联手信息系统专业委员会：“区块链即服务”术语发布 | CCF术语快线

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研究背景：

自2008年学者中本聪提出比特币白皮书《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》^[1]以来，区块链技术受到大量计算机领域学者所关注，其底层技术包括分布式账本^[2]、共识机制^[3-4]、智能合约和密码学^[5]算法，具有去中心化、不可篡改性、透明性、可溯源性、最终一致性等特点^[6-7]。当前区块链大型应用项目不断发展，但相关计算机开发人员往往缺少高质量硬件、实用开发工具和相关配套开发环境，因此造成了小型开发团队难以开发，以及生态内软件断层的情况。因此Microsoft与IBM等企业提出了区块链即服务BaaS(Blockchain as a Service) ^[9]概念，为开发者们提供了一种结合区块链技术的云服务平台。

区块链即服务(Blockchain as a Service，BaaS)，结合了云计算^[8]和区块链技术，将区块链框架、开发工具等嵌入至云计算平台，使用云服务作为基础设施。区块链即服务允许用户通过租赁等方式使用高效便捷的区块链生态开发服务，同时支持链上业务运营及业务拓展的区块链云平台技术。BaaS降低了开发者的开发和维护成本，其环境安全可靠，可实现项目的快速部署，给用户提供了链上查询、数据分析、请求交易、跨链访问^[10-11]、构建智能合约等多种功能。

开发者基于BaaS能够快速构建开发环境，通过云平台提供的接口来实现快速高效的部署，并建立行业的统一标准与规范。BaaS结合云平台服务技术，给用户提供基于公有链实质性服务，如链上查询、数据分析、构建智能合约^[12]，无需开发者构建自己的区块链，在降低开发者开发负担的同时提高了开发应用的安全系数。

BaaS系统架构：

1.BaaS平台架构

BaaS系统主要包含如下几个层次：应用层、管理层、区块链层和云平台层。图1给出了BaaS平台的系统架构。

应用层覆盖了医疗、金融、政府政务系统、电子商务等领域，大量应用由BaaS平台合作方和平台内部用户基于BaaS平台内部规范和接口开发，实现了平台内的标准与统一。

管理层将底层功能与服务封装，开放为标准化接口，其中包括区块链数据接口、区块链应用接口、用户数据、权限管理、链管理等。良好的管理层服务将极大地降低客户的开发难度和业务接入成本。

图1 BaaS平台的系统架构图

区块链层实现了多链整合，包括智能合约引擎、跨链引擎、数字资产、共识验证服务、共享账本（分布式账本）、安全隐私保护服务等功能，实现了链间的互联互通。

云平台层则包括云计算服务器、云存储服务器[13-14]等，对主机及容器提供了灵活高效的支持，以此实现跨平台的灵活运行和部署，其中还包括基于高可行硬件服务实现的加密隐私保护服务，如蚂蚁BaaS平台的TEE合约链使用CPU进行密码学隐私保护。

2.BaaS技术架构

BaaS技术架构可分为3层：核心层、接口层和应用层。BaaS平台的技术架构如图2所示。

核心层BaaS Core，其对主机提供了灵活的云资源平台，以实现跨平台部署和运行。使用云服务器在高可靠、保护隐私的可信执行环境下提供智能合约管理、安全隐私防护、浏览器、节点管理、证书秘钥管理、审计日志、链下数据同步、跨平台访问和异构链访问、联盟管理[15]等多种功能，其跨链服务是BaaS平台最新也最为重要的技术支持，实现了数据互通等需求，为用户提供了便捷高效的服务。BaaS平台除本平台区块链外大部分可支持Fabric和Quorum等大型区块链项目。

接口层即包含平台架构中管理层的开发接口和数据接口，除此之外将跨链服务、实名认证、智能合约安全检查、溯源等底层功能封装为标准接口，提供给开发者和用户接入使用，以降低开发者的开发成本和维护成本，便于用户查询数据等，同时提供了给开发者的智能合约开发接口，实现了BaaS平台的个性定制功能。

应用层即开发者们使用接口层提供的开发接口开发的诸多应用，包括面向非开发者的金融工具、网购应用，还涉及医疗、政务服务和公益等多方面；同时还包括部分开发者设计的面向开发者的实用工具，极大地提高了BaaS平台的可用性和拓展性。

图2 BaaS平台的技术架构图

BaaS应用现状：

基于区块链技术的不可篡改性、可追溯性以及BaaS平台的隔离性、灵活部署等多种特性，BaaS平台可适用于金融、供应链、医疗、工业互联网、政务、公益等多种应用场景。

1.跨境转账

跨境转账场景涉及银行、金融监管规则、客户端服务器、汇率等多方面因素，导致跨境转账效率极低，且手续费高昂，即使当前部分跨境转账已涉及区块链技术，但是受到共识协议等多种因素的限制，仍然需要等待较长时间，而基于区块链技术的BaaS平台可通过云服务建立链上跨境汇款通道，通过智能合约及金融联盟链协议和监管，降低转账成本并大幅提高转账处理效率。

2.商品溯源

基于区块链数据的不可篡改性，部分商品通过区块链技术实现了产品的溯源追踪，但高昂的开发成本和维护难度限制了大量商品溯源实现。Baas平台以低廉的服务费用、极低的技术门槛和高效可靠的性能提供了大规模产品的溯源服务，如有机农产品可追溯至其生产、运输、销售、再运输的过程。使用区块链溯源还可以杜绝商品造假、贴牌等可能，根据区块链不可篡改的特性，避免了通过中心化数据库记录被篡改的可能，保证了市场环境的纯净性与可信性。

(3)电子病历

传统电子病历仅通过中心化数据库实现，几家甚至单个医院实现数据互通，跨医院、跨城市的转院患者需要重新检查，耽误救治时间，浪费医疗资源，而基于BaaS的电子病历可在保护患者隐私的基础上，上链患者病历信息，实现全网络的信息互通，便于患者诊疗。由于信息的不可篡改性，还可以通过电子病历实现医疗保险的便捷报销，同时可根据电子病历的情况解决医患纠纷。

(4)慈善捐款

当前公众对慈善项目的态度往往存疑，诈捐、骗捐等现象层出不穷，基于BaaS平台的慈善捐款项目可以在保证隐私的情况下基于联盟链监管机制验证证明信息、证明人情况等，基于区块链的不可篡改和数据透明性由公众监督钱款资金的流向，还可结合电子病历等方式与医疗慈善捐款等项目，实现生态内的交互。

(5)司法存证

司法可信存证是BaaS平台非常值得深入的方向之一，链上司法存证可保证司法证据不可篡改，隔离司法系统内部司法取证、司法检验与司法审理，大幅度增强司法正义与司法公平性。而且BaaS平台进一步落地拓展后，大量用户可直接将版权专利信息、电子合同、各类协议等数据上链，便于司法取证。

未来发展：

规范化的BaaS平台已初步实现了区块链技术落地，BaaS具有的便于开发、易于使用、降低开发成本等优点，从而吸引了越来越多的从业者与区块链用户使用。例如，蚂蚁集团的BaaS平台将几乎完整的一套区块链前沿技术内嵌至平台，推进了区块链开发使用的规范化和标准化，并提供了多样的应用场景，使得大量商家用户参与到区块链技术的成果分享。BaaS平台技术仍存在一些挑战性问题，如事务并发程度差、吞吐量限制、交易时延较长等，有待BaaS平台开发者解决，但其发展必将为现实世界提供更多的便利，促进区块链技术各个领域不断变革与融合。

参考文献