眾所周知，區塊鏈具有時間戳特性和不可篡改特性，這兩個特性就用於資料的存證，這是區塊鏈誕生除了cryptocurrency之外，人們最容易想到的應用。區塊鏈存證的技術原理很簡單，在使用者簽名和傳送交易前，使用者將要存證的資料（如果資料量小，而且不用擔心隱私問題，可以直接儲存正文，如果資料量大，則計算該資料的hash）附加到交易中，然後再進行簽名廣播。記賬節點在驗證了交易的合法性後，將該交易打包到區塊中，並在區塊中附加上時間戳資訊。
目前主流的區塊鏈都具有將資料附加到交易中的特性。以位元幣為例，其支援在output中使用op_return來存放資料，不過由於位元幣網路比較擁堵，所以位元幣網路接受op_return存放的資料很有限，最多存放40個位元組，後來又有版本調整，改成了80位元組，總之是非常非常小，不過用於存放乙個hash值32位元組還是足夠了。以太坊是在交易中支援inputdata欄位，如果以太坊交易的接受位址是外部位址，那麼inputdata就是用於存證的資料內容，該資料內容就可以很長，而不是80位元組的限制，可以是一整篇文章、公開信等。palletone的交易是由不同型別的message組成，paymentpayload負責token的流轉，datapayload負責資料存放。當我們需要在palletone存證時，只需要建立具有paymentpayload和datapayload的交易，然後進行簽名，廣播。
使用區塊鏈進行資料存證，我們可以得到以下幾點共識：
在存證所在區塊的時間戳之前，該資料已經存在（區塊的時間戳特性）
拿到資料的內容，可以判斷該資料在存證後是否更改（hash函式的特性）
存證資料是由持有某私鑰的人存證的，該人不可抵賴，別人也不可冒充（區塊鏈的不可篡改和數字簽名的特性）
雖然區塊鏈存證具有以上的優勢，但是位元幣、以太坊等畢竟不是為資料存證而設計的鏈，所以在存證上只有乙個字段，對索引、擴充套件、引用的支援都沒有，需要第三方應用來實現。
基於區塊鏈的存證，主要是利用了區塊鏈的不可篡改特性和時間戳特性，但是我們怎麼能保證區塊鏈的不可篡改和時間戳是正確的呢？
如果存證資料是儲存在乙個私有鏈、聯盟鏈或者是dpos公鏈上，那麼從理論上來說，該區塊鏈沒有完全的去中心化，一旦聯合作惡，仍然有篡改歷史資料的可能。而以pow為共識演算法的位元幣、以太坊網路則更去中心化，更難以篡改歷史資料。所以，為了進一步加強存證所在鏈的安全性，我們可以定期將該區塊鏈的最新區塊hash，在位元幣或者以太坊進行存證，由他們來證明本存證鏈沒有被篡改，從而證明該鏈上的所有存證資料沒有被聯合作惡篡改，factom就是採用了類似的方式保證了本鏈的資料沒有被篡改的。以下圖右下角是factom進行位元幣網路的二次存證的示例：
區塊鏈的時間戳是指在每個區塊頭上，記賬節點在產塊時，寫入的乙個時間值。這個時間值並不要求十分精確，只要在一定的範圍內，其他節點也是可以接受的。以位元幣為例，大約每10分鐘產乙個塊，而且位元幣網路十分擁堵，所以要用位元幣進行存證，而費用給的不是很高的話，可能幾個小時，甚至幾天都不被打包。從發起存證交易到被最終打包花了幾天的時間，時間戳的誤差範圍就太大了。
對於要求更精確時間的存證，我們一方面使用高效能的公鏈或者聯盟鏈，另一方面可以國家認可的可信時間服務，比如： 等。我們並不需要對每個存證都請求時間戳服務，我們可以根據存證所需要精確到的時間範圍，每幾分鐘、幾小時請求一次可信時間服務，獲得簽名的證書，並將證書包含到區塊中即可。
以下是wosign的時間戳服務示意圖：
首先我們說索引，加入我有一張**，我記得之前在區塊上進行了存證，也就是將這張**檔案的hash放到了區塊鏈上，但是我並不記得是什麼時候放的了，那麼我怎麼查詢這張**的存證結果呢？因為位元幣和以太坊在底層資料結構上不支援，所以只有靠第三方的區塊鏈瀏覽器，或者寫個工具掃瞄全賬本，將所有存證資料放入資料庫建立索引，然後依靠資料庫索引來實現存證資料的查詢。
而palletone上進行存證資料則不需要依賴第三方工具，palletone在存證資料所使用的datapayload進行了專門的存證設計，其結構如下：
type datapayload struct我們只需要將需要存證的**hash放到maindata中，簽名並廣播交易。當乙個全賬本在收到乙個新區塊，並儲存到本地賬本時，會解析其中包含的datapayload.maindata，並建立maindata與txhash的索引。而txhash本身也具有和unitheader之間的索引，所以我們只需要知道maindata，就可以很快的查詢到該存證所在的交易hash，所在的單元hash、高度、時間戳等。而通過交易hash作為key，又可以查詢到交易本身（包括存證人、存證花費的token、其他交易資訊等）。
在實際存證的過程中，大多數情況下，我們不可能只儲存乙個hash就完了，而是希望將該hash所對應的檔案的特徵、描述、標籤等作為附加資訊也存證起來。比如我們在做**的版權存證時，我們在maindata中存入**的hash，在extradata中以json格式存入了**的名字、作者、拍攝時間、拍攝地點以及其他的描述資訊，這些資訊不用太長，但也對**起到了很好的描述作用。擴充套件資訊由於是非標準化的，存證不同的內容，其extradata的格式和內容也千差萬別，所以並不需要建立通用的索引。
除了常見的對最終結果的存證，對乙個資料的多個版本進行存證也是常見的需求。比如我們有個多人協同寫作的文件，每個人都可以在別人完成的文件的基礎上進行進一步的修改和完善，而每一次修改的發布就是乙個版本，我們可以將該文件的所有版本每次在發布時都存證起來。對文件的多個版本進行存證，就要求每次存證時，指定乙個引用關係，比如我們必須指定本次存證的上乙個版本hash是什麼，如果沒有指定就可以認為是該文件的第乙個版本，這是一種鏈式引用關係。當然我們也可以使用另一種引用方法，即第乙個版本存證時沒有引用關係，接下來所有版本的存證，都指定引用為第乙個版本的hash；因為區塊鏈本身提供了時間戳服務，所以我們可以通過時間戳對所有後續版本進行排序，而確定先後順序。reference欄位不僅僅可以和其他存證建立引用關係，也可以和tokenid建立引用關係，我們甚至可以進一步擴充套件reference欄位的內容，形成引用的dag結構，以適配更複雜的應用場景。
對區塊鏈和位元幣有點了解的都知道，utxo是位元幣的記賬模型，在一筆交易中採用input和output來表示位元幣的流轉情況，每個input指向另乙個output。而utxo這種鏈式模型，就天然適合於溯源的底層模型。
如果我們要對某個物品進行溯源跟蹤，那麼首先要給該物品進行唯一標識，可以給該物品貼上全球唯一的***/條形碼，然後在區塊鏈系統中，我們有乙個與該物品唯一標識對應的token被創造出來。接下來只要該物品流轉到下乙個環節，那麼區塊鏈系統中也對該token進行一次轉賬，交給下乙個人。
以基於palletone區塊鏈為基礎的「藝溯鏈」為例，該區塊鏈應用主要是實現了對藝術品、工藝品的溯源。比如玉雕的溯源。當乙個玉雕大師（工作室）完成了乙個玉雕作品時，玉雕大師會為作品拍照，測量、填寫材質、尺寸、重量等資訊，並以此資訊建立乙個唯一的token。建立後的token是在玉雕大師的位址賬戶下，當玉雕要投放市場時，玉雕大師將玉雕交到門店，同時將token轉移給門店的位址。門店如果希望對玉雕進行鑑定，可以將token自己轉移給自己，同時在本次交易中，把鑑定證書的**hash，證書鏈結等作為datapayload新增到token的交易中。最終消費者在購買玉雕時，可以查詢該玉雕對應token的流轉歷史和存證資訊，並在購買玉雕後，由商家將玉雕的token轉移到使用者的位址賬戶名下。這樣可以增加消費者對玉雕作品的信任。
基於區塊鏈的存證，可以使用位元幣網路的二次存證實現存證鏈的不可篡改的可信。配合國家認可的可信時間戳服務，對區塊的時間戳進行可信證明，保證了從法律層面認可區塊鏈的存證時間戳。將存證資料分為可索引的maindata，可附加更多資料的extradata和可以建立引用關係的referencedata，可以實現大部分企業級的存證需求。存證資料和token的utxo模型結合，以及非同質化通證的支援，可以實現溯源功能的原生支援。
在溯源的技術實現上，雖然和utxo結合，使用非同質化token的方式進行溯源具有底層優勢，但是對於大批量的商品並不合適。比如藥品的溯源，如果我們為每一盒藥都建立乙個對應的token，那麼在藥品出廠，一卡車一卡車的運到經銷商時，相當於要做幾萬幾十萬個token的轉賬，這種大批量的token轉移，每乙個都需要單獨簽名和驗籤，嚴重制約了溯源的併發數，所以token化的溯源更適合藝術品、珠寶等**值，但量不大的場景。
如果針對單純的存證場景，在聯盟鏈中，token和gas就不是必須的了，如果每次存證都需要token的轉移或者gas的消耗，則嚴重影響併發。所以聯盟鏈的存證，是可以去掉對token的依賴，使用者發起的交易只需要包含2條message：datapayload和signaturepayload即可。當然在公鏈場景下，gas仍然是必須的！
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