1. Présentation du projet

HPB est une toute nouvelle architecture de blockchain, positionnée comme une plate-forme de blockchain hautes performances facile à utiliser, conçue pour étendre les performances des applications distribuées afin de répondre aux besoins réels de l'entreprise dans le monde réel. Ceci est réalisé en créant une architecture de type système d'exploitation sur laquelle les applications peuvent être construites. L'architecture fournit la gestion des comptes, des identités et des autorisations, la gestion des politiques, la base de données, la communication asynchrone et la planification des programmes sur des milliers de CPU, FPGA ou clusters. La blockchain est une toute nouvelle architecture, qui peut prendre en charge des millions de transactions par seconde et obtenir une confirmation de second niveau grâce à une technologie d'accélération matérielle à faible latence et à haute simultanéité.

Dans le processus de conception de la chaîne principale HPB, en plus du travail de l'équipe principale HPB, elle a également reçu des contributions et des efforts de la part de partenaires, de communautés de développement et d'organisations du secteur. La chaîne principale HPB est honorée d'être reconnue et soutenue par des partenaires.À l'heure actuelle, dans les domaines de la traçabilité anti-contrefaçon, du big data intelligent, des jeux et d'autres domaines, diverses entreprises industrielles ont montré des intentions de coopération positives.

Scénario d'application

Mégadonnées intelligentes :
À l'heure actuelle, le développement des mégadonnées se heurte encore à de nombreux problèmes. Comme nous le savons tous, comment protéger la confidentialité des informations des utilisateurs est un problème clé qui limite le développement des mégadonnées. Un grand nombre de cas réels montrent que même des données inoffensives, une fois collectées en grande quantité, risquent de mettre à nu la vie privée. En outre, les mégadonnées peuvent également rencontrer des risques de sécurité potentiels lors du stockage, du traitement et de la transmission. Pour assurer la sécurité des mégadonnées et la protection de la vie privée, il est extrêmement difficile d'empêcher les fournisseurs de services de collecter des informations sur les utilisateurs par des moyens purement techniques.

Afin d'exploiter la valeur potentielle du partage de données, nous avons besoin de meilleures solutions pour gérer la sécurité des données. Les systèmes informatiques centralisés offrent des avantages en termes d'efficacité, mais les fuites de données fréquentes, le manque de transparence et les données incomplètes nécessitent un mécanisme de consensus distribué pour compenser les lacunes. La blockchain est un registre distribué qui fournit des enregistrements traçables et immuables. La technologie basée sur la blockchain peut fournir une solution optimisée pour un écosystème informatique intrinsèquement sûr et sain. La chaîne principale HPB collecte, utilise et autorise les données via des contrats intelligents pour garantir la pureté des données. Créez un bon écosystème grâce à la chaîne principale HPB et utilisez les données de la blockchain pour créer des mégadonnées intelligentes, ce qui améliorera considérablement la sécurité, la confidentialité et la convivialité des données à l'avenir. Dans le même temps, la transmission et l'utilisation autorisées de données sur la chaîne publique et les frais de transaction de requête peuvent être résolus en facturant des jetons de chaîne principale HPB.

UnionPay Zhihui, une filiale de China UnionPay, spécialisée dans l'innovation du Big Data, a rejoint l'équipe de recherche et développement coopérative de HPB Core Chain après avoir écouté le concept de conception de HPB Core Chain pour explorer conjointement le Big Data financier et la haute -plates-formes blockchain performantes.pratique technique. À l'heure actuelle, des échanges et des explorations approfondies ont eu lieu sur l'autorisation, la certification et la traçabilité des mégadonnées, et des recherches détaillées sur la demande et des démonstrations sont en cours autour de ce scénario.Il est prévu de mettre en œuvre des projets spécifiques au troisième trimestre de 2018. Le big data d'UnionPay traite actuellement 80 % des données de transactions bancaires en Chine, avec un volume de transactions annuel de 80 000 milliards de yuans. La chaîne principale HPB s'associera à UnionPay pour fournir des solutions aux secteurs de la banque, de l'assurance, de la vente au détail, de la technologie financière et à d'autres secteurs.

Jeux Blockchain :
À l'heure actuelle, en plus des jeux gratuits "Jeux F2P (Free-to-Play)", les modèles commerciaux des jeux en ligne sont principalement divisés en deux types : les utilisateurs paient pour acheter du temps d'expérience de jeu, les utilisateurs paient Acheter des services à valeur ajoutée tels que des produits de jeux virtuels.

Les produits de jeux virtuels sont fournis par des fournisseurs de services centralisés. À des fins commerciales, les fournisseurs de services centralisés limitent généralement le transfert des produits du jeu. Les utilisateurs ne peuvent les utiliser que sur leurs plates-formes propriétaires, pas les diffuser. Pour les utilisateurs dans le besoin, les transactions de biens de jeux virtuels peuvent être initiées en dehors de l'environnement du jeu. Pour des raisons telles que l'asymétrie des informations, le processus de transaction est lourd et les utilisateurs peuvent être confrontés à des fraudes. Pour les fournisseurs de services centralisés, il est long et coûteux de développer et de gérer des plates-formes pour les produits de jeux virtuels, et il est plus facile d'interdire directement les transactions entre utilisateurs. Au cours de ce processus, les biens de jeu virtuels de l'utilisateur peuvent être perdus, confisqués ou modifiés, mais l'utilisateur n'a pas le droit de recours sur les biens virtuels. De plus, les jeux en ligne peuvent également avoir un système économique fermé, comprenant la production, la distribution, l'échange, la consommation, etc. Tout comme le monde réel, des problèmes tels que l'inflation et la déflation ne peuvent être évités.

Si les produits de jeux virtuels sont stockés sur la blockchain et que la monnaie numérique cryptée représentée par la chaîne principale HPB remplace la monnaie du jeu virtuel fournie par l'éditeur du jeu, les éditeurs de jeux et Google Play, App Store, etc. Institutions centralisées, les produits de jeux virtuels peuvent être facilement diffusés parmi les utilisateurs. Dans le même temps, la méthode décentralisée de sortie de la monnaie du jeu virtuel et le processus de transaction du grand livre partagé élimineront dans une certaine mesure l'opacité et l'inflation du jeu. De plus, les actifs de jeux virtuels peuvent également s'engager sur la voie de la sécurisation.

La chaîne principale HPB est conçue à l'aide d'une architecture logicielle et matérielle, qui peut supporter de manière stable des millions de simultanéités et peut être largement utilisée dans le domaine des jeux en ligne.

Traçabilité anti-contrefaçon :
Ces dernières années, avec le développement de l'économie mondiale, l'évolution de la structure par âge des groupes de consommateurs et l'aplanissement de l'écart de consommation mondial, les consommateurs n'ont cessé d'améliorer leurs exigences en matière de qualité de la vie et de la sécurité alimentaire De nouveaux modes de consommation de qualité, diversifiés et informatisés. Afin de répondre aux besoins des consommateurs, une variété de nouveaux produits sont apparus sur le marché, et le problème des produits contrefaits et de mauvaise qualité s'est également posé. Selon une enquête publiée par la Fédération des industriels français, la contrefaçon et les produits contrefaits ont représenté environ 5 % du commerce mondial total, dépassant les 110 milliards de dollars américains, et les pertes économiques directes ou indirectes qui en résultent ont atteint des dizaines de milliards de dollars américains. . La contrefaçon dans les domaines de l'alimentation, des aliments non de base, des médicaments, des produits de santé, des produits de luxe, de la propriété intellectuelle de l'édition, des objets de collection, etc. non seulement nuit aux intérêts vitaux des producteurs et des consommateurs, mais peut même menacer la vie, la santé et la sécurité des consommateurs , et a un impact négatif sur le marché et les marques.L'impact négatif est incalculable.

L'asymétrie de l'information entre les consommateurs et les produits rend difficile pour les consommateurs de retracer l'origine des produits. Bien qu'il existe des technologies de traçabilité anti-contrefaçon telles que les codes-barres et les codes QR, d'une part, la traçabilité à sens unique va progressivement se déformer dans le processus de communication compliqué ; briser la ligne de défense de la lutte contre la contrefaçon et de la traçabilité.

La technologie blockchain fournie par la chaîne principale HPB peut former une boucle fermée d'informations des producteurs aux consommateurs. La comptabilité distribuée de la technologie blockchain, ainsi que les caractéristiques traçables et infalsifiables du grand livre, sont naturellement adaptées à la lutte contre la contrefaçon et à la traçabilité - le processus de certification décentralisé peut empêcher la falsification et la falsification des informations par un seul lien. Les consommateurs n'ont qu'à trouver le code d'identification sur le produit et peuvent retracer la production, la logistique et d'autres informations du produit en scannant le code. La chaîne centrale HPB a mené diverses coopérations intentionnelles dans divers scénarios d'application.

Aperçu technique

BOE :
Les nœuds de chaîne de blocs traditionnels, la diffusion de transactions, la vérification des transactions, la diffusion de blocs, la génération de blocs et d'autres fonctions sont tous mis en œuvre en fonction du niveau logiciel, et la connexion de données entre chaque nœud est traitée en série, ce qui entraîne des problèmes tels que comme une topologie de réseau complexe, un temps de retard long, de faibles performances de traitement en série et une mauvaise expérience utilisateur.

En réponse aux problèmes ci-dessus, HPB a conçu de manière innovante la technologie BOE, à savoir Blockchain Offload Engine, qui est un système de traitement hétérogène, y compris le matériel BOE, le micrologiciel BOE et le logiciel système correspondant, le système de traitement hétérogène atteint des performances élevées et -Accélération du calcul simultané en combinant la capacité série du CPU et la capacité de traitement parallèle de la puce FPGA/ASIC.

L'équipement BOE est connecté à d'autres équipements du réseau P2P via l'interface Gigabit/10 Gigabit Ethernet, et le module MAC traite les paquets de données Ethernet et effectue l'interaction des données avec le module TOE. Le module BOE implémente l'analyse des messages TCP et des messages UDP, et le processus de traitement ne nécessite pas la participation du processeur pour économiser l'utilisation des ressources du processeur. Le module BOE est chargé d'établir un canal de communication crypté avec d'autres nœuds via le module TOE, d'effectuer des contrôles d'intégrité, de signature et de solde de compte sur les transactions, blocs et autres messages reçus, et d'effectuer un traitement de fragmentation sur des données de bloc trop volumineuses pour être envoyé Et encapsuler chaque fragment pour assurer l'intégrité des données reçues, et faire des statistiques basées sur le trafic reçu de chaque connexion TCP, de sorte que des incitations correspondantes puissent être données en fonction de la contribution au système, attirant ainsi plus d'utilisateurs à participer à maintenir le fonctionnement du réseau .

Algorithme de consensus :
Afin de répondre aux exigences de la technologie BOE et d'améliorer au maximum la sécurité du TPS1, l'algorithme de consensus HPB adopte un mécanisme d'élection efficace à deux niveaux, à savoir l'élection externe et l'élection interne.

Élection externe : utilisez les indicateurs d'évaluation de la valeur de contribution des nœuds pour sélectionner les membres des nœuds à contribution élevée parmi de nombreux nœuds candidats. Élection interne : basée sur le mécanisme de vote anonyme de la file d'attente de hachage, calculez les nœuds à valeur de contribution élevée chaque fois qu'un bloc est généré. La priorité de la génération de blocs, les nœuds avec une priorité élevée et une valeur de contribution élevée ont le droit de générer des blocs en premier.

Dans l'ensemble de la conception de l'algorithme de consensus, le mécanisme d'échange de messages léger de l'algorithme de consensus HPB rend son efficacité de consensus beaucoup plus élevée que les autres algorithmes de consensus, et en même temps, il a également apporté une amélioration significative en matière de sécurité, de confidentialité, etc. . .

Services d'application :
interfaces de programmation d'application (API) de la chaîne de blocs

Au niveau de la couche de base de la blockchain, la conception fournit une série d'interfaces d'accès et d'interaction aux données de la blockchain, utilisant JSON-RPC et l'API RESTful pour prendre en charge diverses applications et langages de développement. Il prend en charge les opérations interactives de la blockchain telles que la requête de données multidimensionnelle de la blockchain et la soumission des transactions.Dans différents scénarios commerciaux, l'interface d'accès interactive peut être davantage intégrée au système de contrôle d'autorité.

SDK d'application

Application Software Development Kit (Application Software Development Kit) est un ensemble de services fonctionnels complets basés sur différents langages de développement pour fonctionner sur la blockchain. Il fournit des interfaces de fonctions de service complètes telles que le cryptage, la signature de données et la génération de transactions, et peut être étendu pour intégrer des fonctions spécifiques La logique métier prend en charge de manière transparente l'intégration et l'extension des fonctions de divers systèmes métier linguistiques. Il prendra en charge plusieurs SDK linguistiques tels que Java, JavaScript, .NET, Ruby et Python.

Contrat intelligent :

Mécanisme de machine virtuelle universelle :
HPB adopte une conception de plug-in, prend en charge plusieurs machines virtuelles et ajuste la liste des machines virtuelles prises en charge à tout moment en fonction de la demande du marché. La machine virtuelle sous-jacente est combinée avec l'analyse et la conversion du langage de programmation de haut niveau pour prendre en charge de manière flexible l'application de base de la machine virtuelle. Réalisez l'interface externe de la machine virtuelle grâce à des opérations d'API personnalisées et interagissez de manière flexible avec les données du grand livre et les données externes. Ce mécanisme atteint les hautes performances de l'exécution de code natif lorsque le contrat intelligent est en cours d'exécution. Dans le même temps, un mécanisme général de machine virtuelle prenant en charge différentes chaînes de blocs est également mis en œuvre.

Gestion du cycle de vie des contrats intelligents :
Pour chaque contrat intelligent, il est utilisé comme un atout sur la chaîne pour la gestion du cycle de vie complet et la gestion complète et contrôlable des processus pour la soumission, le déploiement, l'utilisation et l'annulation des contrats intelligents. contrats, et Le mécanisme intégré de gestion des autorités effectue une gestion complète de la sécurité sur divers mécanismes d'opérations de contrats intelligents.

Administration système

Mise à niveau du système :
la technologie HPB adopte une combinaison de logiciels et de matériel. L'architecture du système peut être divisée en quatre niveaux : couche matérielle, couche d'abstraction matérielle, couche intermédiaire et couche d'implémentation. Les versions logicielles et matérielles de chaque la couche doit être compatible les unes avec les autres. Compte tenu de la complexité du système, HPB fournit un service de mise à niveau du système.Grâce à de simples opérations de commande, des fonctions telles que la vérification de la compatibilité des versions, le téléchargement automatique, la mise à niveau automatique et le déploiement automatique de chaque couche peuvent être réalisées.

Surveillance du système : surveillance complète des applications visuelles et des systèmes de journalisation pour les systèmes, les réseaux et les nœuds de blockchain, alarmes et notifications en temps réel pour diverses anomalies, et prise en charge de la récupération à distance des pannes dans des situations spécifiques, du redémarrage du système réseau et d'autres services. Prend en charge l'expansion complète de la surveillance et la mise à niveau du système en fonction des besoins des différents domaines d'activité.