蚂蚁区块链工程师自述:用区块链实现地铁二维码跨城通行

来源:蚂蚁金服

2020年春运启动的第一天,截至这天蚂蚁区块链助力的“长三角主要城市扫码互联互通”项目服务异地乘车人数较去年春运增加近15倍,接入城市扩大到11个,覆盖旅程1842公里,累计节省排队时间可绕地球飞行万余次。

思绪回到一年前,互通互联首次项目会议在支付宝办公所在地——杭州西溪路z空间进行。那天早上10点,来自上海、杭州、宁波等城市地铁公司的业务和技术人员没来得及去酒店办理入住,直接拖着行李箱到达了会议室。上午讨论确定方案,下午开始进行开发,闭关一个多月,基于区块链的地铁互联互通终于完成上线。彼时大家都有些精疲力竭,一个项目组成员甚至忙到忘记差点缴还房贷,但一年后大家都庆幸自己能成为本次项目中的一员。蚂蚁区块链工程师解析地铁互联互通背后的区块链技术应用。

江西:将助力阿里(赣州)中心逐步引入蚂蚁区块链创新中心:3月2日,赣州市章贡区人民政府与阿里巴巴(江西)有限公司就在章贡区落地阿里巴巴(赣州)中心在杭州市举行签约仪式。

下一步数字江西将助力阿里巴巴(赣州)中心逐步引入蚂蚁区块链创新中心、智慧城市、普惠金融等项目和能力,大力推动章贡区数字经济和智慧城市建设。[2021/3/3 18:10:07]

异地乘车的难点是票务实时结算

春节,一个上海白领回到老家宁波,他打开上海地铁APP,“嘀“一声,扫码成功,开闸,乘车;再“嘀”一声,出站,一次异地乘坐地铁之旅完成。对个人用户而言,他能感知到是流畅的扫码乘车,但“嘀“一声的背后是区块链等众多技术攻坚之处。

跨城出行的一大难点是异地票务结算,而异地票务结算的难点便是各地间数据不互通。由于法律法规和运营模式等客观因素,每个城市的轨道交通,都在使用独立的用户和数据系统。传统的数据共享模式是一个中心化服务撮合各个数据提供方,然而随着参与方的增加,继续使用传统系统将导致三个问题:系统和工程的复杂度呈指数型增长,数据的安全性会面临严峻的挑战,各个参与方之间缺乏一套互信机制。

普洱茶投资集团与蚂蚁区块链等共同推出普洱茶防伪追溯系统:普洱茶投资集团与中国工商银珠海研发中心、阿里云、蚂蚁区块链等行业领先机构,共同开发推出了普洱茶防伪追溯系统,以普洱茶纹路成像识别技术为核心,集成基于区块链技术的NFC加密芯片、银行票据特种印刷技术、一物一码技术的区块链防伪追溯系统技术。(人民政协报)[2020/11/12 12:23:00]

尽管各地乘客对跨城轨道交通“通票”的需求与日俱增,各方对此却束手无策,迟迟无法推动。因为地铁互联互通的背后,需要一种新的技术产品,联通各个信息孤岛,达成跨城市轨道交通数据高效、安全和可信的共享与协作。

基于蚂蚁区块链Baas平台,所有城市地铁的乘客乘坐信息都放在一条公开、统一且安全的链上,各大城市都能从上面直观地获取乘坐数据完成票务结算,这无疑攻克了传统异地票务阶段的壁垒,从而让跨城出行更加便捷和高效。随着用户“滴”一声扫码完成,区块链自动实现了秒级结算。

斯莱克:与蚂蚁区块链科技(上海)签署《蚂蚁区块链溯源平台服务协议》:斯莱克公告,协议约定蚂蚁区块链作为斯莱克蚂蚁链保真链体系运营合作项目的承包方,为斯莱克提供全产业链及合作所需的 SaaS 服务,包括蚂蚁商流链服务平台和溯源管理服务、支付宝扫码服务、区块链节点服务、业务配置服务等支撑服务事宜。双方就区块链在商品防伪溯源方面展开深入合作。(格隆汇)[2020/9/30]

值得注意的是,蚂蚁区块链采用了联盟链的组网方式。蚂蚁区块链采用自主研发、经过优化的拜占庭容错(PBFT)共识机制,可使共识速度小于1秒,这就是互联互通秒级结算背后强大的技术武器。

动态 | 蚂蚁区块链已落地超过40个场景:据证券日报报道,来自支付宝的数据显示,其蚂蚁区块链技术已落地40余个场景,办事效率平均提高了一万倍。蚂蚁金服副总裁蒋国飞表示,每一个流程复杂漫长的地方,都是信任缺失的地方,区块链技术正在使这样的地方越变越少。[2019/5/22]

用最小成本互联互通

项目伊始,所有人都形成共识:让更多城市的接入门槛最低。

传统的点对点网状互通模式具有在小范围内快速互通的优势,但是在面临更多城市接入的时候,存在互通数据缺失,开放性不足,不利于大面积推广等问题。为了更高效地实现各城市城轨票务系统的接入,互通互联项目引入区块链服务平台。由于各个城市的地铁app都是向区块链上进行数据的读取和写入,无需一个中心化的系统即可保证数据具有强一致性,当有新的参与方加入时,也只需对接区块链,不会影响已有的系统。

动态 | 蚂蚁区块链获“世界互联网领先科技成果”大奖:据巴比特消息,11月7日,在浙江乌镇举行的第五届世界互联网大会上,蚂蚁金服金融级区块链应用平台入选“2018年世界互联网领先科技成果”。[2018/11/7]

区块链互通方案具有以下优势:

首先,互联互通二维码乘车方案,无需改造票务设备,让每一个接入城市对于自有的AFC系统、互联网票务系统(二维码)以及对应的系统都有完全自主的权利,所有核心业务由落地城市自主把控、自主管理,可控性与完整性更强。

其次,城市相互之间通过互通SDK接入、统一接口规范与业务流程耦合,每一个城市仅需要接入一个SDK即可以实现与其他多个城市的互联互通,大大降低了接入成本及后期维护成本。

最后,引入区块链技术,互通城市之间的用户信息、行程信息、结算信息通过区块链应用平台实现共享,提升互联互通业务的公平可靠,同时对扣款异常等行为的失信用户信息进行共享,促成联合风控的信用体系。

 互联互通区块链服务平台方案架构

更安全的硬件级安全保护

作为互联网应用系统,整个系统需要实现统一的数据安全,并实现不同城市不同密钥的数据加密方式,确保每个城市系统数据的安全性。

感性上,人们通常会觉得对称的事物更具有美感,非对称是不完美的。但是在信息安全领域,不对称性却自有其妙处。在数据的安全性方面,互联互通采用非对称密钥对上链的数据进行加密。

核心数据采用非对称加密算法,确保每一个城市安全性独立。区块链的数据只有互联互通成员能够访问:互联互通成员访问区块链的需要使用区块链认证的证书,客户端访问区块链使用TLS 双向认证,保证数据传输过程的安全。

利用加密和解密的密钥不是同一把但是一一对应这一特性,可以做到放心地将用于加密的公钥分发给数据提供方;同时不需要获取信息,也能验证信息的合法性。蚂蚁区块链BaaS不仅为参与方提供了更安全的硬件级密钥生成工具,也在产品使用上让数据权限的管理变得更加简单、可靠。严格证明的数学定理和BaaS为数据安全做的大量努力,共同确保不同类型的数据在个城市地铁的业务系统间高效的流转,而不被任何无关方获取。

越来越多的城市的轨道交通加入互联互通,为乘客提供更高效的出行服务,蚂蚁区块链展现了支持多参与方场景下数据共享和协作的能力。蚂蚁区块链BaaS平台为业务系统的开发者降低了区块链的使用的门槛:不仅联盟发起者可以在一分钟的时间内创建联盟链,联盟的各个参与方也只需几步简单的配置,即可加入联盟链,实现数据的交互。此外BaaS还提供了用于参与方的身份及资质的校验一系列增值服务(BaaS Plus)以及基于TEE硬件的隐私加密计算,联盟链间的高性能跨链能力,这为更大规模的地铁互联互通联盟组建提供了坚实的技术基础。

在商业和生活中还有很多场景:供应链上各级供应商、核心企业和银行之间的资金流转;物流和资金流信息在包括监管机构在内的各方共享……随着区块链技术的发展,这些昨天的一筹莫展的痛点,成为了今天振奋人心的机会,一个以区块链为基础设施的产业互联网的时代,正在加速向我们走来。

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