# 超級帳本 (Hyperledger) 101

## Blockchain

- 去中心化
- 分散式帳本

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- The name blockchain stems from its technical structure — a chain of blocks. Each block is linked to the previous block with a cryptographic hash. A block is a datastructure which allows to store a list of transactions.
- to execute arbitrary code within so-called smart contracts.

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- 比特幣 Bitcon
- 以太坊 Ethereum
- 超級帳本 Hyperledger
- R3 Corda

## Do you need a blockchain?

- Permissionless Blockchain (Bitcon/Ethereum)
- open and decentralized
- no central entity which manages the membership
- Any peer can join and leave the network as reader and writer at any time
- hides privacy relevant information (e.g. Zerocash)
- Permissioned Blockchain (Hyperledger/R3)
- only authorize a limited set of readers and writers
- a central entity decides and attributes the right to individual peers to participate in the write or read operations of the blockchain.
- To provide encapsulation and privacy, reader and writer could also run in separated parallel blockchains that are interconnected



## Hyperledger（超級帳本）

- Linux 基金會主導
- 超過 150 個會員加入（包括 IBM、SAP、Intel、J.P.Morgan、accenture、AIRBUS、HITACHI、百度、CISCO 等等)
- 開放源碼、開放標準、開放治理三大原則

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## IBM 內部案例

- IBM融資部門（Global Financing，IGF）有一套供應鏈金流服務，提供訂單、庫存、應收帳款等金流服務，給IBM內部超過4,000家的上下游供應商、經銷商和業務夥伴使用，平均每年交易的總金額更高達440億美元。
- 原有交易方式是製造業者生產出伺服器、電腦等IT設備的零件後，在交由運輸公司進行送貨，最終交付給IBM。為了完成一份產品訂單，背後一整串流程中有許多人工作業，如訂單建立、包裝送貨、訂單金額輸入、發票寄送等，若有一個小地方出現人為失誤，追溯起來十分麻煩。
- 根據IBM統計，過去平均每年有多達2萬5千件的訂單爭議，每件平均得耗上44天處理，因爭議而凍結的帳款累計多達1億美元，都得延遲付款。

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- 為了解決內部資金活用這個業務上的痛點（Business Pain），IBM改用區塊鏈的分散式帳本技術來記錄供應鏈上的各項廠商資料，包含訂單、庫存以及應收帳款等金流服務。
- 根據IBM融資部門統計，可以把爭議解決的時間從44天減少為10天。更重要的是，困在爭議中的一億美元得以鬆綁，大幅提升了資本的自由度。

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- Hyperledger Fabic
- implemented in Go (golang.org)
- open-source
- a permissioned blockchain platform
- runs user-defined chaincode (smart contracts) in Go or Java
- SDKs in Node.js, Java, Go, REST and Python.
- strong security and identity
- a modular architecture with pluggable consensus protocols

- Hyperledger Sawtooth
- Un-Pluggable consensus (Change consensus on the fly by transaction)
- Includes Proof of Elapsed Time (PoET) consensus
- Write smart contracts in almost any language
- Ethereum contract support via Hyperledger Burrow integration
- Supply Chain example out of the box
- Parallel transaction execution for added throughput

- Hyperledger Composer
- implemented in javascript and node.js


## 企業應用案例

1. 跨境支付

2017年10月份，IBM與Stellar.org和KlickEx Group合作宣布了區塊鏈解決方案，以減少結算時間和成本實現區塊鏈跨境支付。這已經能夠橫跨太平洋島嶼和澳大利亞，紐西蘭和英國等12個國家的貨幣交易。

2. 教育

索尼公司和索尼全球教育與IBM合作開發了一個新的基於區塊鏈的學生教育記錄平台。在新制度下，學校管理人員可以整合和管理多所學校的學生教育資料，並更加確定地記錄和提交他們的學習歷史和數字化學習成績單，從而提高教育系統的效率。

3. 食品安全

零售巨頭 Walmart、快銷品巨頭聯合利華也採用了 IBM 的 Hyperledger，用區塊鏈打造從農場到餐桌皆可完整追蹤的食安履歷。徐文暉說傳統的食品污染事件發生後，平均要 6 天才能追蹤出源頭，但導入區塊鏈後，只要短短 13 秒就能知道到底是哪個環節發生問題。

4. 數位身分

2017年初，IBM和SecureKey Technologies推出數位身份和屬性共享網路。預計在2018年初即將上線，未來加拿大消費者將能夠選擇使用行動應用程式或Windows裝置來體驗這項區塊鏈的新服務。

5. 保險

AIG、IBM和渣打銀行使用區塊鏈成功實施了第一個跨國“智慧合約”保險政策。跨國風險轉移是商業保險中最為複雜的領域之一，區塊鏈的使用除了可以增加信任外，還可以減少摩擦。

6. 奢侈品

800億美元的鑽石產業每年都會遭遇到竊盜或詐欺，鑽石引爆的衝突等問題。IBM和Everledger正在共同努力，確保所有的鑽石都可認證，且依循嚴格法規。

7. 私募股權交易

NTRS與IBM合作，為私募股權市場推出了首個區塊鏈技術商業部署。該網絡正用於管理由瑞士日內瓦的一家資產管理公司Unigestion管理的私募股權基金，管理的資產達200億美元。

8. 運輸

IBM 已跟丹麥海運巨頭 MAERSK 成立了區塊鏈合資公司。全球 80% 貨物是由海運運送，其市場總值可達一年 4 兆美金。但光是要把貨櫃從丹麥海運到荷蘭，中間就需要歷經 30 個節點，總共 200 份紙本作業。據估計，光是處理紙本作業就會佔一趟運輸成本的 20% 左右；但這時區塊鏈就能派上用場了，IBM 與 Maersk 使用其區塊鏈 Hyperledger，不僅可以追蹤貨物流向，還能用智慧合約把這些煩人的紙本作業全部無人自動化，大大節省成本與時間。

資料來源:
- [IBM持續2018年投入區塊鏈](http://iknow.stpi.narl.org.tw/Post/Read.aspx?PostID=14080)
- [除了幣，產業還能怎使用區塊鏈？IBM 有深入詳解](https://www.inside.com.tw/2018/03/09/ibm-blockchain-2)

## 金融服務案例


資料來源:
- [區塊鏈應用每年可讓資本市場節省500至600億美元](http://iknow.stpi.narl.org.tw/Post/Read.aspx?PostID=13602)

## 區塊鏈可以解決的問題？

1. 數位化紙本文書作業：只要使用區塊鏈的不可竄改特性與智慧合約，就能大幅降低交易/物流雙方之間無效率訊息溝通、煩人紙本作業量，近一步減少產品運輸延誤，節省大量成本。
2. 加快結帳速度：區塊鏈可以為整個供應鏈提高交易透明度，從而提高周轉率及產銷速度，加快解決爭議及收款結算速度，全面改善及時交貨度 和出貨成本。
3. 大幅提升生產履歷信任度：區塊鏈也能提高可持續性產品的道德採購及驗證真實性。通過與認知運算 (AI) 技術結合，可有效的預測意外事件，及助於減少商業欺詐和監理合規性，並減輕風險。與過往需時數天相比下，區塊鏈商業網路能夠在數秒內追溯供應鏈中產品的來源。

資料來源:
- [除了幣，產業還能怎使用區塊鏈？IBM 有深入詳解](https://www.inside.com.tw/2018/03/09/ibm-blockchain-2)

## References

- [Do You Need BlockChain?](http://doyouneedablockchain.com/)
- [Paper: Do You Need BlockChain?](https://eprint.iacr.org/2017/375.pdf)
- [Hyperledger](https://www.hyperledger.org/)
- [Hyperledger Architecture, Volume 1](https://www.hyperledger.org/wp-content/uploads/2017/08/Hyperledger_Arch_WG_Paper_1_Consensus.pdf)
- [Hyperledger Architecture, Volume 2](https://www.hyperledger.org/wp-content/uploads/2018/04/Hyperledger_Arch_WG_Paper_2_SmartContracts.pdf)