1. Projectintroductie

HPB is een gloednieuwe blockchain-architectuur, gepositioneerd als een gebruiksvriendelijk, krachtig blockchain-platform, ontworpen om prestatie-uitbreiding van gedistribueerde applicaties te bereiken om te voldoen aan echte zakelijke behoeften in de echte wereld. Dit wordt bereikt door een besturingssysteemachtige architectuur te creëren waarop applicaties kunnen worden gebouwd. De architectuur biedt account-, identiteits- en autorisatiebeheer, beleidsbeheer, database, asynchrone communicatie en programmaplanning op duizenden CPU's, FPGA's of clusters. De blockchain is een geheel nieuwe architectuur, die miljoenen transacties per seconde kan ondersteunen en bevestiging op het tweede niveau kan bereiken door hardwareversnellingstechnologie met lage latentie en hoge gelijktijdigheid.

In het ontwerpproces van de HPB-kernketen ontving het naast het werk van het HPB-kernteam ook bijdragen en inspanningen van partners, ontwikkelingsgemeenschappen en brancheorganisaties. De kernketen van HPB is vereerd om te worden erkend en ondersteund door partners.Op dit moment hebben verschillende industriële bedrijven op het gebied van traceerbaarheid tegen namaak, slimme big data, games en andere gebieden positieve samenwerkingsintenties getoond.

Toepassingsscenario

Slimme big data:
Op dit moment kent de ontwikkeling van big data nog veel problemen. Zoals we allemaal weten, is het beschermen van de privacy-informatie van gebruikers een belangrijk punt dat de ontwikkeling van big data beperkt. Uit een groot aantal concrete gevallen blijkt dat zelfs onschadelijke gegevens, eenmaal in grote hoeveelheden verzameld, het risico lopen de persoonlijke levenssfeer bloot te leggen. Bovendien kunnen big data ook potentiële veiligheidsrisico's tegenkomen tijdens opslag, verwerking en verzending. Om big data-beveiliging en privacybescherming te bereiken, is het uiterst moeilijk om serviceproviders ervan te weerhouden gebruikersinformatie op puur technische wijze te verzamelen.

Om de potentiële waarde van het delen van gegevens te benutten, hebben we betere oplossingen nodig om gegevensbeveiliging te beheren. Gecentraliseerde IT-systemen bieden voordelen op het gebied van efficiëntie, maar frequente datalekken, gebrek aan transparantie en onvolledige data vereisen een gedistribueerd consensusmechanisme om de tekortkomingen te compenseren. Blockchain is een gedistribueerd grootboek dat traceerbare en onveranderlijke records biedt. Op blockchain gebaseerde technologie kan een geoptimaliseerde oplossing bieden voor een inherent veilig en gezond IT-ecosysteem. HPB-kernketen verzamelt, gebruikt en autoriseert gegevens via slimme contracten om de zuiverheid van gegevens te waarborgen. Creëer een goed ecosysteem via de HPB-kernketen en gebruik blockchain-gegevens om slimme big data te bouwen, wat de veiligheid, privacy en bruikbaarheid van gegevens in de toekomst aanzienlijk zal verbeteren. Tegelijkertijd kunnen de geautoriseerde verzending en het gebruik van gegevens op de openbare keten en querytransactiekosten worden opgelost door HPB-kernketentokens in rekening te brengen.

UnionPay Zhihui, een dochteronderneming van China UnionPay, gespecialiseerd in big data-innovatie, is toegetreden tot het coöperatieve onderzoeks- en ontwikkelingsteam van HPB Core Chain na te hebben geluisterd naar het ontwerpconcept van HPB Core Chain om gezamenlijk financiële big data en high -prestaties blockchain-platforms technische praktijk. Op dit moment zijn er diepgaande uitwisselingen en verkenningen geweest over de autorisatie, certificering en traceerbaarheid van big data, en worden er gedetailleerde vraagonderzoeken en demonstraties uitgevoerd rond dit scenario.Het zal naar verwachting specifieke projecten implementeren in het derde kwartaal van 2018. UnionPay big data verwerkt momenteel 80% van de banktransactiegegevens in China, met een jaarlijks transactievolume van 80 biljoen yuan. De kernketen van HPB gaat de handen ineen met UnionPay om oplossingen te bieden voor het bankwezen, verzekeringen, detailhandel, financiële technologie en andere industrieën.

Blockchain-games:
Momenteel zijn de bedrijfsmodellen van online games, naast gratis games "F2P (Free-to-Play) Games", voornamelijk verdeeld in twee soorten: gebruikers betalen om game-ervaringstijd te kopen, gebruikers betalen Koop diensten met toegevoegde waarde, zoals virtuele gameproducten.

Virtuele gameproducten worden geleverd door gecentraliseerde serviceproviders. Voor commerciële doeleinden beperken gecentraliseerde serviceproviders meestal de overdracht van in-game producten. Gebruikers kunnen ze alleen gebruiken op hun eigen platforms, niet verspreiden. Voor gebruikers in nood kunnen transacties van virtuele spelgoederen buiten de spelomgeving worden geïnitieerd. Vanwege redenen zoals informatieasymmetrie is het transactieproces omslachtig en kunnen gebruikers met fraude te maken krijgen. Voor gecentraliseerde serviceproviders is het tijdrovend en kostbaar om platforms voor virtuele gameproducten te ontwikkelen en te beheren, en het is gemakkelijker om transacties tussen gebruikers rechtstreeks te verbieden. Tijdens dit proces kunnen de virtuele spelgoederen van de gebruiker verloren gaan, in beslag worden genomen of worden gewijzigd, maar de gebruiker heeft geen recht op verhaal op de virtuele activa. Daarnaast kunnen online games ook een gesloten economisch systeem hebben, inclusief productie, distributie, uitwisseling, consumptie etc. Net als in de echte wereld zijn problemen als inflatie en deflatie niet te vermijden.

Als virtuele gameproducten worden opgeslagen op de blockchain en de gecodeerde digitale valuta die wordt vertegenwoordigd door de HPB-kernketen de virtuele gamevaluta vervangt die wordt geleverd door de game-uitgever, dan is er geen behoefte aan game-uitgevers en Google Play, App Store, enz. Gecentraliseerde instellingen, virtuele game-goederen kunnen gemakkelijk onder gebruikers worden verspreid. Tegelijkertijd zullen de gedecentraliseerde uitvoermethode voor virtuele spelvaluta en het transactieproces van het gedeelde grootboek de ondoorzichtigheid en inflatie in het spel tot op zekere hoogte elimineren. Bovendien kunnen virtuele game-activa ook de weg van securitisatie inslaan.

HPB-kernketen is ontworpen door middel van software- en hardware-architectuur, die stabiel miljoenen concurrency kan ondersteunen en op grote schaal kan worden gebruikt op het gebied van online games.

Traceerbaarheid tegen namaak:
In de afgelopen jaren, met de ontwikkeling van de wereldeconomie, de evolutie van de leeftijdsstructuur van consumentengroepen en de afvlakking van de wereldwijde consumptiekloof, hebben consumenten hun kwaliteitseisen voortdurend verbeterd van leven en voedselveiligheid Hoogwaardige, gediversifieerde en geïnformeerde nieuwe consumptiepatronen. Om aan de behoeften van de consument te voldoen, is er een verscheidenheid aan nieuwe producten op de markt verschenen en is ook het probleem van namaak- en slordige producten ontstaan. Volgens een onderzoek van de Federatie van Franse Fabrikanten zijn namaakproducten en namaakproducten goed voor ongeveer 5% van de totale wereldhandel, meer dan 110 miljard Amerikaanse dollars, en de daaruit voortvloeiende directe of indirecte economische verliezen lopen op tot tientallen miljarden Amerikaanse dollars. . Namaak op het gebied van voeding, niet-basisvoeding, medicijnen, gezondheidsproducten, luxegoederen, intellectuele eigendom bij uitgeverijen, verzamelobjecten, enz. schaadt niet alleen de vitale belangen van producenten en consumenten, maar kan zelfs een bedreiging vormen voor het leven, de gezondheid en de veiligheid van consumenten , en heeft een negatieve impact op de markt en merken.De negatieve impact is niet te overzien.

De informatieasymmetrie tussen consumenten en grondstoffen maakt het voor consumenten moeilijk om de herkomst van grondstoffen te achterhalen. Hoewel er anti-namaak traceerbaarheidstechnologieën zijn, zoals barcodes en QR-codes, zal aan de ene kant de eenrichtings-traceerbaarheid geleidelijk vervormd raken in het ingewikkelde communicatieproces; doorbreek de verdedigingslinie van anti-namaak en traceerbaarheid.

De blockchain-technologie die wordt geleverd door de HPB-kernketen kan een gesloten lus vormen van informatie van producenten naar consumenten. De gedistribueerde boekhouding van blockchain-technologie, evenals de traceerbare en niet-knoeibare kenmerken van het grootboek, zijn natuurlijk geschikt voor anti-vervalsing en traceerbaarheid - het gedecentraliseerde certificeringsproces kan vervalsing en manipulatie van informatie door een enkele link voorkomen. Consumenten hoeven alleen de identificatiecode op het product te vinden en kunnen de productie, logistiek en andere informatie van het product traceren door de code te scannen. HPB-kernketen heeft verschillende opzettelijke samenwerkingen uitgevoerd in verschillende toepassingsscenario's.

Technisch overzicht

BOE:
Traditionele blockchain-knooppunten, transactie-uitzending, transactieverificatie, blok-uitzending, blokgeneratie en andere functies worden allemaal geïmplementeerd op basis van het softwareniveau, en de gegevensverbinding tussen elk knooppunt wordt serieel verwerkt, wat leidt tot problemen zoals zoals complexe netwerktopologie, lange vertragingstijd, lage seriële verwerkingsprestaties en slechte gebruikerservaring.

Als reactie op de bovenstaande problemen heeft HPB innovatief BOE-technologie ontworpen, namelijk Blockchain Offload Engine, een heterogeen verwerkingssysteem, inclusief BOE-hardware, BOE-firmware en bijpassende systeemsoftware, het heterogene verwerkingssysteem bereikt hoge prestaties en hoge -concurrency computing-versnelling door de seriële capaciteit van de CPU en de parallelle verwerkingscapaciteit van de FPGA/ASIC-chip te combineren.

BOE-apparatuur is verbonden met andere apparatuur in het P2P-netwerk via de Gigabit/10 Gigabit Ethernet-interface, en de MAC-module verwerkt Ethernet-datapakketten en voert gegevensinteractie uit met de TOE-module. De BOE-module implementeert de analyse van TCP-berichten en UDP-berichten, en het verwerkingsproces vereist geen CPU-deelname om CPU-brongebruik te besparen. De BOE-module is verantwoordelijk voor het tot stand brengen van een gecodeerd communicatiekanaal met andere knooppunten via de TOE-module, het uitvoeren van integriteitscontroles, handtekeningverificatie en rekeningsaldoverificatie op ontvangen transacties, blokken en andere berichten, en het uitvoeren van fragmentatieverwerking op te grote blokgegevens om worden verzonden En elk fragment inkapselen om de integriteit van de ontvangen gegevens te waarborgen, en statistieken maken op basis van het ontvangen verkeer van elke TCP-verbinding, zodat overeenkomstige prikkels kunnen worden gegeven op basis van de bijdrage aan het systeem, waardoor meer gebruikers worden aangetrokken om deel te nemen het onderhouden van de werking van het netwerk.

Consensusalgoritme:
Om aan de eisen van de BOE-technologie te voldoen en de beveiliging van TPS1 zoveel mogelijk te verbeteren, gebruikt het HPB-consensusalgoritme een efficiënt verkiezingsmechanisme op twee niveaus, namelijk uiterlijke verkiezing en innerlijke verkiezing.

Externe verkiezing: gebruik node contributiewaarde evaluatie-indicatoren om knooppuntleden met een hoge contributie te selecteren uit vele kandidaat nodes Interne verkiezing: gebaseerd op het anonieme stemmechanisme van de Hash-wachtrij, bereken nodes met een hoge contributiewaarde elke keer dat een blok wordt gegenereerd De prioriteit van het genereren van blokken, nodes met hoge prioriteit en hoge contributiewaarde hebben het recht om als eerste blocks te genereren.

In het hele ontwerp van het consensusalgoritme zorgt het lichtgewicht mechanisme voor berichtuitwisseling van het HPB-consensusalgoritme ervoor dat de consensusefficiëntie veel hoger is dan die van andere consensusalgoritmen, en tegelijkertijd heeft het ook gezorgd voor een aanzienlijke verbetering op het gebied van beveiliging, privacy, enz. . .

Applicatieservices:
Blockchain Application Programming Interfaces (API's)

Op de basislaag van de blockchain biedt het ontwerp een reeks blockchain-gegevenstoegang en interactie-interfaces, met behulp van JSON-RPC en RESTful API om verschillende applicaties en ontwikkeltalen te ondersteunen. Het ondersteunt blockchain-interactieve bewerkingen zoals multidimensionale blockchain-gegevensquery's en het indienen van transacties.In verschillende bedrijfsscenario's kan de interactieve toegangsinterface verder worden geïntegreerd met het autoriteitscontrolesysteem.

Applicatie-SDK's

Application Software Development Kit (Application Software Development Kit) is een uitgebreid functioneel servicepakket op basis van verschillende ontwikkeltalen om op de blockchain te werken. Het biedt uitgebreide servicefunctie-interfaces zoals codering, gegevenshandtekening en het genereren van transacties, en kan worden uitgebreid om specifiek te integreren De bedrijfslogicafunctie ondersteunt naadloos de integratie en functie-uitbreiding van verschillende taalbedrijfssystemen. Het ondersteunt SDK's in meerdere talen, zoals Java, JavaScript, .NET, Ruby en Python.

Slim contract:

Universeel mechanisme voor virtuele machines:
HPB past een plug-in-ontwerp toe, ondersteunt meerdere virtuele machines en past de lijst met ondersteunde virtuele machines op elk moment aan volgens de marktvraag. De onderliggende virtuele machine wordt gecombineerd met het ontleden en converteren van de programmeertaal op het hoogste niveau om de basistoepassing van de virtuele machine flexibel te ondersteunen. Realiseer de externe interface van de virtuele machine via aangepaste API-bewerkingen en communiceer flexibel met grootboekgegevens en externe gegevens. Dit mechanisme bereikt de hoge prestaties van native code-uitvoering wanneer het slimme contract wordt uitgevoerd. Tegelijkertijd wordt ook een algemeen virtueel machinemechanisme geïmplementeerd dat verschillende blockchains ondersteunt.

Levenscyclusbeheer van slimme contracten:
Voor elk slim contract wordt het gebruikt als een troef in de keten voor beheer van de volledige levenscyclus en volledig en controleerbaar procesbeheer voor de indiening, implementatie, gebruik en annulering van slimme contracten, en het geïntegreerde autoriteitsbeheermechanisme voert uitgebreid beveiligingsbeheer uit op verschillende mechanismen van slimme contractoperaties.

Systeembeheer

Systeemupgrade:
HPB-technologie maakt gebruik van een combinatie van software en hardware. De systeemarchitectuur kan worden onderverdeeld in vier niveaus: hardwarelaag, hardware-abstractielaag, middelste laag en implementatielaag. De software- en hardwareversies van elk laag moeten compatibel zijn met elkaar match. Met het oog op de complexiteit van het systeem biedt HPB een systeemupgradeservice.Door middel van eenvoudige commandobewerkingen kunnen functies zoals versiecompatibiliteitscontrole, automatische download, automatische upgrade en automatische implementatie van elke laag worden gerealiseerd.

Systeembewaking: uitgebreide bewaking van visuele toepassingen en logsystemen voor blockchain-systemen, netwerken en knooppunten, real-time alarmen en meldingen voor verschillende afwijkingen, en ondersteuning voor foutherstel op afstand in specifieke situaties, herstarten van netwerksystemen en andere services. Ondersteuning van uitgebreide monitoringuitbreiding en systeemupgrades volgens de behoeften van verschillende bedrijfssectoren.