基于以太坊区块链技术的数字资产“U链（UCC）”介绍

U 链（UCC）是基于 EthereUm（以太坊）母链技术发行的去中心化的区块链数字资产，它是基于以太坊区块链的技术二次开发而来。本质而言，U 链（UCC）性质等价于以太币、莱特币等区块链数字货币。

U链生态体系

（一）我们的理念

作为 U 链（UCC）的技术开发者，我们致力于打造可靠实操可控的交易解决方案。我们提出开发一个四层级的系统：IPFS 作为储存层，U 链数据库作为目录层，智能合约作为逻辑层，应用程序作为前端应用层。通过将储存层和逻辑层分成两层，去中心化和可伸缩的程度都会大大增加。

（二）什么是 IPFS

IPFS（InterPlanetaryFile System）是一个点对点的分布式文件系统，它整合了过去几年最好的分布式系统思路，IPFS 会从根本上改变 Web 内容的分发机制，使其完成去中心化。

IPFS 结合了分布式哈希表，激励式块交换和一个自认证的命名空间。

IPFS 和所有的区块链技术一样，都是基于 P2P，形成了点对点传输网络。人们可以更容易的连接在一起，相互组成一个更大的网络。这种网络没有中心节点，你要的资源可能在你的邻居那里，也可能在地球另一端。存储在 IPFS 中的资源， 可能分散在世界各地，更可能由于查看的人气，集中在某个热点地区。

热点资源会更容易获得，访问速度也更快。

（三）IPFS 对于 U 链的作用

IPFS 系统使得 U 链智能合约每一个策略变得不可改变。这保证了 IPFS 上每一笔策略的所有权。

如果一个破坏性的节点攻击了网络，大部分网络能够辨别其变化而去寻找新的节点，保证了网络对策略不可变的储存。所以从某种意义上来说，IPFS 的这种不可变性对于 U 链来说是十分重要的。将来在 U 链平台投资交易中有着重大影响力。

U 链的商业解决方案

区块链作为一种新兴技术，发展迅速，通常金融体系使用新技术要滞后于其他行业，但从各个区块链组织的成员来看，金融机构参与度是最高的，数量也是各行业最多的。主要源于区块链与金融有天然的融合性，在金融领域可以落地的场景较多。部分场景列举如下：

在资产交易业务方向，可以在同业资产交易、商业票据、供应链金融、ABS资产化等方向进行实际项目落地；

支付清算方向，可在银行间清结算、跨境支付、积分等业务上进行应用；

信贷业务方向，可在征信、抵、质押、贷款、供应链金融等业务上进行应用；

其他业务方向，可在 P2P，众筹等领域结合区块链进行应用。

U链的技术解决方案

第一节 共识机制

共识机制本质上是为了解决拜占庭网络中的数据的一致性问题而采用的一种可以容错的算法，一般称之为拜占庭容错的分布式一致性算法。⺫目前，在区块 链领域主流的共识机制有四类：（1）工作量证明机制（Proof of Work，POW）；（2）股权证明机制（Proof of Stake， POS）；（3）授权股权证明机制（DPOS）；以及（4）实用拜占庭协议（PBFT）。

POW 依赖机器进行数学运算来获取记账权，资源消耗相比其他共识机制高、可监管性弱；同时，每次达成共识需要全网共同参与运算，性能效率比较低，容错性方面允许全网 50%节点出错。POS 股权证明机制已有很多不同变种，但基本概念是产生区块的难度应该与用户在网络里所占的股权成比例，此种方式不耗能。

DPOS 代表制权益证明，类似于董事会投票，持币者投出一定数量的投票节点，代理他们进行验证和记账。此种方式大幅缩小参与验证和记账节点的数量，提升交易确认速度。比如：获票数最多的前 100 名代表按既定时间表轮流产生区块。所有代表将收到等同于一个平均水平的区块所含交易费的 10%作为报酬，如果一个平均水平的区块含有 100 股作为交易费，则一名代表将获得 1 股作为报酬。

PBFT 是一种基于消息传递的一致性算法，算法经过三个阶段达成一致性，这些阶段可能因为失败而重复进行。该算法主要应用在联盟区块链或私有区块链场景。也有区块链的开发者采用“POW＋POS”的做法，各种共识机制有不同的适用场景，目前都有⽐比较好的应用。

U 链初步计划将自研结合 Paxos 算法和一些优秀的算法，能够结合不同共识机制的优点，并缩短验证的时间，提升交易确认速度，对信用体系中的数据查询至关重要。

第二节 多链体系

U 链采用网状多链体系，由身份链、数据链、支付链等三条子链组成。身份链用于记录信贷主体的信息，以便对信贷主体进行认证和信用记录；数据链主要用于记录信贷主体的交易、产品数据的信息；支付链则主要用于承载 U 链的Token。

这种设计可以满足多样化的需求，信贷主体中包含核心企业、上下游小微企业、政府、高校以及供应链金融机构同时还包括普通的个人用户。对于小微企业主体来说，身份链、数据链则是它的信用场景；而对于金融机构或普通的用户来说，则只需要关注支付链即可。不同子链保持同一种共识算法，实现并发交易从而提升整体的交易效率。

第三节 隐私保护

由于区块链记录的数据涉及企业交易、产品数据，金融机构来查询之前，首先需要获得被查询主体的授权，这是对数据主体的隐私保护。只有通过双向认证，才能查询 U 链中信用主体的数据。对每个身份都需要进行二次加密，只有持有查询密钥，才能查看涉及到数据主体在供应链中交易的信息以及其产品的信息。区块链上采用类同态加密技术，通过同态加密技术在区块链上存储数据主体在供应链中交易的信息以及其产品的信息可以达到一种完美的平衡，也不会对区块链属性造成任何重大的改变。也就是说，区块链仍旧是公有区块链。然而，区块链上的数据将会被加密，因此照顾到了公有区块链的隐私问题，类同态加密技术使公有区块链具有私有区块链的隐私效果。

第四节 数据存储

随着企业主体越来越多地接入区块链，以及企业交易的频率增加，企业交易数据、项目数据存储量会逐步增加。区块链在不同供应链场景的应用，也会导致数据的大幅度增加。为了保证数据存储不影响支付和认证，第一是在数据结构设计上采用数据链与身份链、支付链分离的办法，第二是在后期有越来越多的企业主体接入时，采用轻客户端（Simplified Information VerificaTIon）的方法，去验证信息的真实可靠性，这就大大减轻了验证和交易中浪费不必要的资源以及存储空间，为移动操作打下基础。

第五节 智能合约

供应链贸易和金融中的智能合约，会深入到除了企业之外的政府、高校、金融体系中，对系统的性能和安全性有较高的要求。

智能合约看上去就是一段计算机执行程序，满足可准确自动执行即可，那么为什么用传统的技术为何很难实现，而需要区块链技术等新技术呢？传统技术即使通过软件限制、性能优化等方法，也无法同时实现区块链的特性：一是数据无法删除、修改，只能新增，保证了历史的可追溯，同时作恶的成本将很高，因为其作恶行为将被永远记录；二是去中心化，避免了中心化因素的影响。

基于区块链技术的智能合约不仅可以发挥智能合约在成本效率方面的优势，而且可以避免恶意行为对合约正常执行的干扰。将智能合约以数字化的形式写入区块链中，由区块链技术的特性保障存储、读取、执行整个过程透明可跟踪、不可攥改。同时，由区块链自带的共识算法构建出一套状态机系统，使得智能合约能够高效地运行。

基于区块链的智能合约构建及执行分为如下几步：

1、多方用户共同参与制定一份智能合约；

2、合约通过 P2P 网络扩散并存入区块链；

3、区块链构建的智能合约自动执行。

下面详细描述步骤一“多方用户共同参与制定一份智能合约”的过程，包括如下步骤：

（1）首先用户必须先注册成为区块链的用户，区块链返回给用户一对公钥和私钥；公钥做为用户在区块链上的账户地址，私钥作为操作该账户的唯一钥匙。

（2）两个及两个以上的用户根据需要，共同商定了一份承诺，承诺中包含了双方的权利和义务；这些权利和义务以电子化的方式，编程机器语言；参与者分别用各自私钥进行签名；以确保合约的有效性。

（3）签名后的智能合约，将会根据其中的承诺内容，传入区块链网络中。

下面详细描述步骤二“合约通过 P2P 网络扩散并存入区块链”的过程，包括如下步骤：

（1）合约通过 P2P 的方式在区块链全网中扩散，每个节点都会收到一份；区块链中的验证节点会将收到的合约先保存到内存中，等待新一轮的共识时间，触发对该份合约的共识和处理。

（2）共识时间到了，验证节点会把最近一段时间内保存的所有合约，一起打包成一个合约集合（set），并算出这个合约集合的 Hash 值，最后将这个合约集合的 Hash 值组装成一个区块结构，扩散到全网；其它验证节点收到这个区块结构后，会把里面包含的合约集合的 Hash 取出来，与自己保存的合约集合进行比较；同时发送一份自己认可的合约集合给其它的验证节点；通过这种多轮的发送和比较；所有的验证节点最终在规定的时间内对最新的合约集合达成一致。

（3）最新达成的合约集合会以区块的形式扩散到全网，如下图所示，每个区块包含以下信息：当前区块的 Hash 值、前一区块的 Hash 值、达成共识时的时间戳、以及其它描述信息；同时区块链最重要的信息是带有一组已经达成共识的合约集；收到合约集的节点，都会对每条合约进行验证，验证通过的合约才会最终写入区块链中，验证的内容主要是合约参与者的私钥签名是否与账户匹配。

下面是步骤三“区块链构建的智能合约自动执行”的过程，包括如下步骤：

（1）智能合约会定期检查自动机状态，逐条遍历每个合约内包含的状态机、事务以及触发条件；将条件满足的事务推送到待验证的队列中，等待共识；未满足触发条件的事务将继续存放在区块链上。

（2）进入最新轮验证的事务，会扩散到每一个验证节点，与普通区块链交易或事务一样，验证节点首先进行签名验证，确保事务的有效性；验证通过的事务会进入待共识集合，等大多数验证节点达成共识后，事务会成功执行并通知用户。

（3）事务执行成功后，智能合约自带的状态机会判断所属合约的状态，当合约包括的所有事务都顺序执行完后，状态机会将合约的状态标记为完成，并从最新的区块中移除该合约；反之将标记为进行中，继续保存在最新的区块中等待 下一轮处理，直到处理完毕；整个事务和状态的处理都由区块链底层内置的智能合约系统自动完成，全程透明、不可攥改。

智能合约的特性，既会深入到除了企业之外的政府、高校、金融体系中，也能在安全程度上满足需求，也会为行业带来更多的公开透明阳光。

第六节 速度和安全性

区块链技术的推广，其安全的特性起到一定的推动作用，区块链利用类似工作量证明等共识机制来解决拜占庭将军问题和防止恶意攻击，同时还使用公私钥加解密、ECDSA 签名、数字证书等方式生成每个用户的地址确保数据安全。密码技术是区块链的核心技术之一，保证了区块链不可逆，不可伪造。在区块链上进行的智能合约也是安全可靠的。

由于本项目采用了多条链的复合架构，在数据确认速度和并发上有很大提升，是传统单链条结构的数倍。随着技术的发展，还会不断的去改善增加，以面对更复杂和更高的系统需求。

第七节 小结

U 链的技术解决方案具有下列优势：

（一）不可篡改且永久可追溯

区块链技术可以让供应链主要参与方都变成区块链网络中的一个节点，这样整个业务过程的每个环节都可以形成一个数据记录，由于该记录不可篡改且完整可追溯，便于监管与审计资金流、信息流等，参与业务的各方就不必担心某一方篡改合约、数据库或者其他的信息不对称问题导致的利益损失。

（二）节约成本与提升效率

区块链技术能够在不损害数据保密性的情况下，通过程序化记录、储存、传递、核实、分析信息数据，从而形成信用。区块链技术应用在征信业务上，不仅会显著节约成本，而且能大幅简化交易流程，并自动执行合约，从而显著提升交 易效率，减少资金闲置成本，减小交易与结算风险，优化客户体验。

（三）更灵活、更安全的分布式架构

交易记账由分布在多个地方的不同节点共同完成，并且每个节点都记录下了完整账目，所以，各个节点都能够参与认证交易信息。

与传统的单中心记账方案不同的是，U 链中任何一个节点都无法单独记录账目，因而不会出现单一记账人被控制或贿赂而记假账的情况；此外，由于记账节点较多，理论上讲除非 U 链所有的节点被破坏，否则账目就不会丢失，所

以 U 链也能够保证账目数据的安全性。

（四）自动执行的智能合约

基于可信的、不可篡改数据的智能合约，可以自动化执行一些预先定义好的规则和条款。

技术路线与计划

第一节增强数据存储

区块链复式的记账模式，在系统不断的运用，积累了大量的数据，造成运行速度下降，U 链（UCC）将会实现分离存储、分表存储机制，实现数据海量存储。

第二节 权限控制策略

提供数据信息写入与读取两类权限控制策略。数据信息写入权限，同一账户下设置多个使用用户，并针对不同的操作设置相应的权限，满足多方签名控制的使用场景。数据信息读取权限，用户可以授予和撤回单用户或用户组对数据的操作权限，用户组可以由用户灵活配置。数据包括用户账户信息， 交易信息等，可以细化到交易或账户的各属性字段。

第三节 高吞吐量

区块链的本质是一种分布式共享记账的技术，其分布式特征主要体现在分布式一致性而非分布式并发处理。为保证数据的一致性，某些特定环节只能串行执行，而无法并行。通过长期的测试与优化实践，U 链（UCC）的处理性会进一步大幅提高交易吞吐量。

第四节 提升交易速度

通过对签名算法、账本结构、数据操作、序列化、共识机制、消息扩散等关键环节的优化，U 链（UCC）将以实现秒级的快速交易验证，满足绝大部分区块链应用场景的用户体验。

第五节 安全隐私

（一）多重隐私保护

提供多重隐私保护功能。首先，U 链底层提供同态加密方式， 用户所有数据均加密存储，仅用户本身可见。其次，BUbiAdaptors 提供加密中间件服务，用户可根据业务需要进行选择。最后，上层应用可以在录入时对数据进行加密处理，U 链平台负责对用户生成的加密数据进行写入和读取。

（二）安全私钥存取

为了方便 U 链（UCC）用户使用产品服务，除了传统的客户端生成和保存的机制，U 链（UCC）还提供网络托管存取和私钥硬件存取（U-key）两种方案。网络托管存取，即把用户名和密码通过特定算法映射成私钥并在服务端进行存储。服务器端存储的私钥均为加密数据，私钥仅能在用户端解密;硬件私钥是为了满足金融行业互联网行业的使用需求。

未来价值分析

U链·金融业综合服务平台未来应用领域

（一）构建互联网金融征信机制

目前，互联网金融平台开展信贷业务，无论是针对企业还是个人，最基础的考虑因素都是借款主体本身所具备的金融信用。因此，互联网金融平台一方面会参照央行征信体系，在客户授权的前提下，从央行征信中心下载信息以供参考。另一方面会通过互联网技术，构建适合自身平台的用户信用体系。通过二者结合，判断用户金融信用。

而在征信领域，U 链（UCC）的优势在于可依靠程序算法自动记录信用相关信息，并存储在区块链网络的每一台计算机上，信息透明、不可篡改、使用成本低。所有银行及非银机构都可以用加密的形式存储并共享客户在本机构的信用信息，客户申请贷款时，任何贷款机构在获得授权后可通过直接调取区块链的相应信息数据直接完成征信，而不必再到央行申请征信信息查询。而且这种数据是实时更新的，更为完整的，有助于帮助互联网金融平台更为准确的判断用户的金融信用。

（二）提升互联网金融平台风控能力

互联网金融的本质还是金融，就必然会存在信用风险、流动性风险等问题。通过 U 链（UCC）构建的征信机制，会将绝大部分风险扼杀在摇篮里。而在贷款过程中，由于区块链技术具备实时更新、不可篡改等特性，借款人在任何一家银行或者平台出现不良情况，都会被立刻上传到整个区块链数据库， 共享给其它贷款机构。

通过这种方式，能够有效防止互联网金融平台在放贷过程中 用户出现不良情况。未来，互联网金融行业从业者应重视在 大数据、云计算、区块链、信息安全方面的研究和发展。相 信随着技术水平发展和公平竞争环境的实现，加上依法监管 和投资者教育的加强，互联网金融也将在未来赢得崭新的发 展前途。

（三）改变互联网金融平台业务模式

当前，互联网金融业务模式仍主要靠中心化方案来解决信用问题，即通过政府、银行等中心化的权威机构来建立信用。简而言之，当前的互联网金融模式只是实现了去中介化，并未实现去中心化。其主要是通过互联网手段，获取用户信息， 并为其筛选、提供最优质的金融服务。

U 链（UCC）可以使得互联网金融平台通过技术背书而非中心化信用机构来促成交易。同时，基于区块链的智能资产能构建无需信用的借贷关系。智能资产的核心思想是控制所有权。 在区块链上已注册的数字资产能通过私钥来随时使用。在互联网上借钱，可将智能资产作为抵押，智能合约的自动执行可锁定抵押的智能资产，而贷款还清后可确认合约条件来自动解锁，借贷双方出现争议的概率由此大幅降低。

代币体系

平台协议代币本身遵循 ERC20 标准，并且在 UCC 智能合约的基础上带有原生的流动性。这意味着你不必去传统的交易所购买和出售 LRC，而是可以通过本论述的方式，利用 U 链协议本身的去中心化撮合机制，使用任何 ERC20 代币购得 LRC（订单中的买入代币设定为 LRC，并将 fee 设为 0）。这得益于协议灵活的收费模式。