全面解读区块链的"新基建"——BSN

1024讲话后，区块链在中国进入快速发展期。但在这个过程中，造链成本高、底层平台异构、数据无法交互、应用推广难等问题都阻碍着区块链的大规模应用。BSN正是一个针对这些问题的解决方案，从2019年12月开始内测，到2020年4月正式商用，再到如今已建成106个节点并大规模应用，BSN正在成为国内乃至全球最具影响力的区块链应用联盟。

本文将从BSN基本情况、主要机制、发展历程、未来展望四个角度进行梳理研究，力图较为全面地阐释BSN的运行机制、运营生态、发展前景。

一、BSN：区块链的“新基建”

2020年4月20日，国家发改委首次明确新型基础设施（“新基建”）的范围，基于区块链的新技术基础设施是其中的重要组成部分。但现阶段，区块链的应用发展并不充分，一方面，产业界对于区块链大规模应用的需求十分强烈，另一方面，产业界普遍存在三个问题：对于小规模开发者而言，如果想在核心技术中产生突破，学习成本较高，开发周期较长；对于中小企业而言，应用部署成本高，服务器资源和云服务费用较高；对于已有应用来说，不同底层的应用之间架构不同，数据难以打通。

区块链服务网络（Blockchain-based Service Network，以下称为BSN）正是在这种背景下诞生的。BSN是一个跨云服务、跨门户、跨底层框架，是基于联盟链技术并用于部署和运行区块链应用的全球性公共基础设施网络。

BSN由国家信息中心、中国移动通信集团公司、中国银联股份有限公司、北京红枣科技有限公司共同发起，致力于解决造链成本高、底层平台异构、数据无法交互、应用推广困难的问题，利用云服务基础设施的优势，以互联网理念为开发者提供公共区块链资源环境，极大降低区块链应用的开发、部署、运维、互通和监管成本，从而使区块链技术得到快速普及和发展。

就BSN和现有区块链平台的区别，红枣科技CPO刘国栋给出了十分生动的解释：单一结构的区块链平台和BSN，就像是“打井”和“自来水管网”的区别。同样是可以喝水（搭建区块链应用），但打井模式成本高昂、费时费力、彼此不互通，而自来水管网模式，成本低廉、易用方便。

BSN发展联盟理事长单志广则用“1基1核6跨7性”概括了其顶层设计的特点：1基——以联盟链架构为基础；1核——以支撑智慧城市和数字经济为核心；6跨——跨云服务、跨门户、跨底层架构、跨公网、跨地域、跨机构；7性——开放性、公用性、扩展性、开源性、多门户性、低成本性和自主性。

表1：BSN与区块链云服务对比

来源：BSN官网《区块链和BSN介绍》

从参与方的角度来看，BSN的基本生态主要由五类企业参与组成：云服务商、底层框架商、门户商、开发者和BSN运维体系。生态内各类企业都有着具体的分工。

图1：BSN生态

来源：BSN官网

在BSN网络中，不同背景、不同需求的开发者可以根据待开发应用的需求选择合适的门户、区块链底层、云服务，并进行区块链应用的部署与运行。但在政务、能源等存在保密数据的特殊应用场景，即使在互联网环境下，仍然需要行业内网进行信息化。因此，类似于互联网内网的模式，基于BSN核心技术，BSN在公有网络之外提供了专网和赋能平台。

BSN专网相当于一个缩小版的BSN公网平台，只不过是部署在电子政务外网，或者行业专网内的一整套包含区块链节点管理、资源编排、应用管理和发布门户等在内的专属区块链平台。通过在TCP/IP传输的内网或局域网之上搭建一层区块链应用的运行环境，专网管理方可以通过管理门户审核和监督上线的区块链应用，并统一控制所有应用的数据权限和ID权限。

赋能平台产品（“赋能平台”，BSNEP）是部署在开发者自己的系统环境中，提供BSN的核心API接口，开发者可以利用这些接口在BSN上进行各类操作。在这种环境下，各企业或个人可以利用BSN的底层能力，建立自己的区块链业务模式，服务自己的客户。

从网络架构的角度来看，BSN核心架构由公共城市节点、共识排序集群服务、权限管理链、智能网关和预制链码机制组成。

图2：BSN核心架构

来源：01区块链根据《区块链服务网络基础白皮书》整理

城市节点是一个部署在每个地级市的IDC机房或云资源内的公共区块链环境系统。截至2020年12月1日，已经在全国范围内26个省（含直辖市、自治区、特别行政区）80个城市建成了99个BSN公共城市节点，在北美洲、欧洲等6个大洲建立加利福尼亚、巴黎等7个海外节点，所有城市节点均支持同城专线接入。

图3：各省公共城市节点数（截至2020年12月1日）

来源：01区块链根据BSN官网数据整理制图

在公共城市节点上，应用发布方和使用方可以使用统一身份证书发布、管理和加入不限数量的区块链应用，不再需要建设独立的区块链运行环境。其中，应用发布者可根据业务需求选择若干城市节点，以及每个节点上所需的 TPS（Transactions Per Second）、存储和带宽来发布应用，并根据权限配置规则把应用灵活设定为私链或联盟链；应用参与者可以在取得应用授权的情况下，连入任何一个应用部署的城市节点参与相关业务。

图4：部分节点运行情况（2020年12月1日）

来源：BSN官网

二、BSN的跨链和安全机制

1. 跨链机制

区块链应用协同是刚性需求，基于不同架构的区块链的应用已经很多，而应用之间的数据打通能够创造新的价值。如果数据只能在单一区块链体系内运行，最终的结果就是形成更大程度的数据孤岛。针对不同框架以及框架的应用与应用之间互通问题，一方面，BSN选用DAML作为生态内DApp编写的标准语言，由于DAML已集成 Vmware 区块链、Corda、Hyperledger Fabric等，DAML的加入将允许开发者更轻松地实现与BSN上部署的其它分布式应用程序间的交互；另一方面，BSN针对数据传输提出了以下两套解决方案，一种是链外方案，一种是链内方案。

链外方案目前已经较为成熟，是一种通过网关的数据互通机制。开发者的链下业务系统在获得应用发布者接入授权的情况下，通过城市节点网关同时访问和操作多个区块链应用链，可以实现基于链下中继的链间数据互通；链内方案目前仍在研究测试中，将通过集成现有的支持跨链的框架（如IRITA框架的Cosmos IBC协议），在BSN中支撑开发者的应用链之间的跨链访问与互操作。

2. 安全机制

安全机制也是BSN网络中重要的一部分。BSN的密钥证书体系包括：用于链下应用系统请求网关API身份验证的应用接入密钥对、用于用户调用链码处理交易身份验证的用户交易密钥对。

为了在保证数据安全的情况下尽可能给予开发者选择的空间，每种证书在管理时都有密钥托管模式和上传公钥模式两种，不同类型区块链的API会有所不同，但基本分类相同。

图5：BSN密钥证书体系

来源：01区块链整理制图

以应用接入为例，当开发者在任何一个 BSN 门户内发布一个应用链时，可以选择密钥托管模式或上传公钥模式。密钥托管模式是用户委托服务网络生成密钥，由用户在BSN门户内下载后使用。上传公钥模式是由应用链用户在本地生成密钥，再将公钥通过BSN门户上传，然后使用私钥进行交易签名连接城市节点网关，完成应用的接入鉴权。相较而言，密钥托管模式比较方便，但上传公钥模式更自主化，具体使用哪种模式完全由开发者自行选择设定。在开发者在设置用户交易密钥时，相应原理类似。

图6：Fabric密钥托管交易流程

来源：01区块链整理制图

图7：Fabric上传公钥交易流程

来源：01区块链整理制图

三、BSN的发展：肩载厚望而生，不负期待而立

在一年多的时间里，从业务拓展角度来看，BSN已经从初步内测、正式商用到如今建成106个城市节点、被多个政府部门列入长期发展与应用规划中；从技术角度来看，BSN已经适配Hyperledger Fabric（及国密）、FISCO BCOS（及国密）、XuperChain（及国密）、CITA（及国密）等联盟链框架，并已集成Nervos、Tezos、NEO、EOS、IRISnet、Ethereum、ShareRing、Solana和Alogrand等公有链，可以说取得了很大的成功。

对此，我们梳理了BSN发展历程中重要的事件：

2019年10月15日，国家信息中心、中国移动通信集团公司、中国银联等在北京共同宣布，由六家具体单位共同设计并建设的BSN正式内测发布。

2019年12月1日，首届区块链服务网络合作伙伴大会暨区块链服务网络助力社会治理和城市大脑下城平台试点启动仪式在浙江杭州举行。BSN联盟首批成员包括中国银联、中国移动、中国电信、招银国际、微众银行、火币中国等。

2019年12月6日，以“传统信息化系统链改方案”为主题的BSN第一次开发者大赛正式启动。

2019年12月11日，微众银行成为BSN的第一家技术基础设施提供商。

2019年12月13日，福建移动厦门分公司在厦门部署完成全省首个BSN节点。

2020年1月6日，国家信息中心智慧城市发展研究中心副主任唐斯斯透露，从2019年10月到2020年3月是BSN网络的内测期，提供给400个企业者和600个开发者免费内测，杭州是第一个试点城市。

2020年3月26日，甘肃14个市州的BSN城市节点全部完成，全国城市节点已达到69个。

2020年4月19日，官网内增加了BSN资费计算器，用户不需注册不需登录就能够了解在BSN上部署区块链应用的成本，为制定采购计划提供帮助。

2020年4月25日，区块链服务网络BSN商用启动大会在北京正式召开，BSN开启正式商用并启动国际版海外公测。BSN公共城市节点中，中国节点已建成76个，44个在建。云服务商包括中国移动、中国电信、中国联通、AWS、百度云、Azure。

2020年6月23日，BSN宣布将Chainlink预言机功能引入其网络。这一集成将使政府和企业能够通过IRITA跨链服务枢纽使用Chainlink预言机，帮助BSN网络中的应用程序获取经过验证的真实数据。

2020年7月17日，在T-EDGE X全球产业区块链峰会上，“BSN北京区块链主干网”正式落户大兴。

2020年7月21日，区块链服务网络BSN宣布集成Nervos、Tezos、NEO、EOS、IRISnet和Ethereum等六大公链，从8月10日起，这六个区块链平台上的开发者将可以使用 BSN 海外数据中心的数据存储和带宽来构建DApp和运行节点。本次6个区块链项目是BSN第一批整合的去中心化公有链。

2020年7月22日，BSN发布第一批官方指定应用名单，包含共9大类的12个区块链应用。第一批入选BSN的指定应用已经接入BSN服务网络，分别使用了Fabric或FISCO BCOS底层框架。

2020年7月31日，Fabric国密正式集成到BSN中，并推出了公测版本。

2020年8月10日，BSN国际官网（global.bsnbase.com）正式上线发布。

2020年8月12日，北京红枣科技CPO刘国栋表示，BSN已完成的Fabric、FISCO BCOS以及百度Xuper Chain适配，接下来BSN还会将CITA和京东JDChain纳入其中。

2020年8月24日，福建省人民政府办公厅印发《福建省新型基础设施建设三年行动计划（2020—2022年）》，计划指出启动建设基于BSN的国家东南区域区块链主干网，开发上线数字福建区块链应用公共平台。

2020年9月4日，红枣科技CEO何亦凡表示，区块链服务网络发展联盟的成员单位从组建时的首批19家，增加到目前的30家。

2020年9月17日，BSN联盟宣布，将携同火币集团在9月底之前正式启动“BSN开放联盟链项目”，以推动公有链技术在中国境内以合法、合规、 符合监管要求的方式健康发展。

2020年9月27日，BSN开放联盟链项目全球启动仪式今日在京举行，并公布首批6个联盟链成员：Polkadot、Tezos、Algorand、Cosmos、Etherum、火币公链。此外，上线后具体联盟链名字以中国城市命名。

2020年10月31日，BSN发布公告表示，分别完成了BSN中国官网和BSN国际官网的季度版本迭代，更新内容包括许可链测试网上线、基于Poly Enterprise和IRITA的BSN跨链通信枢纽测试网服务等。

2020年11月26日，BSN发推宣布，将跨链协议Polkadot、云计算初创公司Oasis和公链项目Bityuan集成到其网络中。

2020年11月27日，由国家信息中心、湖北省发展改革委联合主办的首届区块链服务网络（BSN）全球技术创新发展峰会暨湖北区块链技术创新大会在武汉成功召开，相关领导、国内外区块链巨头参加会议并致辞。

随着BSN开发生态的不断优化，开发者和相关企业参与其中并开发了众多应用，为了甄选并借助现有生态所覆盖的商业渠道资源推介各领域的优质区块链应用，BSN推出了官方指定应用，截至2020年12月1日，已有15大类32个应用成为指定应用。

表2：BSN主要应用类别

来源：BSN官网

四、BSN发展前景：立足国内，放眼国际

随着BSN受重视程度的逐步提升、适配底层逐步增多、覆盖城市范围逐步扩大，其必将对于区块链行业乃至信息领域的未来产生巨大影响，主要可分为国内和国际两方面来看。

1. 国内：未来的区块链基础设施

（1）提供统一便捷的开放平台。BSN的产生与推广，能够节省区块链应用部署和运维成本、降低区块链应用开发门槛、提供灵活的接入方式，有望成为未来区块链的基础设施、DApp的“互联网”。

表3：互联网与BSN的对比

来源：BSN官网《区块链和BSN介绍》

（2）营造良性竞争氛围。BSN并不是把现有的区块链行业推翻重建，而是在目前多链并存的情况下，提供一个统一、便捷的平台，对于区块链企业来说，可以在这个平台推广应用、吸引客户和开发者，在这种情况下，还能促进各个链之间的良性竞争，使得链开发商优化自己的区块链性能来吸引BSN平台内的开发者。

2. 国际：拓展市场并争取国际标准

从设计之初，BSN发展联盟赋予BSN的愿景就极其宏大，《区块链服务网络基础白皮书》里写到：“区块链技术和服务网络的特点将显著提高包括“一带一路”在内的跨国协作、跨境贸易、金融服务、项目管理和运输物流等业务的管理和协作效率。随着服务网络在全球各国逐步落地，它将成为由中国自主创新的全球性区块链基础设施网络。”

因此，一旦BSN在中国被证明是高效和可扩展的，将有机会向国外进行推广，从BSN发展历程也能看出其国际化导向：引入国外服务商参与BSN建设、适配国外常用的公链……区块链服务网络对于未来区块链行业发展的重要性就相当于互联网之于“万物互联”的时代，中国需要一个足够强大的区块链基础设施来加强自身在区块链领域的国际影响、获得国际相关标准的制定权，从而在“信息上链”的发展大潮中获得主动。在这一过程中，优化国内市场、推动跨国协作、吸引国外开发者、落地国际化应用是必经之路，BSN也正是按照这样的思路在发展。

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