大家好，今天来为大家分享交易平台设计架构包括的一些知识点，和三层架构用户服务系统的设计与实现的问题解析，大家要是都明白，那么可以忽略，如果不太清楚的话可以看看本篇文章，相信很大概率可以解决您的问题，接下来我们就一起来看看吧！

本文目录

1. 三层架构用户服务系统的设计与实现
2. 各区块链架构的横向比较
3. 碳交易的总体架构

一、三层架构用户服务系统的设计与实现

三层架构用户服务系统的设计与实现

基于三层架构的用户服务系统的设计实现了用户的集中管理和授权，为不同信息平台提供了验证授权及信息管理的接口，进一步理顺了组织机构的层层关系，方便用户使用。具体如何实现的呢，一起来看看下面的文章!

随着信息技术的不断发展，三层架构(C/S或B/S)现已经成为主流技术。三层结构模式是目前流行的协同开发模型，这种模式将应用开发中的部件划分为三层：表示层、业务逻辑层、数据访问层。它的优点是联机的用户数比较多，每次交易的时间都比较短，伸缩性和容错性强。同时支持客户端应用程序的开发和分布，能通过客户端计算机与应用程序逻辑分开。三层模式都在其安全环境中进行。软件的开发工作和维护工作可相对独立进行。

用户服务系统的设计思想是建立一个相对独立于各个应用系统，能够统一管理用户帐户信息和组织机构，方便用户使用和管理的接口系统，解决原有信息系统中，不同应用平台中同一用户有多个的用户账户的问题。

本系统定位针对于各级部门，面向各级部门所有人员，提供统一、完善的、易用的用户认证和组织机构管理平台，对用户的身份认证和组织机构进行统一管理和维护。

统一认证的前提是不同应用系统平台所有用户信息的数据都存储在数据库中。应用ASP.NET技术将统一认证封闭为WEB服务，方便不同应用系统的调用，达到统一认证、管理、授权的目的。因此要求该部分功能支持单点登录，即所有应用系统在用户登录时能统一用户名和口令。同时能够设置用户权限，避免对原有应用平台进行规模较大的修改。由于用户服务系统要和其他应用系统集成才能为其提供服务，不同的应用系统可能会使用不同的数据库，或运行在不同的操作系统平台上，因此，要求具备良好的平台兼容性，屏蔽差异。在安全性方面，要杜绝漏洞和各种隐患，使信息的传递在安全保障范围内。

组织结构管理系统的体系模块划分需求如下：

(1)组织机构及机构间关系的建立、修改、删除等;如创建一个用户，将用户分配到某个部门、将用户赋予某个角色等。(2)组织机构(集)的检索：如获取某部门的所有用户、得到某用户的部门列表、获取某部门的.上级部门等。(3)各类机构提供方便获取关联对象的属性。如dept.Users可获取该部门的直属用户、org.Depts可获取该单位的直属部门。(4)机构(集)的排序功能。组织机构服务提供接口方法用以对各类实体排定次序。如部门在单位内的排序、用户在部门内的排序等。

用户服务系统由两部分组成：统一认证和组织结构管理。

统一认证：负责提供用户身份认证服务。主要包括用户注册、帐号关联和用户认证。用户注册是指用户在统一身份认证服务中注册帐号，包括新用户注册和用户修改注册信息两部分。组织结构管理：管理信息平台所有用户的信息，为管理员提供操作界面管理用户、账号、角色、单位、部门等信息。主要由3部分组成：(1)数据库:用户信息与用户账号信息分开处理，分别在数据库的不同表中，这样操作对系统扩充性更为有利。(2)管理模块:主要包括组织结构及单位管理、部门管理、用户管理、账号管理、角色管理等。(3)管理端:为管理操作提供可视化管理界面。

MD5是一种单向加密的加密算法，经常用于系统用户登录认证方面。本系统中，新用户注册帐号时，若将密码直接保存到数据库中，万一信息遭遇泄露，不能保证数据的安全。因此，在密码数据存储时，对其进行MD5加密操作后再保存，这样，即使密码信息暴露，也不会泄露真正的含义。用户登录时，也将用户的密码数据进行加密后再和数据库中数据进行比较，即可达到验证身份目的。

.NET中System.Security.Cryptography命名空间包含的MD5CryptoServiceProvider类，提供专门用于MD5单向数据加密的方法。使用时只需在程序中实例化MD5CryptoServiceProvider类，调用MD5加密解密函数，并以明文作为参数就可以实现加密功能。具体语法如下：

System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(txtPwd.Text.Trim()，”MD5”).ToString();

在系统开发的后期，为了达到跨平台、跨地域的目的，我们采用了Remoting技术来实现。.NET Remoting就是传统DCOM的替代，主要实现进程间的通信，以一种对象通过应用程序域与另一对象进行交互为框架，实现协同工作。这也正是我们使用Remoting的原因。

二、各区块链架构的横向比较

时常听人们谈起区块链，从 2009年比特币诞生至今，各式各样的区块链系统或基于区块链的应用不断被开发出来，并被应用到大量的场景中，而区块链技术本身也在不停地变化和改进。

区块链又被称为分布式账本，与之对应的则是中心化账本，比如银行。与中心化账本不同的是，分布式账本依靠的是将账本数据冗余存储在所有参与节点中，来保证账本的安全性。简单地说，区块链会用到三种底层技术：点对点网络技术、密码学技术和分布式一致性算法。而通常，区块链系统还会“免费附赠”一种被称为智能合约的功能。智能合约虽然不是区块链系统的必要组成部分，但由于区块链天生所具备的去中心化特点，使它可以很好地为智能合约提供可信的计算环境。

为了适应不同场景的需求，区块链系统在实际应用的过程中往往会需要进行各种改造，以满足特定业务的要求，比如身份认证、共识机制、密钥管理、交易频次、响应时间、隐私保护、监管要求等。而实际应用区块链系统的公司往往没有进行这种改造的能力，于是市场上慢慢出现了一些用于定制专用区块链系统的框架，采用这些框架就可以很方便地定制出适用于企业自身业务的区块链系统。

本文将对目前市场上几个典型的区块链框架进行横向对比，看看它们都有哪些特点，以及它们之间到底有哪些区别。为了保持对比的公正性，本文将只针对开源的区块链框架进行讨论。

比特币(bitcoin)源自一名叫做中本聪(Satoshi Nakamoto)的人在 2008年发表的一篇名为《比特币：一种点对点的电子现金系统》(Bitcoin: A Peer-to-PeerElectronic Cash System)的论文，文中描述了一种被他称为“比特币”的电子货币及其算法。在之后的几年里，比特币不断成长和成熟，而它的底层技术也逐渐被人们认识并抽象出来，这就是区块链技术。比特币作为区块链的鼻祖，在区块链的大家族中具有举足轻重的地位，基于比特币技术开发出的山寨币(altcoins)的数量有如天上繁星，数不胜数。

从论文中可以得知，中本聪设计比特币的目的，就是希望能够实现一种完全基于点对点网络的电子现金系统，使得在线支付能够直接由一方发起并支付给另外一方，中间不需要通过任何的中介机构。总结来说，他希望比特币的设计能够实现以下这些目标：

●不需要中央机构就可以发行货币

从电子现金系统的角度来看，以上这些目标在比特币中基本都得到了实现，但是依然有一些技术问题有待解决，比如延展性攻击、区块容量限制、区块分叉、扩展性等。

在应用场景方面，目前大量的数字货币项目都是基于比特币架构来设计的，此外还有一些比较实际的应用案例，比如彩色币、t?等。

彩色币(coloredcoin)，通过仔细跟踪一些特定比特币的来龙去脉，可以将它们与其他的比特币区分开来，这些特定的比特币就叫作彩色币。它们具有一些特殊的属性，从而具有与比特币面值无关的价值，利用彩色币的这种特性，使得开发者可以在比特币网络上创建其它的数字资产。彩色币本身就是比特币，存储和转移不需要第三方，可以利用已经存在的比特币的基础。

t?是比特币区块链在金融领域的应用，是美国在线零售商 Overstock推出的基于区块链的私有和公有股权交易平台。

以太坊(ethereum)的目标是提供一个带有图灵完备语言的区块链，用这种语言可以创建合约来编写任意状态转换功能，用户只要简单地用几行代码来实现逻辑，就能够创建一个基于区块链的应用程序，并应用于货币以外的场景。

以太坊的设计思想是不直接“支持”任何应用，但图灵完备的编程语言意味着理论上任意的合约逻辑和任何类型的应用都可以被创建出来。总结来说，以太坊在比特币的设计目标之外，还需要实现以下几个目标：

目前基于以太坊的合约项目已达到数百个，比较有名的有 Augur、TheDAO、Digix、FirstBlood等。

Augur是一个去中心化的预测市场平台，基于以太坊区块链技术。用户可以用数字货币进行预测和下注，依靠群众的智慧来预判事件的发展结果，可以有效地消除对手方风险和服务器的中心化风险。

限于篇幅，基于以太坊智能合约平台的项目就不多介绍了。基于以太坊的代码进行改造的区块链项目也有不少，但几乎都是闭源项目，只能依靠一些公开的特性来推断，所以就不在本文展开讨论了。

Fabric是由 IBM和 DAH主导开发的一个区块链框架，是超级帐本的项目成员之一。它的功能与以太坊类似，也是一个分布式的智能合约平台。但与以太坊和比特币不同的是，它从一开始就是一个框架，而不是一个公有链，也没有内置的代币(token)。

超级账本(hyperledger)是 Linux基金会于 2015年发起的推进区块链技术和标准的开源项目，加入成员包括：荷兰银行(ABN AMRO)、埃森哲(Accenture)等十几个不同利益体，目标是让成员共同合作，共建开放平台，满足来自多个不同行业各种用户案例，并简化业务流程。

作为一个区块链框架，Fabric采用了松耦合的设计，将共识机制、身份验证等组件模块化，使之在应用过程中可以方便地替换成自定义的模块。除此之外，Fabric还采用了容器技术，将智能合约代码(chaincode)放在 docker中运行，从而使得智能合约可以用几乎任意的高级语言来编写。

目前已经有不少采用 Fabric架构进行开发的概念验证(POC)项目在实施过程中，其中不乏一些金融机构做出的尝试，不过由于项目刚刚起步，还没有比较成熟的落地应用。

DNA(Distributed Networks Architecture，分布式网络架构)，是由总部位于上海的区块链创业公司“分布科技”开发的区块链架构，可以同时支持公有链、联盟链、私有链等不同应用类型和场景，并快速与业务系统集成。

与以太坊、Fabric不同的是，DNA在系统底层实现了对多种数字资产的支持，用户可以直接在链上创建自己的资产类型，并用智能合约来控制它的发行逻辑。对于绝大部分的区块链应用场景，数字资产是必不可少的，而为每一种数字资产都开发一套基于智能合约的转账、发行逻辑是非常浪费且低效的。因此，由区块链底层提供直接的数字资产功能是十分必要的。而对于那些完全不需要数字资产的应用场景，同样可以基于 DNA提供的智能合约架构来编写任意的自定义逻辑来实现。

●图灵完备的智能合约和状态持久化

目前已有不少金融机构采用 DNA架构来进行区块链概念验证产品的开发。除此之外，还有一些已经落地的区块链项目，如小蚁区块链、法链等。

小蚁(antshares)是一个定位于资产数字化的公有链，将实体世界的资产和权益进行数字化，通过点对点网络进行登记发行、转让交易、清算交割等金融业务的去中心化网络协议。它采用社区化开发的模式，在架构上与 DNA保持一致，从而可以与任何基于DNA的区块链系统发生跨链互操作。

法链是全球第一个大规模商用的法律存证区块链，一个底层基于 DNA区块链技术，并由多个机构参与建立和运营的证据记录和保存系统。该系统没有中心控制点，且数据一旦录入，单个机构或节点无法篡改，从而满足司法存证的要求。

Corda是由一家总部位于纽约的区块链创业公司 R3CEV开发的，由其发起的 R3区块链联盟，至今已吸引了数十家巨头银行的参与，其中包括富国银行、美国银行、纽约梅隆银行、花旗银行、德国商业银行、德意志银行、汇丰银行、三菱 UFJ金融集团、摩根士丹利、澳大利亚国民银行、加拿大皇家银行、瑞典北欧斯安银行（SEB）、法国兴业银行等。

从 R3成员的组成上也可以看出，Corda是一款专门用于银行与银行间业务的区块链架构。尽管 R3自己声称 Corda不是区块链，但从各项特征来看，它具备区块链的一些特性。

接下来，将对前文中提到的这些区块链框架进行一系列的技术对比，并从多个维度展开介绍它们的区别与相似之处。

区块链的内置代币通常是一种经济激励模型和防止垃圾交易的手段。比特币天生就有且只有一种内置代币，所以在比特币系统中所有的“交易”本质上都是转账行为，除非通过外部的协议层来给比特币增加额外的数字资产。

以太坊和 DNA具有内置代币，它们的作用除了以上提到的经济激励和防止垃圾交易之外，还具有为系统内置功能提供一个收费的渠道。比如以太坊的智能合约运行需要消耗 GAS，而 DNA的数字资产创建也需要消耗一定的代币。

以太坊和 Fabric没有内置的多种数字资产支持，而是通过智能合约来实现相应的功能。这种方式的好处在于，系统设计可以做到非常简洁，而且资产的行为可以任意指定，自由度极高。然而这样的设计也会带来一系列的负面影响，比如所有的资产创建者不得不自己编写重复的业务逻辑，而用户也没有办法通过统一的方式去操作自己的资产。

相比之下，DNA和 Corda采用了在底层支持多种数字资产的方式，让资产创建者可以方便地创建自己的资产类型，而用户也可以在同一个客户端中管理所有的资产。对于逻辑更加复杂一点的业务场景来说，他们同样可以利用智能合约来强化资产的功能，或者创建一种与资产无关的业务逻辑。

UTXO(Unspent Transaction Output)是这样一种机制：每一枚数字货币都会被登记在一个账户的所有权之下，一枚数字货币有两种状态，即要么还没有被花费，要么已经被花费。当需要使用一枚数字货币的时候，就将它的状态标记为已经花费，并创造一枚新的与之等额的数字货币，将它的所有权登记到新的账户之下。在这个过程中，被标记为已花费的数字货币就被称为交易的输入，而创造出来的新的数字货币被称为交易的输出，在一笔交易中，可以包含多个输入和多个输出，但是输入之和与输出之和必须相等。要计算一个账户的余额时，只要将所有登记在该账户下的数字货币的面额相加即可得出。

比特币和 Corda就采用了 UTXO这样一种账户机制，而以太坊则采用了更加直观的余额机制：每个账户有一个状态，状态中直接记录了账户当前的余额，转账的逻辑就是从一个账户中减去一部分余额，并在另一个账户中加上相应的余额，减去的部分和加上的部分必须相等。DNA在账户机制上同时兼容这两种模式。

那么 UTXO模式和余额模式，究竟有什么优缺点呢？UTXO最大的好处就是，基于 UTXO的交易可以并行验证且任意排序，因为所有的 UTXO之间都是没有关联的，这对区块链未来的伸缩性是有很大帮助的，而基于余额的设计就没有这个优势了；反过来，余额设计的优点是设计思想非常简洁和直觉化，便于程序实现，特别是在智能合约中，要处理 UTXO的状态是非常困难的。这也是为什么以智能合约为主要功能的以太坊选择余额设计的原因，而比特币、OnchainDNA、Corda这些以数字资产为核心的架构则更倾向于 UTXO设计。

关于身份认证，比特币和以太坊基本没有身份认证的设计，原因很简单，因为这两者的设计思想都是强调隐私和匿名，而反对监管和中心化，而身份认证就势必要引入一些中心或者弱化的中心机构。Fabric、DNA和 Corda不约而同地选择了采用数字证书来对用户身份进行认证，原因在于这三者都有应用于现有金融系统的设计目标，而金融系统必然要考虑合规化并接受监管，此外现有的金融系统已经大范围地采用数字证书方案，这样便可以和区块链系统快速集成。

三、碳交易的总体架构

总体而言，碳交易市场(见图1)可以简单地分为配额交易市场和自愿交易市场。配额交易市场为那些有温室气体排放上限的国家或企业提供碳交易平台，以满足其减排；自愿交易市场则是从其他目标出发(如企业社会责任、品牌建设、社会效益等)，自愿进行碳交易以实现其目标。

配额碳交易(见图2)可以分成两大类，一是基于配额的交易，买家在“总量管制与交易制度”体制下购买由管理者制定、分配(或拍卖)的减排配额，譬如《京都议定书》下的分配数量单位(AAUs)和欧盟排放交易体系(EU—ETS)下的欧盟配额(EUAs)；二是基于项目的交易，买主向可证实减低温室气体排放的项目购买减排额，最典型的此类交易为清洁发展机制(CDM)以及联合履行机制(JI)下分别产生核证减排量(CERs)和减排单位(ERUs)。

欧盟碳排放配额简单地说就是欧盟国家的许可碳排放量。欧盟所有成员国都制定了国家分配方案(NAP)，明确规定成员国每年的二氧化碳许可排放量(与《京都议定书》规定的减排标准相一致)，各国政府根据本国的总排放量向各企业分发碳排放配额。如果企业在一定期限内没有使用完碳排放配额，则可以出售；一旦企业的排放量超出分配的配额，就必须从没有用完配额的企业手中购买配额。

《京都议定书》的减排目标规定欧盟国家在2008—2012年平均比1990年排放水平削减8%，由于欧盟各成员国的经济和减排成本存在差异，为降低各国减排成本，欧盟于2003年10月25日提出建立欧盟排放贸易体系(EU—ETS)，该体系于2005年1月成立并运行，成为全球最大的多国家、多领域温室气体排放权交易体系。该体系的核心部分就是碳排放配额的交易。

欧盟排放贸易体系共包括约12000家大型企业，主要分布在能源密集度较高的重化工行业，包括能源、采矿、有色金属制造、水泥、石灰石、玻璃、陶瓷、制浆造纸等。航空业可能在2011年加入到这个体系中。

《联合国气候变化框架公约》(UNFC—CC)附件1缔约方国家(发达国家)之间协商确定排放配额(AAU)。这些国家根据各自的减排承诺被分配各自的排放上限，并根据本国实际的温室气体排放量，对超出其排放配额的部分或者剩余的部分，通过国际市场购买或者出售。

协商确定的排放配额只分配给附件1缔约方国家(发达国家)，因此很多东欧国家特别是俄罗斯、乌克兰、罗马尼亚等近年来由于制造业的衰退，成为排放配额市场的净出口国与最大受益国。东欧国家的排放配额盈余被称为“热空气”，由于这些“热空气”并非来自节能与能效提高而是来自产业缩水，所以大部分国家不愿意购买这些“热空气”，因为花钱购买这些配额似乎并不具有减排意义。

核证减排量(CER)，指的是附件1缔约方国家(发达国家)以提供资金和技术的方式，与非附件1国家(发展中国家)开展项目级合作(通过清洁发展机制)，项目所实现的核证减排量可经过碳交易市场用于附件1国家完成《京都议定书》减排目标的承诺。核证减排量是碳交易配额市场中最重要的基于项目的可交易碳汇。

指联合履行允许附件1国家通过投资项目的方式从同属于附件1的另外一个国家获得排放减量单位(ERU)。附件1国家在2000年1月1日之后开始的项目可以申请成为联合履行机制项目，但是联合履行机制产生的排放减量额只在2008年1月1日之后开始签发，因此联合履行机制比起清洁发展机制，发展相对不够充分。

自愿减排交易市场(见图3)早在强制性减排市场建立之前就已经存在，由于其不依赖法律进行强制性减排，因此其中的大部分交易也不需要对获得的减排量进行统一的认证与核查。虽然自愿减排市场缺乏统一管理，但是机制灵活，从申请、审核、交易到完成所需时间相对更短，价格也较低，主要被用于企业的市场营销、企业社会责任、品牌建设等。虽然目前该市场碳交易额所占的比例很小，不过潜力巨大。

从总体来讲，自愿市场分为碳汇标准与无碳标准交易两种。自愿市场碳汇交易的配额部分，主要的产品有芝加哥气候交易所(CCX)开发的CFI(碳金融工具)。自愿市场碳汇交易基于项目部分，内容比较丰富，近年来不断有新的计划和系统出现，主要包括自愿减排量(VER)的交易。同时很多非政府组织从环境保护与气候变化的角度出发，开发了很多自愿减排碳交易产品，比如农林减排体系(VIVO)计划，主要关注在发展中国家造林与环境保护项目；气候、社区和生物多样性联盟(CCBA)开发的项目设计标准(CCB)，以及由气候集团、世界经济论坛和国际碳交易联合会(IETA)联合开发的温室气体自愿减量认证标准(VCS)也具有类似性。至于自愿市场的无碳标准，则是在《无碳议定书》的框架下发展的一套相对独立的四步骤碳抵消方案(评估碳排放、自我减排、通过能源与环境项目抵消碳排放、第三方认证)，实现无碳目标。

关于交易平台设计架构包括，三层架构用户服务系统的设计与实现的介绍到此结束，希望对大家有所帮助。