【51CTO.com原創稿件】

摘要

第46屆世界經濟論壇達沃斯年會將區塊鏈與人工智能、自動駕駛等一并列入“第四次工業革命”。《經濟學人》曾在2015年10月的封面文章《信任的機器》中介紹區塊鏈——“比特幣背后的技術有可能改變經濟運行的方式”。

區塊鏈之所以被稱為信任的機器源于其分布式和不可篡改的兩個核心特性，這也是區塊鏈有別于傳統數據庫的核心特性。這里的分布式包含兩層含義：一是傳統的分布式存儲，二是區塊鏈的底層協議帶來的協作性，我們這里更多的是指代其分布式協作的能力。

黨中央在10月24日下午就區塊鏈技術發展現狀和趨勢進行第十八次集體學習時指出，要抓住區塊鏈技術融合、功能拓展、產業細分的契機，發揮區塊鏈在促進數據共享、優化業務流程、降低運營成本、提升協同效率、建設可信體系等方面的作用。我們認為正是由于區塊鏈”可信的機器”的特性使其有在社會的諸多領域發揮重要作用的潛力。

在區塊鏈中主要通過共識算法、智能合約、治理、跨鏈、隱私等來實現其“可信協作”，所以我們將從這幾個方面并結合企業應用場景來分析底層技術的差異，來幫助企業用戶更好地做出選擇。同時我們也會從傳統企業軟件的可維護性、性能、開發工具、擴展性、軟件協議等方面來進行分析和對比。

我們選擇了市面上歷史最悠久，用戶范圍最廣的幾個開源底層進行對比。

FISCO BCOS誕生于2017年，由金鏈盟推出，是標準的國產底層。金鏈盟是由深圳市金融科技協會、深圳前海微眾銀行、深證通等二十余家金融機構和科技企業于2016年5月31日共同發起成立的非營利性組織。

CITA 是一個開源的區塊鏈操作系統內核，以高穩定性，高性能，高可擴展性為設計目標。CITA 開源項目由秘猿科技 Cryptape 于2016年發起。目前由溪塔科技等CITAHub社區企業共同維護。CITA 采用微服務架構設計，提供豐富的開發工具集，靈活的區塊鏈治理工具，開發者可為不同類型的區塊鏈網絡進行二次開發或配置。

Hyperledger Fabric是分布式賬本解決方案的平臺，該平臺以模塊化架構為基礎，提供高度的機密性，靈活性和可擴展性。 它旨在支持不同組件的可插拔實現，并適應整個經濟生態系統中存在的復雜性。Fabric最早由IBM設計和開發，2015年將其源代碼奉獻給了Linux基金會的Hyperledger項目。

共識和交易流程

共識機制作為區塊鏈的靈魂，無論是公鏈還是聯盟鏈，共識機制都從根本上限制了區塊鏈的交易處理能力和擴展性，同時也是其分布式協作能力的基礎。共識是分布式系統中節點對數據或網絡最終狀態達成的協議。由于網絡環境和節點狀態的不可控，共識機制需要同時考慮性能、可靠性、安全性等多方面問題。共識機制從大的方面，可分為 Nakamoto Consensus等無需準入的共識機制，和PBFT等需要準入的共識機制兩大類。

Nakamoto 共識在公鏈上應用廣泛，但是它的概率模型在提供較高可靠性的同時，犧牲了效率。在具體商業應用環境中，許可機制已經保證了一定程度上的節點可信度，這樣的前提下，用戶更關心執行效率和最終確定性。這是BFT類共識在聯盟鏈中流行的原因。

下面先分別介紹BCOS、CITA和 Fabirc共識技術實現，我們再從性能，應用場景，擴展性和安全性等幾個方面來進行對比分析。

技術實現

BCOS共識機制效率相對較低

BCOS的共識機制采用了傳統的PBFT共識，其共識流程主要包括Pre-prepare, Prepare和Commit三個階段：

1.Pre-prepare：Leader節點執行區塊，產生簽名，并將Proposal廣播給其他共識節點；

2.Prepare：共識節點驗證Proposal并廣播簽名，同時收集其他節點簽名，節點收集到2f + 1的簽名后，開始廣播Commit包；

3.Commit：Leader節點收集Commit包，節點收集滿2*f + 1的Commit包后，更新本地數據庫并廣播給其他節點，其他節點收到之后更新本地數據庫。

下圖為標準的一次PBFT的過程：

在區塊鏈中因為共識節點之間需要統一Commit階段的投票，所以最后的Commit階段略為不同：Leader節點收到2*f + 1 的Commit 包之后會將最終的Commit 包廣播給其他共識節點來統一投票。

在整個共識流程中，交易在Pre-prepare階段執行一次，在Prepare階段驗證一次，BCOS中使用的傳統PBFT流程為先執行再驗證的模式，包含了兩個執行交易的時間長度。

CITA采用高效的自主研發的共識協議

CITA實現了根據區塊鏈連續共識特點而優化的CITA-BFT。區塊鏈是一個連續共識的過程，CITA將交易的執行和共識進行拆分，避免了兩次執行的問題。根據復制狀態機的原理：起始狀態一致，執行交易順序一致，執行過程是確定的，三個條件都滿足的情況下就可以保證最終結果一定會一致。在區塊鏈中起始狀態由創世塊來保證一致，虛擬機是完全確定的，所以只要保證交易順序一致就可以保證其最終結果一定一致。在區塊鏈中Block的preHash已經包含了上個塊交易處理之后的世界狀態信息。CITA-BFT對當前區塊的交易順序和上個區塊的執行結果進行共識。這樣在共識過程中不需要去執行交易，而只需要在共識完之后進行一次交易處理，大大提高了整個鏈的吞吐量。CITA-BFT是針對區塊鏈連續共識的特點進行了優化，采用了先共識后處理的方式，使得共識的過程不必執行交易，只需要共識完成之后執行一次交易即可。經過驗證，在最簡單的存證交易時，共識性能有35%左右提升。

CITA-BFT避免了共識協議最后一輪Leader廣播的過程。在傳統的PBFT中在最后的Commit階段，需要Leader收到足夠的Commit包并廣播給其他節點。區塊鏈是一個連續共識的過程，在CITA-BFT中，Block中共識投票是上一個區塊的投票，所以合并了Commit階段的Leader廣播最終區塊過程和下一個高度的Proposal階段，這樣節省了一輪廣播過程，通過下一個高度Proposal的過程統一了Commit投票信息。

CITA-BFT采用Proposal預處理技術使共識和執行能夠并行進行，極大地提高的系統性能。由于聯盟鏈在多數情況下，網絡狀況良好能在一輪共識流程中完成共識，CITA中引入了Proposal預處理的技術：在Pre-prepare階段，節點在收到Proposal之后可以直接處理交易，而不必等到共識流程完成，等到共識流程完成之后再將共識結果通知交易處理器。在傳統的PBFT的過程中，交易處理和共識是串行的，引入Proposal預處理之后，可以使得共識的Prepare階段Commit階段和交易處理并行進行，大大提高了整個系統的吞吐量。經測試，對于簡單的交易處理，有10%到20%左右的性能提升。

在CITA中采用了CompactBlock的技術來壓縮共識區塊的大小，提高網絡帶寬利用率。Block中的交易已經單獨廣播過一次，所以共識Block中只需要包含交易ID即可，這樣可以大大降低區塊消息的大小。經測試在網絡條件較好的情況下，對于簡單的交易處理，有5%到10%的性能提升。

Fabric共識機制限制業務效率提升

Fabric將其節點角色分為：排序節點，背書節點，提交節點?？蛻舳耸紫葘⒔灰渍埱蟀l送給背書節點，背書節點執行后將read/write set及其簽名返回給客戶端，客戶端收集到足夠相同的結果后，將read/writeset、多組簽名和交易請求組成簽名后的交易，發送給排序節點，排序節點組成區塊之后，廣播給提交節點，提交節點驗證read/write set和簽名數是否滿足，標記結果并保存合法的結果到各自的賬本。

在Fabric中由于交易的執行是非確定性的，這點不同于BCOS和CITA的設計理念。所以需要背書節點先執行交易，并由客戶端根據背書策略進行對比結果，再發給排序節點，最終由提交節點驗證并更新各自的數據庫。我們可以理解為：共識狀態的過程是由客戶端、背書節點、提交節點共同參與完成的；排序節點只負責交易順序的共識，而不負責狀態共識。在交易狀態共識和排序可以分別采用不同的策略。比如交易狀態可以采用超過3/4的狀態一致，而排序節點的共識使用傳統的Raft或者Solo共識，采用傳統CFT共識即可滿足多數場景。這里的問題是交易中需要包含用戶的簽名，以及多個背書節點的簽名，以及read/write set，這樣導致交易非常大。

Fabric在交易狀態有沖突時，例如A和Ｂ之間頻繁轉帳這種場景，因為每筆交易都會修改AB賬戶的余額，所以會造成交易沖突。沖突交易每個塊最多只能有一個交易被處理，這將大大限制業務合約的場景。

性能對比

最佳">CITA共識性能最佳

BCOS：

•傳統的PBFT

•共識過程中會重復執行交易，共識效率較低

CITA：

•先共識再執行，只執行一次交易，整體效率較高

•優化Commit階段的Leader廣播過程，減少共識時間

•Proposal預執行技術使得共識和執行并行，提高整體性能

•CompactBlock技術提高帶寬利用率

Fabric：

•執行（驗證）和排序可以采用不同的共識策略，比較靈活

•交易需要多個背書節點簽名和read/write集合會導致交易非常大

對比可以看出BCOS采用傳統PBFT，共識效率較低；CITA采用了自主研發的CITA-BFT，共識和交易處理有50%以上的性能提升；Fabric將整個流程拆分為執行、排序、驗證，增加了靈活性，但是驗證和執行的分離導致交易非常大。

應用場景

Fabirc共識機制限制了業務場景

BCOS/CITA：都是BFT類共識，適合多數的聯盟鏈場景，由參與方、監管方和可信第三方組成共識節點。

Fabric：將共識的流程拆分為執行，排序和驗證，具有更好的靈活性，但是由此帶來交易結構非常大，而且沖突交易每個塊只能上鏈一個交易，大大限制了業務合約的場景。比如對于一個統計投票的合約，有N個投票者，每個投票人員通過發送交易進行投票，因為總的投票結果是共享狀態，這種情況下每個區塊只能處理一筆交易。

擴展性

	BCOS	CITA	Fabric
節點擴展性	方便節點的增刪	方便節點的增刪	背書節點增刪方便，排序節點增刪方便， 背書策略易修改， 排序策略易修改。
節點模塊化	共識/執行耦合，不易替換和定制化	共識和執行模塊分離，方便替換和定制化	執行、排序、驗證分離，節點功能可以根據情況自由組合

安全性

	BCOS	CITA	Fabric
執行共識	BFT類算法只要保證2/3+1個節點誠實即可正常出塊，保證1/3個共識節點誠實即可保證結果正確。	BFT類算法只要保證2/3+1個節點誠實即可正常出塊，保證1/3個共識節點誠實即可保證結果正確。	不同的背書策略安全性不同，既可以是安全性較高的背書節點全部通過，也可以是單一背書節點通過的策略。
交易排序上鏈	BFT類算法只要保證2/3+1個節點誠實即可保證交易會上鏈	BFT類算法只要保證2/3+1個節點誠實即可保證交易會上鏈	排序可以采用Raft或者Solo共識，Leader節點具有較大權限可以拒絕交易。
交易記錄的不可篡改	鏈式結構保證交易記錄不會篡改	鏈式結構保證交易記錄不會篡改	鏈式結構保證交易記錄不會篡改
交易狀態一致性	BFT類算法只要保證2/3+1個節點誠實即可正常出塊，保證1/3個共識節點誠實即可保證結果正確。	BFT類算法只要保證2/3+1個節點誠實即可正常出塊，保證1/3個共識節點誠實即可保證結果正確。	排序和驗證都不進行最終狀態的共識，由提交節點來驗證交易，并分別更新各自狀態。只有等待下一個相關交易讀取狀態或者客戶端主動查詢，由客戶端判斷狀態是否一致。

可以看到，BCOS和CITA都使用類BFT的共識，所以在安全性方面分析現有的BFT協議即可，有用比較高的安全邊界。

對于Fabric，由于執行、排序、提交節點職能的分離，且執行（驗證）和排序可以分別采用不同的共識策略，安全策略可以由用戶自由把握，客戶端參與狀態和執行的共識。

智能合約

智能合約一詞有一定的誤導性，智能往往給人帶來一定的神秘色彩，就其合約功能本身來講并無”智能性”。在區塊鏈出現之前，所有的系統都是采用中心化的架構，監管機構和用戶無法驗證和保證系統功能的正確性，無法確保數據未被惡意修改，無法保證數據的安全性。由于區塊鏈的出現，使得在不依賴于第三方的情況下，能夠可信地進行交易，而且交易可追蹤無法逆轉。智能合約的核心含義在于：在區塊鏈基礎上實現可信計算，并由區塊鏈協議保證的可追蹤和無法逆轉。

在比特幣中交易主要用于點對點的現金支付，以太坊由于引入圖靈完備的智能合約被稱為區塊鏈2.0。雖然理論上以太坊上的智能合約是圖靈完備的，但是受限于交易手續費、合約指令、區塊Gas上限、節點可信度等，公鏈智能合約并不適用于現有的企業開發。

聯盟鏈由于節點數量有限，且節點運營方可以采用高性能的硬件設備，以及底層協議支持等，更適合企業開發。首先我們介紹三者智能合約的技術實現，再分別從安全性、易用性、可用性三方面進行對比分析。

技術實現

BCOS和CITA均支持EVM和預編譯合約。借助于Ethereum 智能合約的完善的生態系統，兩者都在其基礎之上做了定制化，有豐富的合約編寫和測試工具。

對于預編譯合約需要開發者對區塊鏈系統有一定的了解，需要較高的門檻。當前支持EVM的語言主要是Solidity，Solidity合約可以通過交易進行部署，在調用時將合約代碼加載到虛擬機中。

Fabric的合約通過ChainCode的方式以Docker的方式進行線下安裝，然后通過交易進行激活。ChainCode合約的部署相對較重，但支持多種語言（Go,Javascript等），合約的部署和更新以線下方式進行更新，合約代碼并沒有進行共識，可以將合約看成黑盒，只需要保證其輸入和輸出正確即可，并不關心其內部邏輯的具體實現。

由于Fabric采用了傳統的語言進行合約編寫，雖然開發者不需要學習新的語言，但是由于虛擬機的不確定性，ChainCode的方式只適合Fabric的先執行再共識再驗證的共識方式，并不具備通用性。

安全性

安全性是智能合約有別于其他程序的主要特征，這里的安全性，包含確定性、可驗證、可審計、可追蹤等特性。

由于BCOS和CITA在智能合約設計理念上接近，我們將兩者放入同一欄中。

	BCOS/CITA	Fabric
確定性	完全確定	由于合約采用通用語言，合約執行存在不確定性，且執行環境有存在差異的可能性，所以不能100%保證合約計算的一致性和正確性。
可驗證、可審計	鏈上部署、調用合約，合約代碼保存在鏈上，可以對合約執行進行驗證、審計	合約部署分別由背書節點獨自部署和運行，不在鏈上進行部署和共識，鏈下共識，存在節點誤部署和修改代碼的風險，無法通過區塊鏈協議保證合約的不可篡改，對驗證和審計不夠友好。
不可逆	區塊鏈協議和數據結構保證	區塊鏈協議和數據結構保證
可追蹤	通過交易追蹤合約的部署、調用、更新	通過交易追蹤合約的激活和調用，但是合約代碼變更不可追蹤。

對比可以看出由于BCOS/CITA交易是鏈上執行的，所以BCOS/CITA的智能合約更具有確定性、可驗證、可審計、不可逆、可追蹤的特點。

Fabric在合約代碼由背書節點各自部署和升級，驗證性、審計性、可追蹤性無法保證。但是由于在Fabric的設計理念中，合約執行后再由客戶端進行驗證，我們可以認為合約最終的結果是由客戶端和背書節點共同決定的，只要交易結果符合背書策略并且符合用戶預期，對于合約代碼的驗證性要求相對就沒有那么重要了。

易用性

BCOS/CITA在合約易用性上略勝于Fabric

	BCOS/CITA	Fabric
語言友好度	多數場景下使用Solidity語言，經過長時間發展，Solidity已較為成熟，易上手	支持傳統語言，易上手
工具鏈	兩者都基于Solidity的工具鏈進行了深度定制化，工具鏈完善	傳統語言，工具鏈完善
部署	通過交易，方便部署，鏈上部署	由背書節點通過Docker分別部署，部署成本高
調用	合約之間可以方便調用	合約調用必須在同一個ChainCode中
升級	通過部署新合約的方式進行升級	背書節點分別去升級

BCOS/CITA支持以太坊EVM并且對其工具鏈進行深度優化，對開發者更友好，合約的部署、調用、升級都通過交易進行，更輕量和方便。

可用性

	BCOS	CITA	Fabric
復雜合約	通過設置區塊交易上限使區塊鏈可以處理復雜度非常高的合約	通過設置區塊交易上限使區塊鏈可以處理復雜度非常高的合約	背書節點分別執行合約，并不對合約時間和復雜度進行限制
并行計算	支持并行計算，但是需要在交易中預先設置沖突狀態，場景有限且使用難度比較高	不支持并行計算，交易依次執行	不支持并行計算，交易依次執行。同一個區塊中不允許有沖突交易，否則后續交易會失敗
指令擴展	通過預編譯合約進行指令擴展	通過預編譯合約進行指令擴展	傳統語言，指令豐富，不需要擴展。
定時任務	不支持	區塊鏈內置合約定時執行功能	不支持

BCOS/CITA/Fabric都可以應對企業復雜的業務邏輯，支持比較復雜的合約計算和處理，同時CITA支持鏈上定時任務。

性能

經過區塊鏈底層技術最近幾年的發展，聯盟鏈的性能已經不再是其最主要的瓶頸。

BCOS官方文檔并未提供性能數據，我們只能根據第三方提供的數據來判斷，我們找到了兩個相對可靠的信息來源。中國信通院可信區塊鏈最新評測（2019年11-19日），BCOS單鏈TPS超2萬。在2019年7月底的一篇新聞稿”當測試團隊說區塊鏈性能達到10000TPS的那一刻，張開翔在微信群里給團隊發出了人生中最大的紅包。“。因為兩次測試數據均未提供測試用的環境、節點數、使用的共識協議（BCOS支持Raft）等，推測這里可能是分別使用了不同的共識方法和節點數進行的測試。

CITA在官方文檔中最新版本的交易性能已經可以達到 15,000+ TPS，數據來自 CITA 0.16 版本（2018年5月15日），在四臺 32 核，64G 的云服務器上部署 4個節點，每臺服務器配置百兆帶寬。

Fabric官方并未提供其性能數據。根據第三方提供的數據（https://arxiv.org/pdf/1801.10228.pdf），在32核CPU，10節點的情況下，性能可以到3400左右。根據這份報告背書節點數對性能影響并不大，因為背書節點并不實際參與共識。

現階段聯盟的性能已經有了長足的進步，相對落地場景而言，性能已經不再是最主要的瓶頸。同時國產聯盟鏈在性能方面已經不輸于國外的大品牌，甚至已經領先于國外。

存儲

區塊鏈的存儲從內容方面講主要包括兩個方面：區塊和交易存儲、世界狀態存儲。我們先分別介紹各自的實現方式，再從支持數據庫類型、存儲效率、可擴展性、數據維護等方面進行對比分析。

實現方式

BCOS的狀態存儲支持兩種存儲模式

對于區塊的保存，BCOS交易列表，交易回執等都采用了傳統的MPT方式保存。對于世界狀態，BCOS采用了兩種存儲模式：storage state和MPT state。MPT state支持RocksDB和External存儲，MPT存儲在保存歷史狀態的同時，最大化減少存儲數據。Storage State 支持RocksDB、MySQL、External，使用storage state存儲時，犧牲了部分的可追溯性，但帶來了性能上的提升，同時能支持SQL語句的查詢和統計。因為世界狀態始終是可以通過交易進行還原，所以對于犧牲部分可追溯性而換取性能的提升和狀態查詢是可以接受的。

CITA支持RocksDB、External存儲。使用MPT保存狀態，使用Simple Merkle Tree保存交易和交易回執。對于狀態存儲CITA選擇了經典的MPT存儲，保存歷史狀態的同時，最大化減少存儲數據。而對于交易和交易回執使用Simple Merkle Tree存儲，可以優化存儲數據量和減少Hash計算。

Fabric的區塊存儲，同樣采用了MPT的方式進行保存。對于世界狀態的存儲支持KV和CouchDB存儲，在世界狀態存儲時，Fabric不支持歷史狀態的保存，同時有性能上的提升，并支持豐富的條件查詢和統計。

對比分析

	BCOS	CITA	Fabric
分布式數據庫支持	支持	支持	支持
交易/回執存儲	支持KV數據庫	支持KV數據庫	支持KV數據庫
交易/回執存儲性能	使用MPT存儲，性能一般	使用Simple Merkle Tree，存儲和計算性能略好于MPT	使用MPT存儲，性能一般。每個交易均需要保留背書節點的簽名，交易數據要大很多
KV狀態存儲	支持兩種模式： KV數據庫，保留歷史可追溯； SQL數據庫，不保留歷史數據不可追溯，支持條件查詢	支持KV數據庫，保留歷史可追溯。	支持KV數據庫，不保留歷史不可追溯。 支持CouchDB，不保留歷史不可追溯，支持條件查詢
狀態快照	不支持	支持快照，對世界狀態歷史進行裁剪，減少歷史狀態的存儲	不支持

對比來看：

CITA在交易的存儲結構上做了優化和改進，提供了快照功能對世界狀態的歷史進行裁剪。

BCOS世界狀態的存儲模式上，支持兩種不同的模式，允許在犧牲一部分狀態可追溯性上，提升性能和支持豐富的SQL查詢。

Fabric的世界狀態存儲不保留歷史狀態，支持世界狀態的條件查詢。

我們認為在交易存儲方面，節點必須要保留歷史記錄，而對于世界狀態的歷史存儲，可以通過交易進行還原，在這種情況下BCOS/Fabric為用戶提供較好的查詢功能和較高的性能是一個不錯的取舍。

治理

聯盟鏈不同于公鏈的最大不同之處在于其治理方式的不同，對于公鏈來講由于其是開放的系統需要一定的經濟激勵來協調不同角色間的關系，而聯盟鏈由于節點是準入機制，所以其治理方式與公鏈有非常大的不同。對于聯盟鏈來講，其治理主要包含：節點管理、帳號權限、經濟模型。

節點管理

對于BCOS和CITA來講，節點主要分為兩類：共識節點和普通節點。共識節點負責共識出塊，普通節點只能同步數據并驗證數據而沒有打包交易的權力。

對于Fabric，節點分為背書節點，排序節點，提交節點。背書節點負責執行交易并返回結果，排序節點負責對交易排序并打包出塊，提交節點負責驗證交易并更新狀態。

	BCOS	CITA	Fabric
共識節點	通過系統合約進行管理，節點管理員通過發送交易進行共識節點的增刪	通過系統合約進行管理，節點管理員通過發送交易進行共識節點的增刪	通過配置文件進行管理排序節點管理，節點管理員通過發送交易激活新的配置文件，通過CA來認證
普通節點	通過白名單和黑名單管理鏈接，通過CA來判斷節點是否為普通節點	每個節點通過各自的白名單/黑名單來管理各自的普通節點，不判斷普通節點身份	通過配置文件來管理背書節點和提交節點，Channel管理員通過發送交易來激活新的配置文件，通過CA來認證

對于共識節點BCOS/CITA均采用了系統合約的方式進行管理，節點的增刪需要共識節點進行共識。而Fabric的節點增刪，可以由節點管理員修改配置，無需共識，但是激活新的配置文件需要發送交易并進行共識。

我們認為通過白名單/黑名單的方式或者CA的方式管理節點身份，均能滿足聯盟鏈的大多數場景，CA在對節點身份的驗證方面更加嚴格。

用戶權限管理

對于聯盟鏈來將，聯盟各個角色以及聯盟內均需要比較復雜的權限管理，這樣不同的角色只能訪問屬于自己授權的資源。

在CITA/BCOS中都通過復雜的權限管理，來對用戶的交易權限進行管理，包括發送交易，創建合約，合約方法調用權限等等。

Fabric通過配置文件的方式(Policy）的方式進行管理用戶的權限。

BCOS/CITA權限管理通過交易的方式進行管理，比Fabric通過配置文件的方式修改，更加區塊鏈化，治理操作會保留痕跡。

經濟模型

CITA支持兩種不同的經濟模型

在公鏈中，礦工打包用戶的交易往往需要用戶支付一定的手續費；對于聯盟鏈來講，情況有所不同。

	BCOS	CITA	Fabric
免費模式	用戶免費發送交易，但是會限制用戶每個區塊內交易復雜度，雖然免費但是也在一定程度上限制用戶濫用資源	用戶免費發送交易，但是會限制用戶每個區塊內交易復雜度，雖然免費但是也在一定程度上限制用戶濫用資源	不考慮交易復雜度和交易數量，只要有權限，背書節點一定會執行，用戶可以隨意使用系統資源
收費模式	無	用戶發送交易需要支付系統原生Token給出塊節點，管理員可以通過系統合約調整共識節點出塊權限	無

BCOS、CITA和Fabric均支持向用戶提供免費服務的模式，同時在BCOS/CITA中會通過系統合約控制用戶單個區塊內對系統資源的使用情況，防止對系統濫用。

而CITA又可以支持收費模式，節點對用戶交易精確計費并收取Token手續費。而Token即可以是節點免費分配給用戶，也可以需要用戶有償使用，這樣可以更加精細地控制用戶對系統資源的使用情況。

跨鏈和隱私

跨鏈和隱私方案，距離生產環境依然有可優化空間

BCOS引入了群組的方式，使一個節點可以屬于不同群組，而群組的消息、交易、存儲、執行等等完全隔離。

Fabric 的群組概念和BCOS類似，一個節點可以屬于不同群組，不同群組可以使用不同的背書策略。

在BCOS和Fabric中，群組的數據和通信等都是隔離的，并且可以使用不同的共識策略，所以可以將其看成多鏈。當前對于多鏈最大的問題在于鏈間通信，兩者在這方面均沒有非常成熟方案。

在CITA中，引入了側鏈技術，側鏈和主鏈之間可以互相通信，側鏈技術距離生產環境依然有可優化的空間。

無論群組或者側鏈等技術，本質上都是一種多鏈技術，當前多鏈技術只能解決節點的隱私問題，暫時無法處理交易和用戶級別的隱私。

CITA已經開源其零知識證明和SGX的實現。

對于同態加密、零知識證明，SGX等等，都處于發展階段，距離生產環境依然有可優化的空間。

密碼學支持

CITA在密碼學支持上更全面

	BCOS	CITA	Fabric
Hash算法	Keccak	Keccak/blake2b	SHA3
簽名算法	Secp256k1	Secp256k1/ED25519	Secp256k1
國密支持	支持	支持	否

對比可以看到BCOS/CITA均支持國密，對國內監管需求較友好；在密碼學算法支持上CITA更全面，除了支持常見的Keccak/Secp256k1之外，也支持更安全性能更好的Keccak/Secp256k1。

系統架構

CITA采用了微服務架構

BCOS和Fabric均采用了單一系統的架構，這種架構要求節點必須在單一的物理機器上。

而CITA采用了微服務架構，而且CITA也是全球第一個使用微服務架構的開源區塊鏈。采用微服務架構，可以使節點不僅僅限制在單個物理機器上，這樣對于企業用戶可以用更好的硬件設備去支持節點，有更好的擴展性。由于微服務間通過消息訂閱進行通信，企業用戶可以方便地替換或者增加定制化的服務，方便進行功能擴展。

開源協議

BCOS的開源協議對商業應用不夠友好

	BCOS	CITA	Fabric
開源協議	GPL-3.0	Apache-2.0	Apache-2.0

這里簡單介紹下相關的開源協議。

GPL協議的主要內容是只要在一個軟件中使用(”使用”指類庫引用，修改后的代碼或者衍生代碼)GPL 協議的產品，則該軟件產品必須也采用GPL協議，既必須也是開源和免費。這就是所謂的”傳染性”。由于GPL嚴格要求使用了GPL類庫的軟件產品必須使用GPL協議，對于使用GPL協議的開源代碼，商業軟件或者對代碼有保密要求的部門就不適合集成/采用作為類庫和二次開發的基礎。

Apache Licence也是對商業應用友好的許可。使用者也可以在需要的時候修改代碼來滿足需要并作為開源或商業產品發布/銷售。

由此可以看出，BCOS的開源協議對商業應用不夠友好。

語言實現

CITA使用更現代的語言Rust，性能更高同時安全性更可靠

BCOS：使用C++進行開發，C++性能高，但是由于其歷史原因，系統容易有內存安全的隱患；

Fabirc：Go實現，由于垃圾回收機制性能比C++弱；

CITA：Rust實現，現在相對主流的區塊鏈界的語言，Rust在內存安全方面有保證，性能可以和C++媲美。

總結

經過以上的分析，我們匯總其最主要的優缺點：

	BCOS	CITA	Fabric
優點	•     兩種不同的存儲模式 •     智能合約方便易用	•     自主研發高效的共識算法 •     智能合約方便易用	•     支持CouchDB存儲 •     共識協議更加靈活
缺點	•     開源協議對商業應用不友好	•     數據庫不支持條件查詢	•     共識和交易流程限制其業務場景

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