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根源链基于区块链技术的经济协作平台

根源链全称为(Source Chain Blockchain Operating System),一般简称为根源链。根源链使用区块链技术来实现对社会经济协作与泛金融活动过程产生的信息和数据进行溯源、登记确权以及实现数据交易,是一个社群性公有链,具有安全可靠、稳定性高、可拓展性强的技术特点。

应用生态

根源链坚持聚焦在产业应用主航道,将为不同领域的客户提供通用的分布式数据接入组件, 并逐步与产业应用生态伙伴研发诸如产品溯源、数据确权、分布式电商网络、轻量应用挂载平台等落地应用。

根源链社区在建设应用生态时,主张开放、合作、共赢, 与产业伙伴合作创新、扩大产业价值。在大数据确权交易、食品药品溯源与流通、企业供应链管理、文化资产版权管理、电子政务、智慧城市建设、文娱游戏开发、广告营销、供应链金融、商业积分、快销品 B2B 销售等领域,会逐步形成完善的行业解决方案,并将根据技术与应用特点,不断扩展应用范围,持续进行底层技术与生态的升级。

技术要点

根源链 BOS 属于典型的公有链基础设施范畴。参考 wikipedia 给出的描述,公有链定义如下:

Public blockchains:
A public blockchain has absolutely no access restrictions. Anyone with an
internet connection can send transactions to it as well as become a validator (i.e.,
participate in the execution of a consensus protocol). Usually, such networks
offer economic incentives for those who secure them and utilize some type of a
Proof of Stake or Proof of Work algorithm.
Some of the largest, most known public blockchains are Bitcoin and Ethereum.

因此,作为公有链,其技术要点可简单归纳为:

(1) 不限制参与者,更不限制时空位置
(2) 权益证明算法,例如 POW
(3) 经济激励

根源链 BOS 作为基础设施符合人类社会在数字空间的基础,其特性简单归结为:

(1) 新型分布式计算范式
(2) 匿名不可篡改
(3) 组件可插拔设计
(4) 新型溯源规范
(5) 激励策略池

而根源链则基于通用型区块链基础设施,结合物联网及应用化需求进行了必要的技术优化与扩充。以下对根源链的系统架构及其各部分技术要点进行简要解释。

1 系统架构

根源链基于区块链技术的经济协作平台

2 硬件驱动层 HDL


区块链计算机硬件驱动是硬件加速引擎激活的前提,定制化的区块链计算机具有深度挖掘软硬件的性能潜力,大幅提高区块链系统性能,表现为:

(1) Hash 计算

(2) 硬件计算:GPU 编程(openCL、CUDA)、FPGA 编程(Field-Programmable Gate Array)、ASIC 编程(Application Specific IntegratedCircuit)
(3) CPU 计算:X86 体系、MIPS 体系、ARM 体系
(4) 加解密计算:使用专用加解密板卡提高加解密性能

3 协议层


协议层是根源链 BOS 的核心,不仅具备抽象可插拔的能力,而且灵活、低耦、易扩展。

3.1 加密协议

内容包括:
(1) 签名验证算法(RSA,ECDSA,SM2)
(2) 数字信封算法(RSA,ECDH,SM2,NULL)
(3) 哈希、MAC 算法(SHA256,HMAC,SM3)
(4) 对称加密算法(AES-CBC,AES-ECB,SM4,NULL)

其中括号内为目前支持的算法,包括美标和国密两种标准,更多的算法还在继续扩展中。

3.2 分布式共识协议
为了易于扩展分布式共识算法,根源链 BOS 提出了分布式共识协议,从而便于任何共识算法的接入。换言之,分布式共识协议促使任何共识、一致性算法作为插件接入到根源链 BOS 中。

3.3 矿工矿池协议
目前矿工支持包括:Mining software,BFGMiner,CGMiner,libblkmaker
目前矿池支持包括:ckpool,Eloipool,Stratum-Mining

4 区块链层


区块链层承载的是根源链公链的核心,包括对等连接、分布式存储(On-Chain)、钱包驱动(Wallet Driver)。

4.1 对等连接

根源链 BOS 的对等连接主要体现在去中心化的底层所使用的网络拓扑,实际为 P2P的网络,正常时 P2P 网络是很难被 DDOS 攻击的,网络中的所有节点都是相同角色,并不存在某个有着特殊含义的中心化节点,所以攻击者找不到特定的攻击目标来实现DDOS 攻击。

从防护安全的角度出发,对等连接和 DDOS 攻击是根源链 BOS 重点考虑的。

(1) 攻击只会影响到单个节点。
单个节点很可能会因为 DDOS 攻击而导致服务不可用,单个节点的下线对整个网络而言,影响可以不计。只要该节点恢复,马上就会自动连接到 P2P 网络,并且从网络中同步因为 DDOS 攻击而没有同步的区块数据,相应的服务能很快恢复。

(2) 攻击只能针对于网络通讯底层
如果攻击者采用区块链网络协议对节点进行 DDOS 攻击,寄希望于通过协议使得DDOS 的影响能自动洪泛于 P2P 网络,但这种是不可行的。
– Case A: 如果攻击者构造异常的数据包,那么在该数据包到达的第一个节点,节点就会对数据包进行校验处理,校验不通过将直接丢弃报文,使得攻击的效果仅限于网络中的第一个节点。
– Case B: 如果攻击者伪造为 P2P 网络中的一个节点,向 P2P 网络发送异常的数据包,和 A 类似,该报文在和伪造节点相连的一个或多个节点被抛弃,而且此时相邻节点在验证出错误报文后,会对报文的来源节点启用惩罚机制,当达到惩罚的阀值之后,自动关闭和该节点的连接。这样很快的时间内,伪造节点就会被从P2P 网络中剔除,整个 P2P 网络不会有任何影响。

(3) 正常攻击报文的成本因素
如果攻击者构造正常的交易数据包和区块数据,交易中不管是查询类型还是创建类型,都需要耗费相应价值的数字货币,这种攻击的费用代价相当高,而费用会自动转移到被攻击的钱包,最后的效果是攻击者没有达到攻击的效果,被攻击的一方反而赚的盆满钵满。

4.2 分布式存储(On-C)

分布式存储(On-Chain,链上)有别于分布式存储(Off-Chain,链下),因为链上数据是稀有的,所以链上数据具备特殊性。根源链 BOS 针对链上数据进行了独特的设计,主要依赖的技术包括 OP_RETURN 和 MultiSig。

根源链 BOS 使用 OP_RETURN 作为链上数据的选择主要是出于两点需要。第一是BSTK 销毁,第二是 PoE 存在证明。根源链 BOS 扩展了 PoE 的能力,使其具备了会计属性(记账、查账、对账、审账、分账和销账)。

根源链 BOS 使用 MultiSig 作为链上存储是源于 P2SH 的衍生产物,对 n-of-m 型的多签名地址,因为只需要提供 n 个有效签名就可以花费该交易,但剩下的 m 减 n 个签名的内容还是分配了存储空间,根源链 BOS 巧妙地设计并重新利用这些剩余的存储空间,这种方法的好处是该交易依然可以继续被花费。

4.3 钱包驱动

根源链 BOS 重新构建了钱包使其具备驱动能力,建立密钥与账户的映射关系。钱包驱动的好处在于面向数据所有权方面提供了密钥、账户所需要的接口,而面向用户层面使用所有权时并不关心驱动是如何调度的。

我们知道权益是通过数字密钥、地址和数字签名来确立的。密钥的独立特性使得密钥数据库也具备独立特性,钱包的本质就是密钥数据库(KeyStore)。根源链 BOS 通过重建密钥数据库,使得上层模块调度请求时,钱包驱动能够灵活地去读写账户密钥模块。

5 业务层

业务层是根源链 BOS 的功能核心,不仅引入了许多先进技术,而且自主实现了多领域、多场景、易定制的诸多模块。主要包括分布式路由、分布式转发、分布式存储(OffChain),以及业务层接入的核心术语单元。

(1) Blocklabel,作为根源链 BOS 区块网络命名规则(SCBN,根源链区块网络)的一部分,用于标识根源链 BOS 全局、唯一的一般数据或资源;它的形式表示为 URI,以/为分隔符,分隔符之间是元素;例如,/sourcechain/bstk/what/do/you/want/to/do;这种形式不仅简单易理解,而且容易扩展,最关键的是它作为根源链 BOS 核心协议词之一;此外,命名所带来的优势是传统 P2P 网络无法比拟的;

(2) Market,用于表示市场的参与者角色;其中,参与者可以是纯粹的生产者或者消费者,亦可以是产销共同体;
(3) Contract,用于验证交易的数据类型,由合约代码组成,合约代码包含数据、行为、输入和输出;具体定义参考合约模板章节;
(4) Price,用于 Blocklabel 对应数据的定价,在 Market 的参与下,促进信息披露与价值流通;Price 的引入与分布式存储(Off-Chain)有关,用于标识BlockLabel 指向的资源的定价;

使用命名技术和区块网络的目的是友好的分布式实现、安全易扩展及数据标识等,从而形成一个具备区块链属性的 Label-NDN 分布式存储网络。

分布式实现不同于 P2P 并不意味者两者之间的优劣。业务层引入命名化的分布式计算是为了有效驱动分布式存储(Off-Chain)的读写与数据传输,而面向应用层面是透明的。

安全易扩展是区块网络的重要特性之一,原因在于基于 IP 网络安全需要对终端和连接同时信任。IP 网络接受任何人发送的任何内容,不管数据包的内容,只要发送者看似合法,这种情况导致恶意信息发送到接收者,这是 IP 网站容易被攻击的根源;通过签名加密了关于数据请求者的信息,除非点对点链路直接连接到发出请求的主机,否则路由器将只知道有人请求某些数据,但不知道是谁发起请求,具备一定的匿名性(Anonymous)。

数据标识是基于区块网络命名规则层次化演进而来,不仅符合区块网络要求的命名规则,而且易于用户层的易读易理解。此外,信息的命名化还有利于应用层的领域编程。

6 加密层


根源链 BOS 的加密层主要包含三部分,第一是加密协议的实现,第二是硬件加密板卡的封装,第三是依赖加密协议实现和硬件加密之上的分布式加密服务组件。

6.1 分布式加密设计

基于分布式存储的需要,根源链 BOS 分布式加密组件引入了 KMS 密钥管理服务以及 Barbican。由于分布式存储是基于 CEPH 和 BigChainDB,所以必须依赖 KMS 和Barbican 组件。数据资产的存储要求体现在安全方面在分布式机密组件中进行了重构和封装,并将这些接口暴露给 ASL 层。换言之,这些内容面向用户层面是透明的。

基于应用服务层 ASL 的需要,根源链 BOS 分布式加密组件提供了 SDK 与网关加密依赖。主要包括如下。为了保证数据资产的安全,P2P 节点之间的通信支持使用加密通道。现代信息安全技术所依赖的加密机制主要分为两种,一种是对称加密方式;一种非对称加密方式。两者在性能和应用场景上相互有区别。为了保证网络的安全性并且兼顾系统运行的性能,面向数据通讯采取对称加密机制;对称密钥的协商和传输采取非对称加密机制。

为了系统安全性及后续系统扩充方面考虑,根源链并未规定具体的加解密算法,而是参考 SSL 机制,实现了一套加密算法和加密密钥的 P2P 协商模块,用于 P2P 节点之间的通信协商。

6.2 对称加密机制

对称加密采用了对称密码编码技术,它的特点是文件加密和解密使用相同的密钥,即加密密钥也可以用作解密密钥,对称加密算法使用起来简单快捷,密钥较短,且破译困难,除了数据加密标准(DES),另一个对称密钥加密系统是国际数据加密算法(IDEA),它比 DES 的加密性好,而且对计算机功能要求也没有那么高。IDEA 加密标准由 PGP(Pretty Good Privacy)系统使用。为了更好的解释分布式加密的对称加密部分,如下几个问题值的注意。

– 要求提供一条安全的渠道使通讯双方在首次通讯时协商一个共同的密钥。直接的面对面协商可能是不现实而且难于实施的,所以双方可能需要借助于邮件和电话等其它相对不够安全的手段来进行协商;
– 密钥的数目难于管理。因为对于每一个合作者都需要使用不同的密钥,很难适应开放社会中大量的信息交流;
– 对称加密算法一般不能提供信息完整性的鉴别。它无法验证发送者和接受者的身份;
– 对称密钥的管理和分发工作是一件具有潜在危险的和烦琐的过程。对称加密是基于共同保守秘密来实现的,采用对称加密技术的贸易双方必须保证采用的是相同的密钥,保证彼此密钥的交换是安全可靠的,同时还要设定防止密钥泄密和更改密钥的程序。

常用的对称加密算法有 DES、3DES、Blowfish、IDEA、RC4、RC5、RC6 和 AES。

6.3 非对称加密机制

与对称加密算法不同,非对称加密算法需要两个密钥:公开密钥(publickey)和私有密钥(privatekey)。公开密钥与私有密钥是一对,如果用公开密钥对数据进行加密,只有用对应的私有密钥才能解密;如果用私有密钥对数据进行加密,那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种算法叫作非对称加密算法。

非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是:甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开;得到该公用密钥的乙方使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给甲方;甲方再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。甲方只能用其专用密钥解密由其公用密钥加密后的任何信息。

非对称加密算法的保密性比较好,它消除了最终用户交换密钥的需要,但加密和解密花费时间长、速度慢,它不适合于对文件加密而只适用于对少量数据进行加密。

非对称加密的典型应用是数字签名。常见的非对称加密算法有:RSA、ECC、DiffieHellman、ElGamal、DSA(数字签名用)。根源链的区块链层使用的非对称加密实现是基于 DSA 的 ECDSA 算法。

6.4 加密协商模块

加密协商模块完成 P2P 节点两两之间的加密套件协商。需要协商的加密套件内容包含签名验证算法(RSA,ECDSA,SM2),数字信封算法(RSA,ECDH,SM2,NULL),哈希、MAC 算法(SHA256,HMAC,SM3),对称加密算法(AES-CBC,AES-ECB,SM4,NULL)

其中括号内为目前支持的算法,包括美标和国密两种标准,更多的算法还在继续扩展中。其中 NULL 代表不加密或者不用数字信封。

这部分是协议层加密协议的实现,而且也是应用层 SDK 和网关 API 加密部分的基础服务组件。

6.5 密钥及证书管理

证书中存储着用户的公钥。公钥用来对签名的验证,也可以用来做数字信封。公钥证书管理证书的验证,证书中公钥的管理和使用。

– 私钥管理,非对称加密中私钥的管理包括私钥的生成、使用、删除以及导入、导出。
– 数字信封,对称密钥从发送方给接受方需要用到数字信封。数字信封确保加密密钥不被第三方窃取。
– 对称加密密钥管理,加密的双方密钥的生成、使用、删除。可以根据加密协商模块协商出来的对称加密算法,生成不同算法的密钥。

6.6 压缩传输支持

为了提高整个系统的吞吐量,传输的时延以及网络可靠性将很大程度上影响整个系统的稳定性。因此我们引入了压缩机制,采取压缩算法能大幅度降低节点之间数据资产和区块传输的数据量大小。
节点之间的数据压缩算法和加密协商一致,在加密协商时节点协商自身的压缩能力(7z,zip,NULL)。

7 隔离见证


隔离见证(segregated witness,简称 segwit,缩写 SW)如果摆脱根源链来讲就显得空洞,隔离即分离,将 A 分离成 B 和 C;而见证则可以理解为一个加密难题的解决方案。这是加密学角度的阐释。

在根源链上下文中,一个数字签名就是一种类型的见证。更确切地说见证是一个解锁脚本。

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scriptsig 就是解锁脚本,作用是解除 txid 的锁定。其中 txid 的锁定体现在scriptpubkey,锁定的对象是 value,也就是资产。

8 侧链


侧链的出现是为了解决不同类型区块链实例和不同类型数字货币实例的对接问题。根源链 BOS 将侧链技术规划为协议部分和实现部分,其中协议部分主要是指 2WPP 双向锚定协议的自主化定义,不仅包含了业界侧链的规范约定,而且包含了根源链 BOS 的内部多链侧链的协议规范内容。

9 闪电网络


闪电网络(Lightning Network,LN)从软件层面来看是一个去中心化的系统。而应用层面,LN 则可视为一个建立在根源链之上的系统,它可以让人们立即发送/接收付款,并通过让他们远离主网络(根源链)来降低交易费。在技术层面上,LN 是基于微支付通道,设计出两种类型的交易合约:序列到期可撤销合约(Revocable Sequence Maturity Contract,RSMC),哈希时间锁定合约(Hashed TimeLock Contract,HTLC)。

RSMC 解决了微支付通道单向的缺陷,以及通道两端任何一方恶意对待交易的问题。HTLC 解决了 RSMC 无法跨节点微支付的问题。其中 RSMC 与 Transaction 的每个Sequence 字段有关。HTLC 与 Transaction 的 nLockTime 字段有关。通过利用Sequence 与 nLockTime 构建出来的交易则具备了合约能力。其中 nLockTime 就是锁定时间。

因此从技术层面上,两个类型的交易组合构成了闪电网络。

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10 智能合约


根源链 BOS 的合约层技术实现符合可插拔要求,面向合约技术而言,当前支持RSK、MAST、LN、CounterParty 等主流合约技术,并基于其上来实现根源链自有的SC-LN 等技术。
Rootstock(RSK)是基于侧链技术实现,其目标是通过实现智能合约、即时支付和更高的可扩展性等问题,为主链赋能,实现主链的智能合约功能,为主链生态系统增加价值和实用性。关于侧链技术已经阐释不再赘述。

引入 RSK 作为根源链 BOS 的合约层技术实现之一,是基于:

(1) 主链无智能合约功能或者脚本系统功能较为简单
(2) 主链确权速度慢
(3) 对等网络速度慢
(4) 网络拥堵
(5) 交易手续费高

具体实现为:

(1) 引入智能合约的图灵完备性的虚拟机(RVM)
(2) 门限签名方案实现的安全联合工作量证明挖矿机制
(3) 嵌入延迟低的中继骨干网络支撑点对点通讯
(4) 2WPP

MAST 方案由三部分构成,分别是支付给脚本 hash(P2SH),抽象语法树 AST 和Merkle 树。MAST 的典型实现是基于脚本系统,AST 给出了脚本语法的分解规则。根源链 BOS 基于 MAST 扩充了脚本系统的语法分析树,提高了语法分析的效率。

根源链 BOS 目前正在尝试引入 XCP 的实现,用于促使智能合约的多样性。因为XCP 具备“燃烧”的概念,它符合根源链 BSTK 销毁机制的需要。

根源链 BOS 引入了闪电网络 LN 的基础技术并加以改进,用以形成 SC-LN。 这是因为 LN 不仅具备分布式系统的特征,而且具备良好的独立性,易于插拔。基于 SC-LN,无需信任对方以及第三方即可实现实时海量的交易网络。LN 是基于微支付通道演进而来,创造性的设计出了两种类型的交易合约:序列到期可撤销合约 RSMC(Revocable Sequence Maturity Contract,哈希时间锁定合约 HTLC(Hashed TimelockContract)。基于以上合约技术的稳定与高效,RSMC 和 HTLC 合约技术也同样作为根源链 BOS 合约层的实现技术基础来使用。

11 账户密钥


账户密钥层主要包含两部分,第一是已经封装的分布式存储依赖的账户密钥组件KMS 和 Barbican 暴露的接口,第二是根源链 BOS 分布式账户密钥管理系统。

根源链 BOS 分布式账户密钥管理系统是基于 NuCypher 实现,SCNC KMS(分布式去中心化的密钥管理服务)可以帮助 DApp 开发者对其分布式代理进行重新加密作为服务的区块链上的数据进行安全保护。关于 DApp 开发的 SDK 和网关 API 已经将这一部分重新封装。

根源链 BOS 账户密钥层的系统 SCNC KMS 具备账户和密钥管理两部分,允许用户把密文从一个公钥转换到另外一个公钥中,使用其再加密钥,用户不需要了解任何的基础信息。其核心的基础设施就是能够使开发者得以储存、共享和管理公共区块链上的私人数据。

12 系统管理


系统管理主要包括管理接口、配置、监控、分析仪表。其中管理接口是负责调度配置接入,便于运维人员进行操作;通过管理接口调度监控服务,便于系统管理员实时查看平台的运行情况;通过管理接口调度分析仪表服务,方便使用者查看并允许操作响应模块,例如账户密钥。

13 SDK


SDK 协议层的实现基于 IDL 规范,由于面向开发者和面向基础服务层两部分,所以根源链 BOS 在考虑实现 SDK 时,不仅要符合低耦合、易扩展、兼容等要求,还要具备向后兼容便于升级更新。

14 工具与服务


根源链 BOS 在应用服务层提供的工具包括协议层查看器、分布式路由工具集、分布式转发工具集、分布式存储工具集、分布式加密工具集、合约交互命令行工具(包括编译器)、账户密钥工具集、系统管理接口调度器(命令行方式)、侧链适配器工具集、区块链层工具集(包括交易、钱包驱动)。

根源链 BOS 在应用服务层提供的服务包括区块链层后台服务、分布式路由服务、分布式转发服务、分布式存储服务簇、分布式加密服务、合约解释器服务、分布式账户密钥服务、系统管理服务簇、侧链协议服务、网管 API 后台服务。

15 网关 API


URL 使用 RESTful 风格,通讯数据使用 Json 与 ProtoBuf 风格。

16 根源链通证协议层与虫洞协议


16.1 架构

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根源链是一个基于数据信息追溯及确权的泛物联网应用公有链基础设施,以根源卡BSTK 为资产交易流通的凭证。

根源链通证协议层(Token Protocol Layer,TPL)是建立在根源链基础设施之上的附生层,通过特定比例将根源卡与哈耶克种子(Hayek Seed,HS)进行兑换。市场参与者可基于 HS 自主构建符合自己需要的、可自定义类型的资产或通证及其数量。

根源链通证市场层(Token Market Layer,TML)是建立在根源链通证协议层之上,各市场通过自定义类型的资产进行符合自己的业态设计与开发。例如钱包、资产发布、交易所,以及行业应用等。

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16.2 业务模型

首先,根源链基础设施以根源卡为凭证,通过特定比例将根源卡与哈耶克种子(Hayek Seed,HS)进行兑换。其中哈耶克种子作为一级通证。

其次,在通证协议层,市场参与者能够自主构建自定义类型通证,例如二级通证 A。通过消耗特定 HS,从而构建出满足自己业态的二级通证。例如,类型为书法类的字通证,书法类的画通证,书法类的雕刻品通证等。

第三,建立在根源链基础设施与交易所之上的通证市场,各参与者能够轻松地实现自有通证与 HS 的兑换,以及与根源卡、比特币、以太坊、比特现金进行兑换。

17 BLFS 架构


17.1 BLFS 网络架构 BLNS

BLP2P 是一个基于分布式存储思想的网络堆栈和库模块化的项目,同时也是根源链的一部分,提供给其他根源链生态组成部分使用。在过去的 15 年中,构建大规模的点对点系统一直是复杂和困难的,BLP2P 是解决这个问题的一种思路与方法。 它是一个协议模块组件,应用程序只需要依赖 BLP2P 就可以完成大量相关功能。 BLP2P 源自 BLFS,是根源链生态中的子项目,能够用于许多不同的项目。

BLP2P 与传输层无关,因此它可以在任何传输协议上运行。 甚至可以不依赖于 IP 层工作,从而形成全新的安全或匿名网络。

BLNS 采用“蜂腰”架构,从而保证最初的网络设计的健壮与精巧。在这个层次上,它以通用网络层(IP)为中心,实现全球互连所需的最小功能。

在网络传输层面上,BLNS 保留并扩展了路由和转发平面分离的设计原则,从而允许转发平面在路由系统不断发展的同时发挥作用;它允许使用最佳可用转发技术部署BLNS,同时又并行执行新的路由系统研究。在架构安全性的考虑中,BLNS 通过签署所有命名数据,为蜂腰提供基本的安全构建。

网络流量必须是自我调节的。流量均衡的数据传输对于稳定的网络运行至关重要。由于 IP 执行开环数据传输,因此 BLNS 修改了传输协议以提供单播流量平衡。

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17.2 BLFS 存储架构

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整个 BLFS 架构分为两部分:

On-Chain 部分,分布式存储(On-Chain,链上)有别于分布式存储(Off-Chain,链下),因为链上数据是稀有的,所以链上数据具备特殊性。根源链 BOS 针对链上数据进行了独特的设计,主要依赖的技术包括 OP_RETURN 和 MultiSig。其存证共识凭证为 PoE(Proof of Exist)。

Off-Chain 部分,根源链采用了新型存储技术。接入层的实现并结合分布式转发的命名规则,实现了基于内容的分布式存储(Off-Chain)服务实例。使用 BLFS 新型存储的所有文件名称都是从其内容的散列中生成的,并意味着同一个文件在每台计算机上都具有相同的名称,并且更改文件内容会导致文件名称的更改。当从服务器下载一个文件夹时,可以根据服务器提供的内容重新计算文件名称来验证文件是否为所请求的文件,并使用 PoE进行审计和确认。

应用场景


1 泛物联网 IOT

1.1 实物溯源

基于根源链提供的记账和分布式数据存储基础设施,结合物联网线下数据采集和核心功能,为溯源、电商、数据确权等业务场景应用,提供线上线下完整的基础支撑平台,其中重要的业务内容及产品系统如下:

·IoT 设备分类及标示

涉及到的 IoT 设备包括气象站,墒情系统,RFID 芯片,智能控制系统,GPS,图像识别;手持智能终端等;

针对这些设备根据业务及应用的场景,进行分类并进行标示,并建立对应设备采集到的数据序列和集合,相关信息的标示和处理是基于根源链的 BSTK,关键性信息经技术处理后存储到根源链分布式网络。

·IoT 设备的采购及其与业务对象的绑定

相关的设备结合区块链技术进行相关的分类处理后,供相关的商户采购,这些采购的IoT 设备预期生产场所、加工包装、仓储物流等相关设施及资产进行管理或绑定,实现对应业务环节业务数据的信息化处理和数据上链。其中,IoT 设备的采购、业务对象绑定、资产及数据确权等在时间和空间维度上数据的处理,使用 BSTK 进行标示或计量,根据业务需要部分数据技术处理后会存储到根源链分布式网络体统。

·IoT 设备数据采集及处理

被 IoT 设备监控的对象(生产资料,产品等)在生产环节、加工包装环节、仓储物流等环节的在时间上的延展,和做空间上的变化,其中和各业务环节相关及用户关心的数据,依次被线下 IoT 设备采集并不断通过各软件节点处理,相关的数据在根源链分布式网络系统不断累积。

1.2 车联网

基于根源链的信息确权向汽车提供数字身份,根源链就可以利用 GPS 追踪汽车获取的输出数据,在区块链上给它的位置添加时间戳,进而利用区块链相关的功能属性。消费者、应用开发者和制造商就可以合理利用与分享汽车联网获得的数据。

根源链基于区块链技术的经济协作平台

在根源链的车联网-无人驾驶相关应用中,按照行业和行业边界的构想,可以在链上定义无人驾驶的静态和行为数据结构,并基于数据构建合约来代替合同,从而确保后继的平台训练数据的完备、准确、安全性。此时结合 Token 激励体系,对无人驾驶的各个环节参与者积极性,都可以进行有效的激励。

1.3 无人机

无人机是典型面向技术的 IoT,更确切的说是面向人工智能(AI),包括机器学习(ML)、深度学习(DL)以及神经网络(NN),它们都有一个核心共通点:数据。结合区块链的无人机技术,无疑是规范化,可控制化的,并且符合管理需求。例如,无人机与自然人身份的溯源,可以避免非现场犯罪的可能。

对此类或者类似的应用,根源链提供一套完整的 IoT 智能合约,智能合约模块属于BOS D-Right 模块,提供桩与代理接入模型,配对 BOS 节点通过代理获取合同的具体细则,以及合同的控制 API。

2 公证

传统的公证行业在数据的存储和使用方面主要以中心化方式实现,不仅维护成本高,而且不利于公证业务的市场拓展,主要表现在用户端的存证、取证、公证等业务环节。

根源链解决了公证行业的存证取证在传统大数据平台、分布式平台中的数据不可靠、易篡改、不可信、权益第三方等问题;通过 BOS 节点设备提供的一整套方案组合,不仅满足了数据存储的需要,而且结合了最新最全的区块链技术作为支撑。

根源链解决了公证行业的取证所签署的电子存证指纹的中心化、存证孤岛问题;通过使用区块链存证 ID 作为指纹数据,不仅确保存证数据的去中心,而且确权数据随着时间的推移越来越牢固。

3 分布式电商


基于区块链技术的分布式电商作为一种全新的在线信息分发共享和交易系统,既为区块链分布式网络上的各个节点提供点对点的信息发布、产品检索、交易及确权等平台支持,也为基于传统在线交易系统提供溯源产品、商品防伪、信息保全、交易记账、数据确权等服务。分布式电商核心组成部分如下:

·在线交易系统
在线交易系统作为整个分布电商软件的载体,会发布 PC、IOS、Android、H5 及小程序等版本。

·商品检索系统
分布式电商系统商品的信息来自溯源系统,并通过溯源系统接口获得商品的厂家、生产制作包装、物流等溯源 信息;

·交易及记账系统
分布式电商的交易及记账基于区块链产品系统,目前版本使用根源链系统,今后计划推出基于比特币及以太坊的版本;

·用户账户体系
在分布式电商体系内商品交易计价单位的源点及用户资产数量计算,是基于根源链的BSTK,源点按比例与 BSTK 映射;

根源链计划发布一个轻量化 DEMO 应用:买卖大集。买卖大集作为分布式电商的一种形式,其在前端商品信息推送、营销活动等功能方面采用传统电商的处理方式,前端是一个 H5 网站,后端商品、交易及结算、账户体系则是基于根源链系统。

4.信息数据溯源确权服务


根源链溯源系统使用 IoT 物联网设备进行数据采集和监控,并通过根源链系统实现数据存储,实现产品信息的可追溯,不可篡改,为各种业务应用场景提供基于分布式区块链网络的数据存储和时空数据溯源的功能。

5 多媒体内容服务


多媒体分发也称为内容交付。根源链的多媒体内容服务基于各类基础资源与 BLFS 等存储相关的技术特性,且支撑所有数据的加密安全、共识、转发以及存储。

作为一种多媒体内容的数字分发形式,其所描述的多媒体主要包括音频,图像和视频。与传统处理方式相比,例如专用富媒体应用服务器、基于 CDN(内容分发网)的云端DaaS,甚至分布式流媒体服务,这些方案没有一个解决侧重于交付内容的安全性和完整性等问题。

业务层面的区块链媒体服务过程:

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·服务端接收到资源请求以后发送出资源,并且包含一笔 Transaction;
·接下来通过业务层 网络每个 BOS 端的共识验证;
·通过所有 BOS 端共识之后,将这笔 Transaction 记账并汇总于总账本;
·最终,用户端接收到安全和完整的媒体数据。

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