理服務系統(tǒng)應用去中心化應用43572-2023,3.18)]43572-2023,3.84)賬戶分布式賬本技Account(GB/T43572-2023,3.24)]地址分布式賬本技Address(GB/T43572-2023,3.25)]硬件錢包軟件錢包云服務區(qū)塊鏈即服務預言機分布式賬本技術Oracle(GB/T43572-2023,3.28)]去中心化系統(tǒng)43572-2023,3.19)43572-2023,3.32)分布式賬本系統(tǒng)[DLTSystem43572-2023,3.30)]43572-2023,3.43572-2023，3.52]43572-2023，3.54)43572-2023，3.71)相關的區(qū)塊鏈系統(tǒng)主鏈43572-2023，3.74)43572-2023，3.53]43572-2023，9FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX代幣生態(tài)系統(tǒng)3.55)私有分布式賬[PrivateDLTSystem(GB/T43572-2023,3.61)]公有分布式賬[PublicDLTSystem(GB/T43572-2023,3.64)]生態(tài)系統(tǒng)子系統(tǒng)分布式賬本技Network(GB/T43572-2023，3.26]]43572-2023,3.（系統(tǒng)）彈性23257:-,3.7)技術43572-2023,3.80)信息與通信技23257:-,3.9)]賬本技術分布式賬本技術43572-2023,3.23)]區(qū)塊鏈技術產(chǎn)品信心服務信心a.根據(jù)GB/T43572-2023,3.34，組可以是一組項目，包括法人實體、人、過程、事物。b.DLT節(jié)點可能位于設備或進程下方，并設置在對象下方以避免重復。c.非加密資產(chǎn)不包括在內(nèi)，例如當代幣被視為加密資產(chǎn)的子類時，代幣指的是加密代幣。5.3DLT分布式記賬技術系統(tǒng)的分類5.3.1概述分布式記賬技術系統(tǒng)的分類基于幾個關鍵方面，包括是否授權、共識機制的類型和激勵機制的方式。通過分類幫助公司和組織理解和區(qū)分分布式記賬技術系統(tǒng)。FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX5.3.2DLT系統(tǒng)主要特征概述為了對DLT系統(tǒng)進行分類，需要通過它們在不同方面的相似性來分析，并根據(jù)主要特征不同將它們分類?；贒LT系統(tǒng)分類方法進行的一個分類示例見附錄A。目的DLT系統(tǒng)（包括區(qū)塊鏈系統(tǒng)）使用共識機制在由DLT節(jié)點組成的分布式網(wǎng)絡中維護一個賬本，以此實現(xiàn)防篡改的分布式賬本。DLT系統(tǒng)中的激勵機制可以推動決策者達成共識，解決沖突，并在系統(tǒng)治理、設計和運營等環(huán)節(jié)推動決策制定。DLT系統(tǒng)業(yè)務目的定義了系統(tǒng)的核心能力。例如，比特幣系統(tǒng)允許人們安全地、匿名地存儲和轉(zhuǎn)移價值。因此，比特幣系統(tǒng)的業(yè)務目的是支付。賬本設計區(qū)塊鏈是業(yè)內(nèi)最受歡迎的賬本設計方案之一。然而，有的系統(tǒng)可能會采用不同類型的賬本設計方案（如有向無環(huán)圖（DirectedAcyclicGraph,DAG）來滿足特定場景的需求，例如物聯(lián)網(wǎng)場景。此外，DLT系統(tǒng)的開發(fā)者在未來將會持續(xù)提出新的設計方案。區(qū)塊鏈是一個分布式賬本，通過加密鏈接將已確認的區(qū)塊鏈接到一個僅添加、有序的鏈中，形成了一個線性的、不可更改的、時序交易區(qū)塊鏈。交易被打包到待驗證的交易區(qū)塊中，已驗證的區(qū)塊被添加到先前驗證過的區(qū)塊鏈條中。相比之下，DAG是一個由多筆單獨的交易組成的網(wǎng)絡，其中每筆交易都鏈接到多筆其他交易。在DAG網(wǎng)絡中沒有區(qū)塊的概念。如果說區(qū)塊鏈是一個鏈表，那么DAG就像是一棵樹，從一筆交易向外延展，鏈接到另一筆交易，然后又連接到其他交易，以此類推。區(qū)塊鏈提供了透明和不可變的能力，為比特幣等加密貨幣以及以太坊等分布式應用程序（Dapp）平臺提供了相對完善的基礎。區(qū)塊鏈為中高價值交易提供了可靠的保證和成本效益。通過非常有效地擴展規(guī)模，避免或減少用戶費用，DAG非常適合高頻交易場景，包括小額和微小額交易。交易量越大，DAG驗證它們的速度就越快。DAG還減少了對礦工的需求，進而減少對挖礦設備的需求——這意味著降低了能源消耗。DLT系統(tǒng)授權.1概述根據(jù)使用或操作系統(tǒng)是否需要許可，DLT系統(tǒng)的類型可以被分類為非許可和許可DLT系統(tǒng)。對于非許可DLT系統(tǒng)，用戶不需要任何權限就可以自由使用該系統(tǒng)，或者作為節(jié)點參與系統(tǒng)的運行。相比之下，許可DLT系統(tǒng)需要用戶具備某些權限才能執(zhí)行特定的操作。.2許可DLT系統(tǒng)在許可DLT系統(tǒng)中，需要獲得權限才能使用系統(tǒng)或操作系統(tǒng)的某些功能。因此，任何希望使用該系統(tǒng)或加入DLT網(wǎng)絡的參與者，在訪問和使用許可DLT系統(tǒng)之前，都需要向系統(tǒng)的管理者請求并獲得批準。在系統(tǒng)運行方面，許可DLT系統(tǒng)的所有節(jié)點被授權后才能加入網(wǎng)絡，參與共識過程，構建區(qū)塊鏈或分布式賬本。在系統(tǒng)中，可能會有一個中心機構來決定和控制DLT節(jié)點加入網(wǎng)絡的權限，并限制哪些DLT節(jié)點可以參與共識過程，驗證區(qū)塊交易并提交區(qū)塊。在DLT用戶方面，許可DLT系統(tǒng)可以限制DLT用戶的訪問。在該系統(tǒng)中，所有用戶都宜先獲得使用DLT系統(tǒng)的權限。許可區(qū)塊鏈只允許有權限的用戶讀取區(qū)塊信息、創(chuàng)建與賬本交互的智能合約。.3非許可DLT系統(tǒng)非許可DLT系統(tǒng)允許任何實體加入該系統(tǒng)，并且訪問和使用該系統(tǒng)時不需要任何身份驗證或授權。因此，在非許可DLT系統(tǒng)中的任何參與者都是匿名的，并且沒有辦法限制系統(tǒng)中的任何用戶。在非許可DLT系統(tǒng)中，任何用戶都可以下載區(qū)塊鏈程序代碼并在本地機器上運行，不需要身份驗證或提供CA認證，即可作為DLT節(jié)點加入此DLT系統(tǒng)。此外，節(jié)點可以自由地驗證網(wǎng)絡中的交易，并參FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX與共識過程，確認宜將哪些區(qū)塊或交易添加到區(qū)塊鏈以形成最終的或正式的鏈。非許可DLT系統(tǒng)節(jié)點在任意時間都可以自由離開DLT系統(tǒng)。從非許可DLT系統(tǒng)用戶角度來看，DLT用戶可以讀取區(qū)塊鏈中已經(jīng)包含的任何交易或任何區(qū)塊，因為在非許可DLT系統(tǒng)中，交易和區(qū)塊是透明、匿名的。在構建非許可DLT系統(tǒng)上層應用程序方面，所有用戶可以自由地創(chuàng)建智能合約并在非許可DLT系統(tǒng)中使用它們。DLT用戶訪問在用戶訪問方面，根據(jù)能否讀取賬本上的交易記錄，將DLT系統(tǒng)分為公有DLT系統(tǒng)和私有DLT系統(tǒng)。公有DLT系統(tǒng)的交易記錄可供任何人（即一般公眾）讀取。相比之下，私有DLT系統(tǒng)的交易記錄并非任何人都能讀取，對交易記錄的讀取訪問是有限制的，讀取訪問僅限于某些特定的組織（見ISO23257：一，條款8）共識機制分布式記賬系統(tǒng)采用多種不同的共識機制就交易的排序及內(nèi)容達成共識，并且可以開發(fā)新的機制來突破當前分布式賬本（DLT）系統(tǒng)性能或功能上的限制。當前廣泛使用的共識機制主要包括工作量證明（PoW）、權益證明（PoS、DPoS）和拜占庭共識協(xié)議（PBFT、BFT、Paxos）。1）工作量證明（PoW)工作量證明（PoW）可以簡單地視為解決密碼學難題而完成的一定工作量的證明，該機制的一個核心特征是不對稱性。證明工作量的過程通常非常低效和困難，但通過驗證工作量證明（PoW）的結果去驗證工作量的完成結果卻非常高效和容易。在基于工作量證明的分布式記賬系統(tǒng)中，任何節(jié)點（礦工）都需要解決一個密碼學難題，以產(chǎn)生一個小于當前難度目標的哈希值隨機數(shù)，從而收集交易并且提出一個可被區(qū)塊鏈認可的新區(qū)塊。挖掘新區(qū)塊的概率取決于為此任務投入的算力。[2]作為挖掘新區(qū)塊的激勵，節(jié)點（礦工）將獲得一定數(shù)量的加密貨幣和交易費用。在基于工作量證明的分布式記賬系統(tǒng)中，工作量證明共識涉及三個基本要素，包括工作量證明函數(shù)、區(qū)塊和難度。工作量證明函數(shù)是計算哈希值隨機數(shù)以滿足新區(qū)塊標準的密碼學函數(shù)，該函數(shù)將任意長度的值作為輸入，輸出具有固定長度的哈希值。區(qū)塊決定了加密函數(shù)的輸入值，由區(qū)塊頭和區(qū)塊體組成，其中區(qū)塊體包含了一系列的交易列表，區(qū)塊頭是工作證明加密函數(shù)的輸入值。接下來是難度，這是挖礦過程中的一個基本參數(shù)。它決定了工作量證明（PoW）區(qū)塊鏈產(chǎn)生一個有效區(qū)塊所需的工作量。難度值根據(jù)全網(wǎng)算力的變化而變化，從而保證出塊時間更加穩(wěn)定。2）權益證明(PoS)在基于權益證明（PoS）的分布式記賬系統(tǒng)中，賬本節(jié)點需提供一定量的原生加密貨幣作為其質(zhì)押才能參與共識算法。通過在網(wǎng)絡中提供質(zhì)押，權益證明（PoS）區(qū)塊鏈從不同的方式中獲益。例如，節(jié)點獲得參與共識算法的合法權利，以驗證交易并提出區(qū)塊。節(jié)點在系統(tǒng)中提供的質(zhì)押數(shù)量決定了其提議的區(qū)塊被接受的概率。由于記賬節(jié)點在系統(tǒng)中提供了質(zhì)押，他們可能面臨失去質(zhì)押的風險，作為對其不參與共識或在共識算法中表現(xiàn)異常的懲罰。3)拜占庭容錯(BFT)在分布式記賬系統(tǒng)中，可能存在一些行為異常的節(jié)點，從而導致系統(tǒng)出現(xiàn)拜占庭故障?；诎菡纪ト蒎e（BFT）的共識算法就是為解決拜占庭故障問題而設計和實現(xiàn)的，即使網(wǎng)絡中存在異常節(jié)點，它也能確保分布式記賬系統(tǒng)正常運行?；诎菡纪ト蒎e（BFT）的分布式記賬系統(tǒng)中，網(wǎng)絡中的所有節(jié)點都需要參與共識過程，該過程通過多輪投票來達成對區(qū)塊和區(qū)塊鏈的共識。因此，它更適用于節(jié)點有限的小型系統(tǒng)。同時，由于BFT要求所有參與者對網(wǎng)絡中的參與者列表達成一致，該協(xié)議通常只用于許可鏈。[3]對于許可鏈來說，基于拜占庭容錯（BFT）的共識算法是確定性的，與非許可鏈中的工作量證明（PoW）共識機制相比，它是一種更為常用的方法。因此，基于拜占庭容錯（BFT）的分布式記賬系統(tǒng)可以提供更好的一致性和更低的延遲。4)權益授權證明(DPoS)FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX權益授權證明(DPoS)利用利益相關方同意投票的權力，以公正平等的方式解決共識問題。委托權益證明的分布式記賬系統(tǒng)中，節(jié)點通過抵押一定數(shù)量的加密貨幣，獲得為代理投票的權力。在系統(tǒng)中的所有代表作為一個代表團，負責驗證交易、生成區(qū)塊和維護區(qū)塊鏈。作為對他們在共識機制中貢獻的激勵，代表們將獲得區(qū)塊激勵和交易費用。相應地，如果他們行為異常，如不生成區(qū)塊或在相同時間戳、相同區(qū)塊高度的兩個區(qū)塊上同時簽名，他們將受到懲罰或被投票罷免。5)有向無環(huán)圖共識（DAG）基于有向無環(huán)圖（DAG）的分布式記賬系統(tǒng)，是另外一種實現(xiàn)分布式記賬系統(tǒng)的方案。在區(qū)塊鏈中，交易由挖礦節(jié)點收集和驗證，然后組合成區(qū)塊，才能追加到區(qū)塊鏈中。然而，與傳統(tǒng)區(qū)塊鏈的工作原理不同，基于有向無環(huán)圖（DAG）的分布式記賬系統(tǒng)中沒有礦工，也沒有區(qū)塊。在基于有向無環(huán)圖（DAG）的分布式記賬系統(tǒng)中，所有的交易都是相互鏈接的，節(jié)點或用戶通過驗證和確認前一筆交易與新交易之間的聯(lián)系來確認彼此的交易?；谟邢驘o環(huán)圖（DAG）的分布式記賬系統(tǒng)中，發(fā)起一個新的交易并在節(jié)點之間達成共識，主要的步驟如下所示：(i)節(jié)點創(chuàng)建一個存儲單元來存儲新交易。(ii)節(jié)點根據(jù)交易選擇算法選擇兩個之前沒有沖突的交易，并將所選交易的哈希添加到其存儲單元中。(iii)節(jié)點找到一個隨機數(shù)來解決一個密碼學難題并滿足難度目標，這類似于工作量證明，但難度非常低，以避免垃圾信息泛濫。(iv)節(jié)點使用私鑰對新交易進行簽名，并將其廣播給其他節(jié)點。(v)其他節(jié)點收到新交易后，根據(jù)數(shù)字簽名和隨機數(shù)檢查其合法性。與傳統(tǒng)區(qū)塊鏈相比，基于有向無環(huán)圖（DAG）的分布式記賬系統(tǒng)具有可擴展性上的優(yōu)勢，系統(tǒng)接收到的交易越多，可確認的交易速度就越快，確認時間越短，每秒交易處理量更高。DAG的示意圖如圖2所示。智能合約并非所有DLT系統(tǒng)都支持智能合約功能。智能合約通常用高級計算機編程語言編寫，以表示業(yè)務邏輯或預先確定的標準來觸發(fā)價值轉(zhuǎn)移。它們存儲在DLT系統(tǒng)的分類賬上，可能具有存儲數(shù)據(jù)的變量和訪問、處理和寫入數(shù)據(jù)的函數(shù)。從執(zhí)行的角度來看，在一些系統(tǒng)中，智能合約可能在每個節(jié)點上執(zhí)行，而在另一些系統(tǒng)中，它們可能只在一些有限的預先指定的節(jié)點上執(zhí)行。加密資產(chǎn)及加密貨幣包括加密貨幣在內(nèi)的許多加密資產(chǎn)依賴于基于分布式賬本技術的分散網(wǎng)絡——一種由不同的計算機網(wǎng)絡執(zhí)行的分布式賬本。這種分散的結構使它們能夠在政府和中央機構的控制之外存在。第一個基于區(qū)塊鏈的加密貨幣是比特幣，它仍然是最受歡迎的加密貨幣，并且有數(shù)千種具有各種功能和規(guī)格的替代加密貨幣。激勵系統(tǒng).1概述在DLT設計過程中，激勵機制對系統(tǒng)的穩(wěn)定性起著至關重要的作用。在大多數(shù)情況下，激勵礦工或驗證節(jié)點進行交易驗證。通證作為方案生態(tài)系統(tǒng)中的一部分，通常主要用于激勵，有助于維持整個系統(tǒng)的穩(wěn)定?；谶@個特性，當前的DLT系統(tǒng)可以分為兩種類型：有激勵的系統(tǒng)和無激勵的系統(tǒng)。FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX.2激勵DLT系統(tǒng)比特幣是具有激勵機制的區(qū)塊鏈的理想示例，每個成功挖出一個區(qū)塊的礦工將獲得一定數(shù)量的比特幣作為激勵。通過這樣做，可以保持分布式網(wǎng)絡的穩(wěn)定性，治理和維護數(shù)據(jù)的完整性和準確性。激勵使挖礦可盈利，并鼓勵礦工遵守規(guī)則。在沒有激勵的情況下，公有非許可系統(tǒng)中的節(jié)點沒有參與驗證過程或表現(xiàn)正常行為的動機。驗證節(jié)點數(shù)量不足以及它們的惡意行為可能會影響系統(tǒng)的安全性和完整性。在公有區(qū)塊鏈中提供激勵的目的是鼓勵所有自由節(jié)點礦工遵守規(guī)則，這是解決P2P網(wǎng)絡中節(jié)點信任問題的一種間接方式。.3無激勵DLT系統(tǒng)像超級賬本這樣的區(qū)塊鏈，雖然沒有激勵機制，但仍然可以處理共識問題。原因是超級賬本網(wǎng)絡中的每個節(jié)點都必須獲得權限才能加入作為驗證者，而這個過程通常需要注冊參與者的身份。這確保了當發(fā)生惡意行為后，能夠進行追溯。在這種情況下，節(jié)點信任問題直接在鏈下解決。在超級賬本網(wǎng)絡中的所有節(jié)點彼此信任，即使在沒有為消耗的算力提供激勵的情況下，對于節(jié)點來說，驗證工作是一個強制性的工作也是一個承諾。0DLT預言機分布式記賬系統(tǒng)及智能合約無法訪問其網(wǎng)絡之外的數(shù)據(jù)。鑒于此問題，預言機對無法訪問外部數(shù)據(jù)源的分布式記賬系統(tǒng)及智能合約非常有用。預言機作為可信系統(tǒng)，被設計用來向分布式記賬系統(tǒng)提供外部數(shù)據(jù)或者響應來自分布式記賬系統(tǒng)的事件。轉(zhuǎn)換邏輯和服務可被用于執(zhí)行與分布式記賬系統(tǒng)通信所需的轉(zhuǎn)換。預言機使智能合約具備了合約代碼運行時訪問真實世界數(shù)據(jù)的能力(參見ISO23257:—,10.3.2)。5.4用例的應用領域、目的和經(jīng)濟活動部門的分類5.4.1概述區(qū)塊鏈用例由幾個標準化機構、制造商、解決方案提供商、咨詢公司、經(jīng)濟組織和研究人員描述，導致了多樣化和不協(xié)調(diào)的文件。[4]參見附錄B表示來自用例分類的情形。通過區(qū)分跨部門應用領域（見5.4.1）、跨部門用例目的（見5.4.2）和經(jīng)濟活動部分（見5.4.3），本小節(jié)概括了特定用例，以便它們適用于多個活動部門。5.4.2跨部門應用領域概述應用程序域被定義為應用DLT的相關領域?？绮块T應用程序域為在任何活動部門部署任何用例的任何DLT服務或解決方案帶來了第一個抽象層。本小節(jié)提出了6個跨部門應用領域。協(xié)作、決策和結構化（水平分類：治理）協(xié)作涉及創(chuàng)造性協(xié)作和生產(chǎn)性協(xié)作，但不是限制性的。在創(chuàng)造性協(xié)作中，創(chuàng)作過程被分成創(chuàng)造性任務（如藝術任務），形成創(chuàng)造性工作（如音樂工作）。同樣，在生產(chǎn)協(xié)作中，生產(chǎn)過程分為生產(chǎn)任務（如藝術，技術，行政和法律任務），塑造產(chǎn)品（如錄音導致音樂軌道）或產(chǎn)生資源（如家庭多余的能源）。決策制定依賴于一些決策元素，這些決策元素被收集起來以做出相關的決策（例如，任務被驗證，合作者可以獲得報酬）。結構化指的是在應用（例如：一個去中心化應用）、組織（例如一個去中心化自治組織）或項目（例如：一個協(xié)作項目）中安排某些過程的去中心化方式。在這個應用領域內(nèi)，DLT可以記錄每個任務的執(zhí)行情況、決策元素，以及與每個合作者的報酬相關的交易。知識產(chǎn)權保護和認證FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX（水平分類：流程優(yōu)化）知識產(chǎn)權包括世界知識產(chǎn)權組織（WIPO）定義的版權及相關權利和工業(yè)產(chǎn)權[5]。認證適用于創(chuàng)造性工作、產(chǎn)品、資源、服務或系統(tǒng)。在這個應用領域，DLT可以記錄和時間戳各種類型的證明，這些證明可以具有法律約束力（例如存款證明），但也未必。分銷非中介化和行動可追溯性（橫向分類：數(shù)據(jù)來源）去中介化是指去除價值鏈中的一些中介行動者。行動可追溯性指的是供應鏈，在生產(chǎn)者和經(jīng)銷商之間，以及物流鏈，在經(jīng)銷商流程內(nèi)部和經(jīng)銷商和消費者之間。在這個應用領域內(nèi)，DLT可以記錄與任何行為相關的交易（例如交付、銷售），但不能存儲更多的數(shù)據(jù)（例如元數(shù)據(jù)、媒體數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)）。為此，區(qū)塊鏈系統(tǒng)可以與分布式存儲系統(tǒng)（例如IPFS）和/或云存儲平臺相關聯(lián)。權限和標識符管理與標識（橫向分類：身份管理）在此背景下，管理更一般地涉及：—權利管理：權利（例如：版權和相關權利、獲取資源或服務的權利）可以在合同的基礎上授予和協(xié)商；—標識符管理：標識符可以分配給產(chǎn)品、資源、服務、事件，也可以分配給法人實體或自然人（在這種情況下，標識符描述身份），基于標識符所有者聲明；—數(shù)據(jù)管理：數(shù)據(jù)可以指自然人（例如：個人數(shù)據(jù)）、產(chǎn)品或服務（例如：行為數(shù)據(jù)、使用數(shù)據(jù)）、資源（例如：土地登記處）或事件（例如：觀眾、參與者）；—安全管理（包括識別過程識別過程驗證標識符的存在性，認證過程驗證與標識符關聯(lián)的密碼，而授權過程驗證被識別和被認證的實體是否被授予了訪問產(chǎn)品、資源、服務或渠道的足夠權限。完整性保護過程驗證數(shù)據(jù)未被修改，產(chǎn)品未被偽造，或者自然人確實是他/她假裝的人（例如：通過指紋或眼睛掃描）。在這個應用領域內(nèi)，DLT可以記錄幾種類型的小數(shù)據(jù)（例如：權利、標識符、簽名），以便于以前的管理流程。合同管理和自動化（橫向分類：自動化）合同管理涉及多個合同組合，特別是在供應鏈和物流鏈中（例如：內(nèi)容分發(fā)鏈，能源交付鏈）。遺留合約仍然有效，并且可以通過智能合約來加強，智能合約通過編程語言（基于腳本操作符）調(diào)整遺留合約的一些合同條款。自動化應用于遺留合同的一些合同條款的執(zhí)行。在這個應用領域內(nèi)，DLT可以記錄遺留合同哈希值，即遺留合同的唯一指紋的時間戳（如比特幣通過交易的自由信息字段）與認證相關。它還可以通過智能合約自動執(zhí)行遺留合同的一些合同條款，即自動執(zhí)行與電子支付相關的任務和利益方（如以太坊）的支付。電子支付、加密貨幣和通證交換（橫向分類：加密貨幣和資產(chǎn)交換）電子支付是指不使用現(xiàn)金或銀行支票支付產(chǎn)品和服務。它以一種貨幣（例如：歐元、美元）和一個進行交易和支付的電子支付系統(tǒng)為基礎。小額支付允許以低于一單位貨幣（例如：低于1美元）的價格購買和支付一單位產(chǎn)品、資源或服務。由于DLT系統(tǒng)支持的低交易金額，加密電子貨幣，也稱為硬幣，允許支付低于法定貨幣美分（例如：低于0.01美元）。通證依賴于外部DLT系統(tǒng)（例如：tether通證依賴于Omni區(qū)塊鏈系統(tǒng)）。通證可以在DLT系統(tǒng)上定義和交換。在這個應用領域，這是比特幣系統(tǒng)的本質(zhì)，DLT可以提供基于小額支付的新的即時支付方式（例如：每次下載或流，頁面瀏覽量，數(shù)據(jù)單位，通話分鐘，能量單位）。FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX5.4.3跨部門用例目的跨部門用例目的帶來了第二個抽象層，因為它們與每個跨部門應用程序域相關聯(lián)。出于協(xié)調(diào)的原因，跨部門用例目的表示為動作動詞的現(xiàn)在分詞形式列表（例如：認證、創(chuàng)建、報酬、激勵），有時由對象（例如：數(shù)據(jù)、產(chǎn)品、資源、服務）完成。表2顯示了與六個跨部門應用程序域相關的跨部門用例目的。擁有加密貨幣、通證、數(shù)據(jù)、產(chǎn)品、資源或分銷非中介化和行動可追FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX5.4.4經(jīng)濟活動部門經(jīng)濟活動又稱活動部門、經(jīng)營活動或產(chǎn)業(yè)活動，文獻[6]對經(jīng)濟活動進行了分類和規(guī)范。經(jīng)濟活動部門帶來了第三個抽象層，是解決活動部門特殊性的先決條件。表3提供了20個經(jīng)濟活動章節(jié)，使用自愿簡化的措辭，并與UN/ISIC保持一致[6]。經(jīng)濟活動部門UN/ISIC經(jīng)濟活動部門住宿和食品I—住宿和食品服務活動農(nóng)業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)A—農(nóng)業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)銀行、金融和保險業(yè)K—銀行、金融和保險業(yè)FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX建筑業(yè)F—建筑業(yè)分銷、零售及批發(fā)業(yè)G—批發(fā)及零售貿(mào)易；汽車和摩托車修理教育P—教育能源、環(huán)境和公用事業(yè)D—電力，燃氣，蒸汽和空調(diào)供應E—供水；污水收集、廢物管理及治理活動管轄權外組織U—管轄權外組織和機構的活動政府與公共管理O—公共管理與國防；強制性社會保障醫(yī)療保健服務Q—人類健康和社會工作活動居民T—居民作為雇主的活動；家庭自用的無差別商品和服務生產(chǎn)活動工業(yè)和制造業(yè)C—制造業(yè)信息與通信業(yè)J—信息與通信業(yè)媒體和娛樂R—藝術、娛樂和休閑采礦和采石業(yè)B—采礦和采石業(yè)私人行政和支持N—行政和支持服務活動專業(yè)、科技M—專業(yè)、科技活動房地產(chǎn)L—房地產(chǎn)活動運輸和旅游H—運輸和儲存其他服務S—其他服務活動6本體論6.1介紹FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX本體論是對知識的正式描述，它是一個領域內(nèi)的一組概念以及它們之間的關系。為了進行這種描述，需要定義組件，如個體、類、屬性和關系，以及限制、規(guī)則和公理。本章基于5.2所述定義了DLT的底層本體論，以下我們使用統(tǒng)一建模語言（UML）來做圖形化演示。UML是軟件工程領域的通用開發(fā)建模語言，旨在為系統(tǒng)設計提供一種可視化的標準方法。我們在這里使用的UML是其中一種非常簡單的類圖類型，以方便熟悉面向?qū)ο笙到y(tǒng)的使用者理解掌握。圖3展示的是DLT的本體論的整體樣貌，在下面的小節(jié)將依次對該本體論的組件做出進一步展示。6.2賬本類圖4展示的是賬本類，被認為就是一種數(shù)據(jù)庫，可以含有任意條交易記錄（包括為空）。數(shù)據(jù)庫含有記錄，交易記錄是記錄的子類，通常由交易數(shù)據(jù)及其哈希值（作為ID）構成。FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX6.3分布式賬本類圖5展示的是分布式賬本類，是從賬本類繼承的類。分布式賬本是一種數(shù)據(jù)分布在多個節(jié)點的賬本，每個節(jié)點獨立維護和同步相同的拷貝。區(qū)塊鏈是一種以區(qū)塊的方式組織數(shù)據(jù)并以順序僅附加模式更新數(shù)據(jù)的分布式賬本。6.4區(qū)塊鏈類圖6展示的是區(qū)塊鏈類。區(qū)塊鏈是分布式賬本的一個子類。區(qū)塊鏈具有順序和僅附加的特性，以防止對數(shù)據(jù)的修改。區(qū)塊鏈由一個或多個區(qū)塊組成，這些區(qū)塊產(chǎn)生時必須經(jīng)過確認和密碼學簽名以確保來自正確的創(chuàng)建者，并且其內(nèi)容通過密碼學連鎖上一個區(qū)塊，使得對一個區(qū)塊內(nèi)容的修改必須同時修改其上一個區(qū)塊的內(nèi)容。這些機制提供了區(qū)塊鏈系統(tǒng)不可篡改的能力。6.5區(qū)塊類圖7展示的是區(qū)塊類。第一個區(qū)塊被稱為創(chuàng)世區(qū)塊，其余為普通區(qū)塊。區(qū)塊由區(qū)塊頭和區(qū)塊體構成。區(qū)塊頭包括時間戳、隨機數(shù)、來自區(qū)塊體交易記錄的加密樹根和前一個區(qū)塊的密碼學摘要（除了第一個區(qū)塊），還包括其他的平臺相關數(shù)據(jù)。區(qū)塊體包含有交易記錄的列表，由零條或多條交易記錄組成。交易記錄包含交易數(shù)據(jù)和該數(shù)據(jù)的密碼學摘要，后者成為該條記錄的不可篡改和可查詢的ID識別標記，并且通過哈希樹根關聯(lián)參與到區(qū)塊頭內(nèi)容中，從而參與區(qū)塊的連鎖，構建了從交易層到區(qū)塊鏈層的不可篡改特性。FORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXXFORMTEXTGB/ZFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX基于DLT系統(tǒng)分類的DLT系統(tǒng)類型表A.1是基于5.3提供的DLT系統(tǒng)分類對DLT系統(tǒng)進行分類的示例。波紋超級賬本結構科爾達哈希圖平臺目的付款通用區(qū)塊鏈平臺支付通用區(qū)塊鏈平金融機器智能合約平臺通用區(qū)塊鏈平臺通用區(qū)塊鏈平臺賬本設區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈糾紛哈希圖DLT系統(tǒng)權限無許可無許可許可的許可的許可的無許可無許可DLT用戶訪問公共的公共的公共的私人的私人的公共的公共的共識機制工作量證明工作量證明其他插接式插接式工作量證明其他智能合約腳本Solidity-Go,Java,JavascriptJava凱西Solidity加密資產(chǎn)和加密貨瑞波幣無無埃歐塔幣哈希圖幣有有無無無無無DLT預言機-----Qubic-FORMTEXTGB/ZFORMTEXT