1、京东区块链技术白皮书1序区块链技术推动价值大数据的高效、可信流动“技 术 引 领 ， 正 道 成 功 ”！这 是 京 东 集 团 董 事 局 主 席 刘 强 东 先 生 在 2017 年 618 购 物 节 期 间 ， 对 外 界 正 式 发 布 的 京东 未 来 发 展 战 略 。 在 过 去 的 十 四 年 中 ， 京 东 用 了 很 长 的 时 间 证 明 自 己 是 一 家 成 功 的 零 售 公 司 ；现 在 ， 京 东 正 在 用 实 践 证 明 自 己 也 是 一 家 领 先 的 技 术 公 司 。 京 东 集 团 正 在 全 面 迈 向 技 术 转 型 ，引 领 第 四 次 零
2、 售 革 命 的 全 面 升 级 。 京 东 对 于 技 术 领 域 的 投 入 ， 尤 其 是 针 对 AI（人工智能） ，Big Data（大数据） ，Cloud（云 计 算 ）等新兴领域的投入，加速了京东向全社会提供 “零售即服务R etail as a Service, RaaS”的 零 售 基 础 设 施 服 务 的 步 伐 。区块链作为分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术的集成应用，在京东所在的零售领域有着非常多的结合场景。尤其是其去中心化以及新型信用体系的建立方式，对于京东在技术转型方面的战略愿景，以及在消费者心中长期所建立起来的正道形象非常匹配。目前，区块链的发
3、展势头，将在技术领域成为云计算、大数据、及人工智能之后， 并列于移动互联网从中心到边缘、5G 物联网等新一代信息技术，共同引发并推动新一轮的技术创新和产业变革。为推动区块链技术的发展和京东集团各种业务场景的结合，运用区块链技术推动价值大数据的记录、流动和交换，京东集团联合了内部各职能、技术、及业务体系，开展区块链技术和应用发展趋势专题研究，编撰形成了京东区块链技术白皮书（2018） 。 白 皮 书 总 结 了区 块 链 核 心 关 键 技 术 在 京 东 集 团 的 发 展 现 状 和 方 向 ， 分 享 了 京 东 集 团 各 个 业 务 落 地 实 践 的 典 型 应 用案 例 ， 为 业
4、 界 区 块 链 技 术 发 展 路 线 图 和 标 准 化 路 线 图 提 出 了 相 关 建 议 。 白 皮 书 内 容 详 实 、 分 析 透 彻 ，落 地 场 景 扎 实 ， 具 有 相 当 好 的 参 考 价 值 。 在 发 布 白 皮 书 的 同 时 ， 我 们 期 待 与业界有识之士共同努力，积极把握区块链发展趋势和规律，营造良好正道的技术发展环境，京东区块链技术白皮书2加速推动区块链技术的发展和各种应用场景的落地结合。京东集团首席技术官张晨京东区块链技术白皮书3前言区块链技术将引领互联网数据存储与交换的巨变，开启信任经济时代。自去年开始，区块链技术独立于比特币，逐渐进入科技公司
5、和人民群众的视野，引发了广泛关注与大量讨论。学术界和工业界普遍认为区块链技术是下一代数字经济的基石，可以极大的推动数据的可信存储、商业协同、数据可信的交换和分享，以及随之诞生的新兴商业模式。伴随着每一家公司对于区块链技术的追逐和不懈探索，我们也留意到一些过热的泡沫和技术噱头的杂音，同时现有区块链的开源平台也暴露出读写性能、模块标准化、应用灵活支持、监管和法律认可、安全和隐私保护等多个方面亟待改善之处。除此之外，区块链领域的人才稀缺也极大抑制着我们对于这项技术的规模化应用。京东集团拥有全渠道零售和端到端供应链的高质量大数据，区块链技术天然可以解决京东业务场景中多个主体的信息记录与分享，可信数据交
6、换与传递的业务诉求。早在 2016年，京东集团就全面启动了区块链技术在京东业务场景中的应用探索与研发实践，先后在数据交易、供应链管理、金融科技等领域落地了不同的区块链应用，过程中积累了大量的区块链部署经验与底层技术研发能力。历经几年时间的应用和探索，京东认为区块链技术在以下三个方向存在巨大的应用机会，引领数字经济的变革 建立社会化共享的可信数据库区块链的技术本质是一种去中心化、面向业务、跨主体、健壮与安全的分布式状态机。其本身的存储数据、共有数据、分布式、防篡改与保护隐私、数字化合约等 5 项核心特征。基于这些特征，部署跨主体间的区块链联盟链节点和桥接，用区块链技术搭建一张社会化的共享数据存储
7、网络，有机会以客观的技术手段来解决跨主体京东区块链技术白皮书4的信任问题。 提升交易效率，降低交易成本得益于上链数据本身具备多个交易主体相互背书和相互校验的特质，基于区块链智能合约等多种模式的商业交易可以大幅降低数据核实的环节和成本，同时又能保证商业交易的风险降低，交易更具确定性。传统中心化的交易方式将发生改变，数据和价值的传递或转移将变得更为顺畅。 推动供应链创新伴随着中国政府将供应链创新与应用上升为国家战略和居民消费的不断升级，供应链风险控制和供应链透明度提升的诉求不断攀升。区块链技术可以搭建供应链全流程节点共同维护的联盟链，在联盟链中建立数据维护的参与规则与激励机制，鼓励供应链节点中的企
8、业参与和维护供应链数据，促进供应链数据的协同和互通，进而提升整条供应链的透明度，同时也可为消费者购买商品的溯源和防伪提供技术支 持。京东在区块链技术的创新与实践过程中，逐渐认知到区块链并不单纯是一种技术，而是一种社会化的“共识信任”理念，这种理念鼓励人们在互联网中建立一套可以被监督并且拥有治理规则的系统，而推广这一社会化理念不能依靠一家之力，而需要协同盟友共赢未来。我们积极拥抱区块链技术带来的变革，同时也期待将我们实践和应用区块链技术的经验分享出来，与合作伙伴一同解决区块链应用和推广中仍未解决的问题，基于以上，京东集团组织和 编 写 京 东 区 块 链 技 术 白 皮 书 。 不 同 于 区
9、块 链 研 究 领 域 内 的 其 它 白 皮 书 ， 这 份 白 皮 书 没 有过 多 阐 述 区 块 链 技 术 的 宏 观 环 境 和 解 决 方 案 ， 而 是 立 足 于 区 块 链 技 术 平 台 本 身 ， 以 一 个 实 践 者的 角 度 ， 结 合 京 东 潜 在 的 区 块 链 应 用 场 景 ， 给 出 区 块 链 技 术 研 发 和 应 用 的 建 议 和 经 验 分享，期待携手合作伙伴共建区块链技术生态，落地更多的区块链“杀手级”应用。京东正在京东区块链技术白皮书5积极筹备开放支撑自身落地应用的区块链 BaaS 平台，帮助政府、物流商、品牌商、金融机构等合作伙伴组件适
10、用的区块链技术平台，伴随着 BaaS 平台的开放和技术应用的不断积累，京东区块链技术团队将持续更新这份白皮书，以便补足现在版本中未涉及或存在缺陷的部分。同时，京东集团各技术、业务部门也会针对自身的应用场景和实践经验，陆续对区块链技术进行垂直领域的深入解读。京 东 的 目 标 是 以 区 块 链 为 “链 接 器 ”， 结 合 自 身 在 云 计 算 、 大 数 据 、 人 工 智 能 、 物 联 网 等 新技 术 上 积 累 的 经 验 ， 构 建 一 体 化 的 智 慧 供 应 链 体 系 、 零 售 网 络 和 金 融 科 技 ， 拉 近 商 品 与 客 户 的 距离 ， 在 无 界 零
11、售 的 集 团 战 略 指 引 下 ， 全 面 开 放 自 身 的 区 块 链 技 术 积 累 ， 与 您 共 赢 未来！欢迎各界合作伙伴来信交流指正！2018 年 03 月京东区块链技术白皮书6编委会成员顾 问 :张晨 裴健 于永利 杨海明主要作者 :林世洪 孙海波 黄海泉 王义 张伟 仉良 朴成林 张作义 迟楠 刘文婧 周晓健 翟欣磊视觉设计：崔伟京东区块链技术白皮书7目录序 .1前言 .31. 区块链 技 术简介 .101.1. 什么是 区 块链 .111.2. 区块链 有 哪些 特 点 .121.3. 区块链 适 合解 决 哪些 问 题 .121.4. 区块链 发 展面 临 的挑战 .
12、152. 区块链 典 型应 用 场景 .202.1. 供应链 领 域 .202.2. 金融领域 .212.3. 政务及 公 共服 务 领域 .222.4. 其他领域 .233. 京东区 块 链架 构 体系 .253.1. 设计原则 .263.2. 设计方法 .273.3. 账本协议 .293.3.1. 账本状态 .303.3.2. 账本操 作 集 .313.3.3. 合约指 令 集 .31京东区块链技术白皮书83.4. 组件模型 .313.4.1. 共识网络 .323.4.2. 账本 .333.4.3. 持久化 存 储 .333.4.4. 合约引擎 .333.5. 服务平台 .333.5.1.
13、 区块链 网 关 .343.5.2. 区块链 节 点服务 .343.5.3. 区块链 共 识网络 .353.5.4. 工具 .353.5.5. 部署架构 .354. 京东区 块 链的 特 点 .374.1. 性能 .374.2. 功能 .374.3. 安全 .374.4. 合约 .374.5. 合规 .375. 共创信 任 经济 时 代 .396. 术语解释 .41参考文献 .43京东区块链技术白皮书91. 区块链技术简介上 世 纪 70 年 代 以 来 ， 随 着 密 码 学 技 术 、 分 布 式 网 络 、 共 识 算 法 以 及 硬 件 存 储 计 算 能 力的 飞 速 发 展 ， 通
14、 过 技 术 手 段 实 现 多 主 体 间 共 识 机 制 建 立 的 条 件 日 趋 成 熟 ， 为 解 决 多 主 体 环 境下 的 中 介 机 构 信 任 风 险 、 降 低 交 易 成 本 、 提 升 协 同 效 率 提 供 了 全 新 的 解 决 思 路 。中本聪于 2008 年发表了名为比特币：一种点对点式的电子现金系统（Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System）的论文，详细描述了如何创建一套去中心化的电子交易体系。这种体系不需要创建在交易双方相互信任的基础之上，首次通过技术手段实现了交易主体间共识机制的建立，而“区块链”技术正是构成这种电子交易体系的基础技术。图 比特币工作原理示意以太坊（Ethereum）是 继 比 特 币 之 后 的 又 一 个 开 创 性 的 区 块 链 项 目 ， 于 2013 年 末 发布 白 皮 书 。 以 太 坊 开 创 性 地 将 智 能 合 约 （ Smart Contracts）和区块链结合起来，在交易主体间共识机制建立的基础上，通过自动触发可执行的电子合约，解决了交易主体间承诺履行
