區塊鏈blake2b
⑴ 專題研究二十五：聯盟鏈研究之CITA
BSN目前支持Hyperledger Fabric，同時正在適配包括Fabric國密、FISCO BCOS、CITA、XuperChain、梧桐鏈和Brochain等聯盟鏈底層框架。在公鏈框架方面，BSN目前支持ETH和EOS。
現有的聯盟鏈主要分為兩大類：一類是以Fabric為代表的，基於傳統資料庫主導的分布式資料庫技術；另一類則是更符合「區塊鏈精神」的FISCO BCOS和CITA。
CITA是一個開源的區塊鏈操作系統內核，旨在實現高穩定性、高性能和高可擴展性。該項目由秘猿科技Cryptape於2016年發起，目前由溪塔科技等CITAHub社區企業共同維護。CITA採用微服務架構設計，提供豐富的開發工具集和靈活的區塊鏈治理工具，支持開發者對區塊鏈網路進行二次開發或配置。
CITAHub提供了一套完整的開源區塊鏈解決方案，其中CITA作為底層區塊鏈內核。圍繞CITA，提供了開源工具鏈CITA Toolchain以完善基礎設施，方便運營方、開發者和終端用戶快速使用。與CITA直接進行數據交互的有CITA SDK和CITA CLI。官方在CITA SDK基礎上構建了4個工具：ReBirth、CITA IDE、CITA Truffle Box和CITA Web Debugger。此外，還提供了3個針對特定業務需求和開發場景的工具：Microscope、Cyton Wallet和CITA CLI。另外還有一個first-forever-demo，通過開發或運行此demo，能夠熟悉CITA Toolchain的大部分子工具，並基本掌握在CITA上開發DApp的操作流程。
CITA將一個區塊鏈節點的共識、網路、計算、RPC等功能進行了微服務化拆分，每個微服務可以有多個實例，共同完成一個節點的記賬功能。這樣，將區塊鏈性能的擴展問題轉化成了節點的擴展問題。當性能不足時，插入一台伺服器，分擔節點的工作壓力即可。同時，對共識機制、底層邏輯進行了深度優化，例如採用Rust語言架構所有代碼等。最終實現了目前開源可實證區塊鏈系統的頂級性能。實測數據顯示，由4核8G雲主機構成的CITA性能可達每秒2900筆簡單交易；32核64G雲主機組成的CITA性能則超過每秒1.5萬筆簡單交易。採用集群構建節點性能將會更高，因此CITA的性能足以應對絕大多數應用場景。
CITA IDE是基於Ethereum的Solidity編輯器進行修改，適配CITA，是面向CITA的智能合約編輯器。CITA Truffle Box是基於Truffle Box定製的適配CITA的DApp全能開發框架，在CITA上開發DApp的體驗與Ethereum上比較一致。CITA Web Debugger是一個基於Chrome瀏覽器的插件，用於DApp調試。Cyton Wallet分為Android版和iOS版，提供賬戶管理功能、Token管理及轉賬功能，內置DApp瀏覽器功能，開發者可基於Cyton Wallet進行二次開發構建區塊鏈錢包。Microscope區塊鏈瀏覽器，可用於查詢所有CITA鏈上信息，並支持基於CITA的多鏈，可通過在元數據面板中切換目標鏈。
CITA已在銀行、證券、票據等實際生產環境中運行，積累了大量工程經驗。CITA的Docker鏡像託管在DockerHub。因為CITA是基於Ubuntu 18.04穩定版開發的，因此該鏡像中封裝了Ubuntu 18.04及其他一些CITA運行所需的配置和文件。
CITA支持三種演算法的組合（分別為加密演算法和散列演算法）：secp256k1與sha3；ed25519與blake2b；sm2與sm3。
如果你想一鍵搭建屬於你自己的鏈，可以選擇租用CITA的雲服務。只需根據您的需求，在雲服務平台選擇適合自己的方案直接租用，幫你省去准備伺服器以及部署CITA的一系列操作。具體請參考下文中的雲部署手冊。如果你想在CITA上直接開發應用，我們建議你使用已經搭好的CITA測試鏈。
CITA區塊鏈分為兩大類節點：共識節點和普通節點。共識節點具有出塊和投票許可權，交易由共識節點排序並打包成塊，共識完成後即被確認為合法區塊。普通節點沒有出塊和投票許可權，但可以同步和驗證鏈上所有的原始數據，接受交易數據並向其他節點廣播。
CITA作為面向企業的高性能區塊鏈內核，擁有支持智能合約的虛擬機。用戶發送交易（轉賬、調用合約、部署合約）中的每個運算都會消耗一定的資源，這里消耗的資源用Quota作為單位來計數。
CITA作為一個通用的區塊鏈內核，提供了諸多配置參數，讓用戶可以根據自己的業務場景進行定製經濟模型。概括來說可以分為兩種模式：Quota模式和Charge模式。
CITA提供靈活的分發方式，以適配多樣的業務需求。超級管理員可以通過發交易的方式進行分配，也可以使用提供的水龍頭工具，讓用戶自己領取代幣，還可以採用類似挖礦獎勵的方式分發。
賬戶(account)：鏈上唯一的標識，表現為地址，是許可權管理的主體對象。外部賬戶(external owned account)：擁有公私鑰對，可發送交易的用戶。合約賬戶(contract account)：擁有相關的代碼(code)及存儲(storage)。
服務監控：主要監控機器指標（CPU、內存、硬碟）使用率，鏈指標（進程存活、是否出塊）；使用開源解決方案Zabbix、Prometheus；針對CITA的開源監控系統CITA-Monitor。
為了更高效的檢索和更新數據，區塊鏈一般會在內存中維護某種數據結構的視圖模型。對於傳統的區塊鏈，如Bitcoin採用了Merkle Tree來保存交易；Ethereum採用了Merkle Patricia Tree，一種改進的Merkle Tree來保存狀態和交易。CITA採用了Simple Merkle Tree來保存交易列表和交易回執。
CITA的跨鏈原理是採用側鏈方案，要求兩條鏈能夠相互讀取對方的事件和狀態，一般還要有SPV的能力。鏈A先鎖定一個資產，鏈B通過讀取鏈A的信息，確認這個鎖定交易已經得到確認，就在鏈B上解鎖等價的資產，完成資產跨鏈。
CITA的共識模塊主要是保證多個節點對於交易的順序和Block的內容達成一致。在眾多的分布式演算法中，CITA實現了拜占庭容錯的CITA-BFT共識演算法。
在CITA中存在兩種賬號：外部賬號和合約賬號。外部賬號通常情況下代表用戶的身份，用戶可以通過外部賬號來發送交易。CITA具有用戶准入機制。首先用戶自行生成私鑰和公鑰，私鑰由用戶妥善保存；然後將公鑰通過鏈外的方式提交給CITA系統中的KYC系統；通過申請之後，系統管理員將用戶公鑰通過操作賬戶管理合約，發送交易將用戶加入CITA網路中。對於未准入的外部賬戶，無法向CITA發送交易。同時，CITA內置了基於角色的許可權管理，系統管理員（角色）可以根據實際情況靈活配置賬戶的許可權。
為了更高效的檢索和更新數據，區塊鏈一般會在內存中維護某種數據結構的視圖模型。對於傳統的區塊鏈，如Bitcoin採用了Merkle Tree來保存交易；Ethereum採用了Merkle Patricia Tree，一種改進的Merkle Tree來保存狀態和交易。CITA採用了Simple Merkle Tree來保存交易列表和交易回執。
CITA的跨鏈原理是採用側鏈方案，要求兩條鏈能夠相互讀取對方的事件和狀態，一般還要有SPV的能力。鏈A先鎖定一個資產，鏈B通過讀取鏈A的信息，確認這個鎖定交易已經得到確認，就在鏈B上解鎖等價的資產，完成資產跨鏈。
中澤信業科技、鏈聞、BYSEC、鏈客、區塊鏈研習社等5家機構加入CITAHub，成為社區共建夥伴。CITAHub的使命是打造一個連接開發者與運營方的合作平台。區塊鏈是用來創造價值網路的工具，基於該理解，我們希望CITAHub能夠聯合各方資源，為開發價值網路提供場景、開發工具及最佳實踐。
火幣網、Conflux、亦來雲、哈希世界等區塊鏈項目的創始人均出自清華。南派浙大，依託良好的產業發展環境，產學結合，重視創新與實踐。趣鏈、雲象、復雜美等項目的創始人便是自浙大畢業。