中科易链Repchain区块链平台_国产自主可控区块链平台

中科易链Repchain区块链平台

中科易链Repchain区块链平台，采用响应式编程实现自主可控的许可链，是中科院软件所自主研发国产软件，采用Actor模型实现。网络节点之间以消息格式交互，节点内部以状态驱动，从而具备模块替换的可行性。全面国密支持，支持国产OpenJDK，适配国产操作系统，适配RISC-V、MIPS等指令集国产CPU。

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国内区块链技术面临的挑战——自主可控 icon

1. 技术”卡脖子”风险

使用国外产品的局限性：存在版本向下兼容问题、合约安全问题、可监管问题，不满足“信创”要求。国外技术出口管制限制：美国白宫《关键与新兴技术国家战略》中，分布式账本技术被列入20项关键技术之一。

2. 知识产权风险

核心方法缺乏原创、未进行专利/论文覆盖，使用开源组件，但未对开源许可协议进行合规审查。

国内区块链技术面临的挑战——安全合规 icon

1. 合约逻辑正确性难以保证
25%的以太坊智能合约存在漏洞，半年损失27亿美元；60%的以太坊智能合约出现设计缺陷问题——《安全公司Hosho报告》；合约语言不规范、不稳定、难验证。

2. 不良内容持续传播
区块链内容不可篡改特性，导致不良内容一旦上链，持续传播。

3. 错误结果难以追责
合约漏洞或合约陷阱导致的错误结果，损失由用户承担，无法对责任方追责。

4. 隐私保护难
缺乏面向通用场景的隐私保护方案

国内区块链基础平台技术总结 icon

国外产品体系成为主导

产品架构方面，参与信通院可信区块链测评的产品中Fabric架构占比达 61%（未统计采用以太坊架构的产品）。合约语言及引擎方面， Fabric Chaincode类合约占比64%，其次为以太坊的EVM类合约，以及WASM合约。在腾讯、百度、蚂蚁、华为、趣链提供的BaaS云服务产品中，也把Fabric和以太坊企业版作为主要选项。

多数厂商未主动考虑“信创”

仅有开源的长安链和RepChain，以及闭源的ChainSQL进行了国产环境的适配(根据各产品公开资料)。数据存储方面，最受欢迎的是NoSQL，国产数据库尚未在区块链系统中得到支持。

在共识、合约、跨链等方面同质化

共识——共识算法多数采用经典BFT，弱网环境下难以保持活性。合约——缺少领域专用语言（DSL）及容器，在正确性、可计量性、可读性方面存在局限。跨链——采用两阶段提交实现原子性互操作，要求合约方法支持回滚（难以满足）。

国产自主可控区块链平台Repchain icon

RepChain是采用响应式编程实现自主可控的许可链,是中科院软件所自主研发国产软件，具备以下特征：

• 标准化：尽可能采用经过工程实践验证的标准组件。一方面可以大幅减少代码量，容易为他人改造使用；另一方面它基础功能稳定，能满足工程实施的要求。

• 模块化：采用Actor模型实现。网络节点之间以消息格式交互，节点内部以状态驱动，从而具备模块替换的可行性。

• 可视化：区块链系统的共识部分，非专业人士不好理解。可视化的目标是将复杂的交易传播、共识入块的过程直观化，容易理解。

自主可控解决方案

自主研发
共识算法，合约容器等核心技术自主研发，15项区块链领域授权发明专利

开源许可
常规技术采用标准化开源组件，开发语言、开发工具安全可控

信创适配
全面国密支持，支持国产OpenJDK，适配国产操作系统，适配RISC-V、MIPS等指令集国产CPU

技术优势-安全合规

isCL合约专用语言

自主设计的合约领域专用语言（DSL）

保证语义等价性

解决计算过程可计量、可验证、分布式一致性

合约形式化证明

针对合约执行正确性保障，RepChain团队与计算机科学国家重点实验室合作，原生提供了对合约逻辑的形式化证明机制，经过形式化证明的合约方法，能够在任意输入下保证结果正确性。

技术优势-信创适配

开发工具链安全可控

• 合约语言：目前使用Scala， Apache2.0许可，已启动自研合约语言研发；

• 开发工具：使用IDEA 社区版，Apache2.0许可

运行环境国产适配

• 全面支持国标国密加密套件

• 运行环境使用OpenJDK8+

• 龙芯OpenJDK：MIPS指令集版本

• 华为OpenJDK：RISC-V指令集版本

技术优势-轻节点验证 icon

出块

• 全节点生成状态承诺Root，并写入区块头Header中

证明

• 轻节点向全节点请求交易tx_n_1、区块头Header、交易的读状态集及其证明、交易写状态集及证明

验证

• 轻节点验证区块合法性

• 轻节点依据上一区块状态承诺验证和加载读状态集

• 轻节点执行交易，获得写状态集

• 轻节点依据本区块状态承诺验证

证明数据总量（1千万状态）：<8KB

技术优势-多链协同

单链模式问题：

• 单一公开账本，隐私保护难

• 数据规模和处理能力受限，系统扩容难

• 不同类别数据混杂，运维管理混乱

多链协同优势：

• 轻节点验证，可信跨链交互

• 基础链共享信息 • 业务链相对隔离，隐私保护容易

• 按需新建组网，系统扩容简单

• 不同类别数据，运维管理区分对待

技术优势-健壮性

组网节点内部

Actor生命周期管理：包容局部运行异常

组网节点之间

异步通信、异步网络共识，不设定消息传输超时上限，弱网环境下突出的健壮性。支持国际首个实用异步拜占庭共识算法“小飞象（DumboBFT）“

物联网可信数据上链

面向问题：物理世界数据上链可信性难以保障

RPIOT-220盒子是一款具有区块链上链、平台交互、上位机交互、传感器数据采集、数据存储、系统监控、数据加密、数据补传、日志系统等功能的物联网产品。

• 区块链签名和认证，保证数据唯一性和防伪

• 支持不同传感器，使用modbus协议485接口接入

• 支持232协议设备接入

• 数据加密，推送第三方，防止数据信息泄露

• 配置方便，通过上位机用串口设置参数和获取系统信息

• 安装简易，支持4G和网口

• 平台接入和控制，数据能接入平台且能接收平台控制

• 数据存储，支持16G以上

• 支持数据补传，支持千万级（条）数据缓存

• 即插即用

基于区块链的联邦学习框架 icon

面向问题:数据所有者往往出于隐私原因不愿意分享数据，导致数据孤岛形成。利用区块链技术为“端-边-云”多层级计算模式下物联网设备及数据的安全与隐私管理提供支撑，建立边缘设备之间以及边缘设备与云侧平台间的信任机制，实现高效的数据流动和联邦学习。

数据资产凭证

面向问题：中小企业面临融资难、融资贵问题，供应链核心企业信用不能传递。1、由权威监管部门发放空白数据资产凭证，作为可验证数字凭证的信任源点； 2、数据主体在链上授权数据提供方，为指定使用方、指定数据条目生成数据凭证； 3、数据提供方使用空白数据凭证，为指定使用方、指定数据条目生成数据凭证，并在链上存证； 4、数据使用方验证数据凭证的合规性。

全环节数据可追溯

广东省区块链食用农产品溯源平台 icon

区块链食品溯源平台（产品名：区块链溯源魔方）面向“民政企”提供食药品安全电子追溯整体方案。目前已通过国家互联网信息办公室境内区块链信息服务备案，已在珠三角地区进行全面推广，覆盖华南最大的黄沙水产市场、江南果蔬市场、钱大妈、卜蜂莲花、南沙十四涌等超过600多个节点，商户超8000户。总共生成了近190万个区块、超过1000万条交易记录、超600亿人民币交易额。每天追溯数据超过10000条，交易额超过4500万元，峰值交易额接近8000万元。获2019年广州市区块链应用示范场景优秀案例，2020广州市区块链赋能实体经济十大场景。

区块链疫情防控平台

粤港澳大湾区智慧港口区块链平台 icon

搭建二期码头区块链基础平台，对接出口业务相关数据，包括办单、EIR电子数据、集装箱入闸、堆场、放行、上船等各类数据。系统将在南沙港二期码头、易港达、中航科技、申报单位等多地进行分布式部署，管理者可通过大屏或手机实时查看日常上链数据。可查看每个单证所处环节及单证间联系，通过对码头集装箱基础数据进行分析，为港口日常运营提供不同维度数据支撑，满足港口的可信智慧管理与监管需求。

其它案例

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关于我们

1985年3月1日中国科学院软件研究所成立。中国目前唯一专门从事计算机科学理论研究和软件高技术发展的国立研究所。广州中国科学院软件应用技术研究所（中国科学院软件研究所广州分部），成立于2011年5月27日。由广州市政府与中国科学院共建、隶属于广州市政府的事业法人单位。为广州市政府创新发展模式试点单位、广东省第一批新型研发机（2015年）。