联盟链是目前区块链落地实践的热点，也是大家对“杀手级应用”期望最大的区块链部署形态。联盟链的诞生源于对区块链技术的“反思”，是对比特币、以太坊所体现的技术特点与企业客户实际需要的融合与折衷，蕴含了大量区块链工作者的智慧与辛劳。由于对未来价值的“共识”，很多厂商推出了自己的联盟链框架或平台，本文选择了 Hyperledger Fabric、FISCO BCOS、微软的 Coco、企业以太坊联盟(EEA)及 R3 的 Corda 这五个具有一定影响力的联盟链，拟从设计理念、生态、效率、扩展性、节点管理与权限管理、智能合约、部署与运维友好性、隐私保护、公链结合或演化能力九个方面进行比对，以供各位开发者、爱好者参考。其中，EEA 由于只出具规范而不涉及代码，所以比对中采用了其官方承认的技术基础——摩根大通的 Quorum 平台;Corda 并不是区块链，严格说与其他四者的比较属于分布式账本技术这个层级的比较，但是由于其承认设计上是受到区块链技术启发，且对其他联盟链也产生了一定的影响，因此，也列入了比较范围。本文的信息主要来源于公开的技术白皮书、Github 中的开源信息，就不在文中一一注明了。

一、设计理念

设计理念其实决定了一个框架或者系统的最佳应用方式，是其设计的出发点，因此，研究每种区块链时，都应当认真关注其如何“看待自己”，以免在应用上出现“硬套”的问题。设计理念上本文分成核心思路与市场定位两部分进行比较。

(一)核心思路

核心思路体现的是其设计初衷，这个“初心”对其后续技术走向有一定的影响。Hyperledger Fabric 是希望改变公链的单一通用网络模式，通过建立多个可以互联的区块链网络覆盖各类不同的业务场景，实现设计的灵活性，满足多样化的要求，并实现网络间的交互，这种思路体现在了其独特的通道机制设计上。FISCO BCOS 初衷是设计一个国内企业主导研发、自主可控、对外开源的满足金融行业需求企业级区块链底层平台，并逐渐扩展至其他领域、适用于广泛的分布式商业场景，所以进行了自底向上的完整设计，并考虑了较多国内的特殊需求。Coco 基于保密联盟环境的假定，重新评估了公链的设计，通过将其他区块链协议集成为底层，快速高效地构建区块链应用。在这种思路下 Coco 大胆放松了一些关键的设计限制，并且最终实现了一个对现有区块链协议的加速机制，可集成的协议已经包括 Hyperledger Fabric、以太坊、Corda、Quorum 等。EEA 是力求引导一种基于以太坊的标准区块链设计，可根据成员需要定制，但不提供代码(Quorum 提供部分开源代码)。官方承认其技术基础是摩根大通开发的 Quorum 平台，该平台的目标则是提供高速、高吞吐量交易的能力，以解决区块链技术在金融等领域遭遇的挑战。Corda 希望提供一个具有唯一性、权威性、可以记录企业间所有协议的全局逻辑账本，核心是实现具有节点间最小信任机制的无中心数据库，因此，Corda 主张充分考虑与现有业务系统的结合，而非将现有业务系统拆掉重来。Corda 的设计思路对 Hyperledger Fabric 有一定影响，也参与了对后者的建设。

(二)市场定位市场定位反映了对自身应用方向的价值主张。五个联盟链都是面向企业级应用的，但是具体的定位略有差异：Hyperledger Fabric 旨在打造不分行业的通用区块链开源框架;FISCO BCOS 源自企业级区块链平台 BCOS，做为一个金融版本分支，保留通用性的同时，更关注于金融行业，并且较多考虑了监管机构的特殊性;Coco 希望提供更高效易用的区块链技术，没有特殊的行业定位;

EEA 比较有趣，它以将所有企业导向一个统一的路线图(该路线图以以太坊技术发展为基础)为目标，但是由于目前的技术代表是摩根大通的 Quorum，所以，应用实例上对金融行业更有指导性;Corda 则是针对金融行业的，并且明确提出至少一定时间内不会考虑其他行业。从设计理念的角度来讲，选用 Hyperledger Fabric 时，应当善用其通道机制，通过通道机制降低业务或者环境的复杂度，但是要注意其跨通道能力的一些技术限制;FISCO BCOS 则应关注其对国内市场特殊需求的适应性设计，这些设计会带来很多部署上的优势;Coco 和 EEA(Quorum)设计理念上都属于基于现有协议的优化加速机制，只是前者“博爱”，兼容的协议更多，后者“专一”，只针对以太坊;选用 Corda 则要先明确，它不是区块链，不要带着区块链的价值假定去应用。

二、生态

大家常说建联盟链就是建生态，所以本文就比较下要帮着别人建生态的联盟链，其自身的生态建的如何。生态考察主要包括管理方、社区和商业应用这三个方面。

(一)管理方

从管理方看，各家都是“实力派”。Hyperledger Fabric 的管理方是 Linux 基金会，基金会管理下的 Hyperledger 其实是一个项目系列，包括 Cello、Swatooth、Burrow、Iroha 等;FISCO BCOS 管理方是金链盟，金链盟是由深圳市金融科技协会、深圳前海微众银行、深证通、腾讯、华为、中科院等金融机构、科技企业、学术机构等组成的非营利性组织;Coco 的管理方是微软;

EEA 是由芝加哥交易所、因特尔、ING、摩根大通和微软等三十几家创始成员组成的;Corda 的管理方 R3 是以银行为主的组织，至少已经吸收了 42 家金融巨头，包括富国银行、美国银行、花旗银行、德意志银行、加拿大皇家银行等，我国的平安、招行等也是其成员，不过 R3 麻烦不断，也有些重量级成员已经退出。

(二)社区

现今科技发展比较流行开源，五大联盟链也都是开源的，开源意味着要搞好社区建设，通过社区推广和改进设计，凝聚更多智慧。Hyperledger Fabric 已经打造了国际化的社区，除了在 GitHub 上比较活跃外，大量的线下 Meetup、技术推广活动也比较多，加上 IBM 的有力推动，使其有了大量的活跃用户;FISCO BCOS 社区建设初现规模，已有了千级成员、百级机构参与，除了 GitHub 外，还有官方微信群。FISCO BCOS 在不断迭代源码和文档的基础上，陆续推出了线上线下多种形式的系列运营活动，包括技术培训、高校开课、线上线下讲座沙龙、包括近期举办的金链盟中国区块链大赛，影响力逐渐扩散。作为国内开源项目，相信未来发展上会有一定的“天时地利人和”;Coco 社区不是很活跃;Quorum 在 GitHub 上已经有了 551 个话题，有一定活跃度;Corda 也不是很活跃。

(三)商业应用

商业应用是大家打造区块链平台的目的，也是一个联盟链最重要的人气所在。Hyperledger Fabric 得益于 IBM 的大力推广，加上技术框架比较成熟、推出较早，目前已有较多商业应用，据 IBM 披露有 400 多个落地项目，其中不乏马士基、沃尔玛、联想、邮储银行这类大型客户，也有统计称，所有联盟链项目中 Hyperledger Fabric 已占据半壁江山;FISCO BCOS 从金融出发，携本土优势，落地项目也有数十个，包括微众银行的机构间对账平台、网易的竞猜游戏，四方精创的供应链金融、城商行旅游金融联盟的旅游金融、仲裁链、安妮股份的版权存证平台、乐寻坊的人才活动平台、链动时代的不动产登记系统等;

Coco 目前在项目方面乏善可陈，除了其白皮书中提到的 Mojix 将其供应链 Dapp 转移到 Coco 平台上之外，没有更多公开的项目信息;Quorum 上，比较有影响的应该算是 2017 年 10 月摩根大通开发的 IIN(Interbank Information Network)平台，实现跨行信息交互，摩根大通、加拿大皇家银行、澳大利亚 ANZ 银行、新西兰银行等相继加入该平台;Corda 也是同样的境地，雷大雨小，耗费巨资，但是测试的多，落地的少。从生态角度看，Hyperledger Fabric启动的比较早，目前领先一步，但是 FISCO BCOS 奋起直追，已经初见规模，Coco、Quorum、Corda 还需要做很大努力。

三、效率

区块链目前最差强人意的指标莫过于效率，虽然现在也有些人开始反思也许不应当苛求区块链的效率，但是商业应用总是回避不了这个问题。效率方面，本文从共识协议、出块速度、TPS 和存储消耗这四点加以比对。

(一)共识协议

联盟链为了提升交易速度，往往是先从共识协议“下手”。POW 和 POS 都无法满足商业应用的需要，“挖矿”对联盟链来讲也是没必要的，因此，各家都采用了替代的共识方案。

Hyperledger Fabric 在 0.6 版中应用了 PBFT，而在 1.0 版中放弃了 PBFT，转而采用效率更高的 Kafka，支持单点和集群两种方式，由 Kafka 直接给交易排序和出块。

FISCO BCOS 支持并行计算的 PBFT 和标准 RAFT 两种方式，前者是将通常的 PBFT 中议长节点和投票节点分步验证的方式优化为并发验证，从而进一步提高共识效率;

Coco 支持 Paxos 和 Caesar 两种协议。由于 Coco 节点是建立在基于硬件的 TEEs(可信执行环境)上，因此就假定了节点充分可信，所以在 Paxos 中，leader 节点处理过的事务，follwer 节点简单跟随即可，这体现了其对公链假定的改变;Caesar 支持灵活的容错模型，可以与 Paxos 共同使用以防范 leader 节点由于 TEEs 遭到破坏产生的安全威胁，该协议支持在 follwer 节点发现 leader 节点不可靠时将其驱逐，从而保证全网的安全;Quorum 支持 Raft 和 Istanbul BFT 两种协议。后者是由来自台湾的 AMIS 帐联网公司在 2017 年研发的，可以大幅提升现有的以太坊架构的讯息交换效率;Corda 比较特殊，它借鉴“矿工”角色设计了公证人模块来提供交易公证(也即签名)服务，整个网络不依赖于任何特定的共识算法。但公证人是一个集群概念，一般使用 BFT 或 Raft 在公证人间达成一致，因此，公证人是存在效率问题，可能成为效率瓶颈;与传统分布式系统的共识设计相比，Hyperledger Fabric 并没有什么改进，其共识方式与中心化共识的分布式数据库一致;FISCO BCOS 支持 PBFT 共识算法，具备拜占庭容错功能，也提供 RAFT 共识算法，适用于在节点可信度比较乐观的场景;Coco 是通过 TEEs 提高节点可信性，以降低共识协议的复杂度;Quorum 也没做多少调整，尤其是在引入 Istanbul BFT 之前;Corda 应该说是在传统设计中引入了“矿工”理念。

(二)出块速度

由于替换了共识机制，因此相比使用 POW 的比特币、以太坊，联盟链出块速度要提高很多。Hyperledger Fabric、FISCO BCOS、Coco 都是秒级出块;Quorum 则称是毫秒级，默认设定是 50 毫秒，可以调整;Corda 没有块，所以也没有出块速度可以考量。

(三)TPS

TPS 相当于区块链世界中的“网红”，很多新出现的链都把 TPS 贴在“脑门”上。这五大联盟链虽然 TPS 远高于比特币、以太坊，但还是比现有的分布式系统逊色：

Hyperledger Fabric 通常实测的 TPS 在 300-500 之间;FISCO BCOS 实测单链可以达到 1000 以上。并且支持多链架构下的并行计算，可灵活扩展，理论上无上限。Coco 官方数据是 1600;

Quorum 在 Istanbul BFT 协议下可以达到 400-800，Raft 下缺少数据;Corda 由于其网络结构的原因，没有全局吞吐量可以衡量。其实 TPS 方面如果没有达到一个数量级以上的差异，是不用特殊关注的，因为在实际应用中，节点数量、网络环境、硬件配置、软件设计等都会对 TPS 产生影响，而现有的联盟链在吞吐量上已经可以满足相当一部分商业场景的要求，毕竟 Visa 在 2016 年每秒实际处理的交易也只有 1,667 笔，尽管 Visanet 据称有每秒处理 56,000 笔交易的能力。

(四)存储消耗

区块链可以说是以“浪费”存储来换取信任的技术。虽然存储设备的价格越来越低廉，但这不代表“浪费”就没毛病，存储的快速膨胀一定会带来效率、成本、可用性等诸多问题，甚至会要求改变设计架构，尤其是在大家都想追求“杀手级应用”的时候。Hyperledger Fabric 方面，蚂蚁金服倒是给出了一个详细的计算公式，Fabric 数据容量估算(GB) = 每种业务每天平均交易笔数 x (Fabric 每笔交易基本开销 + 每笔交易平均业务数据大小 KB x 2 ) x 业务 Channel 数量 x(365 x 年数 x(Peer 节点数量 x 2~1 之间 + Orderer 节点数量)+ Kafka Retention 天数 x Kafka Replica 数量) / (1024 x 1024)，其计算示例中，在业务笔数每天 10 万、4 节点、2 通道、单笔交易容量 1K 的情况(其他因素不详细列出了)下，年存储消耗 4619G;

FISCO BCOS 支持历史数据快速追踪，对接数据库，实现分布式存储，能够支持海量服务的存储需求，提高存储访问速率，节省存储消耗。Coco 由于设计上需要集成区块链协议做底层，因此其消耗就取决于集成的区块链协议，比如集成了 Hyperledger Fabric，那加上 Coco 自身的消耗，其存储消耗量至少应该是比肩 Fabric 的;

Quorum 也没有针对存储的特殊优化，至少应当按照大于以太坊消耗来估算;Corda 倒是不同于其他联盟链，因为它基本上就是传统的分布式数据库，而且没有任何节点保存全局数据，每个节点都只保存跟自己有关的数据，所以，其存储消耗应该与传统分布式系统设计类似，没有过多的冗余消耗。

综上，从效率方面看，在 Hyperledger Fabric 之后推出或开源的其他联盟链，效率高于它也属正常。FISCO BCOS、Quorum 本就是面向金融的设计，所以效率要求自然要高于一开始就希望做通用框架 Hyperledger Fabric;Coco 设计理念上就是希望做成“加速器”的，它的效率理应高于任何它可以集成的区块链;而 Corda 的设计模式决定了很难全面评价其效率，只能去单独观察每个实例。