HPB (High-performance Blockchain) er en splitter ny blokkjedeprogramvare- og maskinvarearkitektur, som inkluderer en brikkeakselerasjonsmotor og en underliggende blokkjedeplattform, designet for å oppnå ytelsesutvidelse av distribuerte applikasjoner. Posisjonert som en brukervennlig blokkjedeplattform med høy ytelse, er den dypt integrert med industrien for å møte de virkelige forretningsbehovene til den virkelige verden. Dette oppnås ved å lage en operativsystemlignende arkitektur som applikasjoner kan bygges på. Programvarearkitekturen gir kontoer, identitets- og autorisasjonsadministrasjon, policyadministrasjon, database, asynkron kommunikasjon og programplanlegging på tusenvis av CPUer, FPGAer eller klynger for å oppnå en ny arkitektur.Blokkjeden kan støtte Millioner av transaksjoner med bekreftelse på andre nivå.

1. Prosjektintroduksjon

HPB er en helt ny blockchain-arkitektur, posisjonert som en brukervennlig blokkjedeplattform med høy ytelse, designet for å oppnå ytelsesutvidelse av distribuerte applikasjoner for å møte reelle forretningsbehov i den virkelige verden. Dette oppnås ved å lage en operativsystemlignende arkitektur som applikasjoner kan bygges på. Arkitekturen gir konto-, identitets- og autorisasjonsadministrasjon, policyadministrasjon, database, asynkron kommunikasjon og programplanlegging på tusenvis av CPUer, FPGAer eller klynger. Blokkjeden er en helt ny arkitektur som kan støtte millioner av transaksjoner per sekund og oppnå bekreftelse på andre nivå gjennom maskinvareakselerasjonsteknologi med lav latens og høy samtidighet.

I designprosessen til HPB kjernekjede, i tillegg til arbeidet til HPB kjerneteam, mottok den også bidrag og innsats fra partnere, utviklingsmiljøer og bransjeorganisasjoner. HPB kjernekjeden er beæret over å bli anerkjent og støttet av partnere. For tiden, innen anti-forfalskning sporbarhet, smart big data, spill og andre felt, har ulike industribedrifter vist positive samarbeidsintensjoner.

Applikasjonsscenario

Smart big data:
For tiden har utviklingen av big data fortsatt mange problemer. Som vi alle vet, er hvordan man beskytter personverninformasjonen til brukere et nøkkelspørsmål som begrenser utviklingen av big data. Et stort antall faktiske saker viser at selv ufarlige data, når de først er samlet inn i store mengder, er det en risiko for å avsløre personvernet. I tillegg kan big data også møte potensielle sikkerhetsrisikoer under lagring, behandling og overføring. For å oppnå stordatasikkerhet og personvern, er det ekstremt vanskelig å begrense tjenesteleverandører fra å samle inn brukerinformasjon med rent tekniske midler.

For å utnytte den potensielle verdien av datadeling trenger vi bedre løsninger for å administrere datasikkerhet. Sentraliserte IT-systemer gir fordeler når det gjelder effektivitet, men hyppige datalekkasjer, mangel på åpenhet og ufullstendige data krever en distribuert konsensusmekanisme for å gjøre opp for manglene. Blockchain er en distribuert hovedbok som gir sporbare og uforanderlige poster. Blokkkjedebasert teknologi kan gi en optimalisert løsning for et iboende trygt og sunt IT-økosystem. HPB kjernekjede samler inn, bruker og autoriserer data gjennom smarte kontrakter for å sikre renheten til data. Skap et godt økosystem gjennom HPB kjernekjede, og bruk blokkjededata til å bygge smarte big data, noe som i stor grad vil forbedre sikkerheten, personvernet og brukervennligheten til data i fremtiden. Samtidig kan den autoriserte overføringen og bruken av data på den offentlige kjeden og spørretransaksjonsgebyrer løses ved å belaste HPB kjernekjede-tokens.

UnionPay Zhihui, et datterselskap av China UnionPay, som spesialiserer seg på big data-innovasjonsvirksomhet, har sluttet seg til det samarbeidende forsknings- og utviklingsteamet til HPB Core Chain etter å ha lyttet til designkonseptet til HPB Core Chain for i fellesskap å utforske økonomisk stordata og høy -ytelse blokkjedeplattformer teknisk praksis. For tiden har det vært grundige utvekslinger og undersøkelser om autorisasjon, sertifisering og sporbarhet av big data, og detaljert etterspørselsundersøkelser og demonstrasjoner blir utført rundt dette scenariet. Det forventes å implementere spesifikke prosjekter i Q3 av 2018. UnionPay big data behandler for tiden 80 % av banktransaksjonsdata i Kina, med et årlig transaksjonsvolum på 80 billioner yuan. HPB kjernekjede vil gå sammen med UnionPay for å tilby løsninger for bank, forsikring, detaljhandel, finansteknologi og andre bransjer.

Blockchain-spill:
For tiden, i tillegg til gratisspill "F2P (Free-to-Play) Games", er forretningsmodellene for nettspill hovedsakelig delt inn i to typer: brukere betaler for å kjøpe spillopplevelsestid, brukere betaler Kjøp verdiøkende tjenester som virtuelle spillprodukter.

Virtuelle spillprodukter leveres av sentraliserte tjenesteleverandører. For kommersielle formål begrenser sentraliserte tjenesteleverandører vanligvis overføringen av produkter i spillet. Brukere kan bare bruke dem på deres proprietære plattformer, ikke sirkulere dem. For brukere som trenger det, kan transaksjoner av virtuelle spillvarer initieres utenfor spillmiljøet. På grunn av årsaker som informasjonsasymmetri, er transaksjonsprosessen tungvint, og brukere kan støte på svindel. For sentraliserte tjenesteleverandører er det tidkrevende og kostbart å utvikle og administrere plattformer for virtuelle spillprodukter, og det er lettere å direkte forby transaksjoner mellom brukere. Under denne prosessen kan brukerens virtuelle spillvarer gå tapt, konfiskeres eller endres, men brukeren har ikke regressrett til de virtuelle eiendelene. I tillegg kan nettspill også ha et lukket økonomisk system, inkludert produksjon, distribusjon, utveksling, forbruk osv. Akkurat som den virkelige verden kan ikke problemer som inflasjon og deflasjon unngås.

Hvis virtuelle spillprodukter er lagret på blokkjeden, og den krypterte digitale valutaen representert av HPB kjernekjede erstatter den virtuelle spillvalutaen levert av spillutgiveren, er det ikke behov for spillutgivere og Google Play, App Store osv. Sentraliserte institusjoner, virtuelle spillvarer kan enkelt sirkuleres blant brukere. Samtidig vil den desentraliserte utgangsmetoden for virtuell spillvaluta og transaksjonsprosessen til den delte hovedboken eliminere opasiteten og inflasjonen i spillet til en viss grad. I tillegg kan virtuelle spilleiendeler også begi seg ut på veien mot verdipapirisering.

HPB kjernekjede er designet gjennom programvare- og maskinvarearkitektur, som stabilt kan støtte millioner av samtidighet, og kan brukes mye innen nettspill.

Sporbarhet mot forfalskning:
I de senere årene, med utviklingen av verdensøkonomien, utviklingen av aldersstrukturen til forbrukergrupper og utflatingen av det globale forbruksgapet, har forbrukerne kontinuerlig forbedret sine krav til kvalitet av liv og mattrygghet. Nye forbruksmønstre av høy kvalitet, diversifisert og informert. For å møte forbrukernes behov har en rekke nye produkter dukket opp på markedet, og problemet med forfalskede og useriøse produkter har også oppstått. I følge en undersøkelse utgitt av Federation of French Manufacturers, har forfalskede og forfalskede produkter utgjort omtrent 5 % av den totale verdenshandelen, over 110 milliarder amerikanske dollar, og de resulterende direkte eller indirekte økonomiske tapene har nådd titalls milliarder av amerikanske dollar . Forfalskning innen matvarer, ikke-grunnmat, medisin, helseprodukter, luksusvarer, publiserings-IP, samleobjekter osv. skader ikke bare produsentenes og forbrukernes vitale interesser, men kan til og med true forbrukernes liv, helse og sikkerhet. , og har en negativ innvirkning på markedet og merkevarene.Den negative effekten er uberegnelig.

Informasjonsasymmetrien mellom forbrukere og varer gjør det vanskelig for forbrukere å spore opprinnelsen til varene. Selv om det finnes anti-forfalskede sporbarhetsteknologier som strekkoder og QR-koder, på den ene siden vil enveissporbarheten gradvis bli forvrengt i den kompliserte kommunikasjonsprosessen; Bryte gjennom forsvarslinjen for anti-forfalskning og sporbarhet.

Blokkjedeteknologien levert av HPB kjernekjede kan danne en lukket sløyfe av informasjon fra produsenter til forbrukere. Den distribuerte regnskapsføringen av blokkjedeteknologi, så vel som de sporbare og ikke-manipulerbare egenskapene til hovedboken, er naturligvis egnet for anti-forfalskning og sporbarhet - den desentraliserte sertifiseringsprosessen kan forhindre forfalskning og tukling av informasjon med en enkelt lenke. Forbrukerne trenger kun å finne identifikasjonskoden på produktet, og kan spore produksjon, logistikk og annen informasjon om produktet ved å skanne koden. HPB kjernekjede har gjennomført ulike tilsiktede samarbeid i ulike applikasjonsscenarier.

Teknisk oversikt

BOE:
Tradisjonelle blokkjedenoder, transaksjonskringkasting, transaksjonsverifisering, blokkkringkasting, blokkgenerering og andre funksjoner er alle implementert basert på programvarenivået, og dataforbindelsen mellom hver node behandles serielt, noe som fører til problemer som f.eks. som kompleks nettverkstopologi, lang forsinkelsestid, lav seriell behandlingsytelse og dårlig brukeropplevelse.

Som svar på problemene ovenfor, HPB innovativt designet BOE-teknologi, nemlig Blockchain Offload Engine, som er et heterogent prosesseringssystem, inkludert BOE-maskinvare, BOE-fastvare og matchende systemprogramvare, oppnår det heterogene prosesseringssystemet høy ytelse og høy - Akselerasjon av samtidig databehandling ved å kombinere den serielle egenskapen til CPU og parallellbehandlingsevnen til FPGA/ASIC-brikken.

BOE-utstyr er koblet til annet utstyr i P2P-nettverket gjennom Gigabit/10 Gigabit Ethernet-grensesnittet, og MAC-modulen behandler Ethernet-datapakker og utfører datainteraksjon med TOE-modulen. BOE-modulen implementerer analysen av TCP-meldinger og UDP-meldinger, og behandlingsprosessen krever ikke CPU-deltakelse for å spare CPU-ressursbruk. BOE-modulen er ansvarlig for å etablere en kryptert kommunikasjonskanal med andre noder gjennom TOE-modulen, utføre integritetskontroller, signaturverifisering og kontosaldoverifisering på mottatte transaksjoner, blokker og andre meldinger, og utføre fragmenteringsbehandling på altfor store blokkdata for å sendes og kapsle inn hvert fragment for å sikre integriteten til de mottatte dataene, og lage statistikk basert på den mottatte trafikken til hver TCP-forbindelse, slik at tilsvarende insentiver kan gis i henhold til bidraget til systemet, og dermed tiltrekke flere brukere til å delta i opprettholde driften av nettverket.

Konsensusalgoritme:
For å oppfylle kravene til BOE-teknologi og forbedre sikkerheten TPS1 så mye som mulig, bruker HPB-konsensusalgoritmen en effektiv to-lags valgmekanisme, nemlig ytre valg og indre valg.

Eksternt valg: Bruk indikatorer for evaluering av nodebidragsverdier for å velge nodemedlemmer med høyt bidrag fra mange kandidatnoder. Indre valg: Basert på anonym stemmemekanisme for Hash-kø, beregne noder med høy bidragsverdi hver gang en blokk genereres Prioriteten til å generere blokker, noder med høy prioritet og høy bidragsverdi har rett til å generere blokker først.

I hele konsensusalgoritmedesignet gjør den lette meldingsutvekslingsmekanismen til HPB-konsensusalgoritmen konsensuseffektiviteten mye høyere enn andre konsensusalgoritmer, og samtidig har den også gjort en betydelig forbedring i sikkerhet, personvern osv. ...

Applikasjonstjenester:
Blockchain Application Programming Interfaces (APIer)

I det grunnleggende laget av blokkjeden gir designet en rekke blokkjededatatilgang og interaksjonsgrensesnitt, ved å bruke JSON-RPC og RESTful API for å støtte ulike applikasjoner og utviklingsspråk. Den støtter interaktive blokkjedeoperasjoner som flerdimensjonale blokkjededataspørringer og innsending av transaksjoner. I forskjellige forretningsscenarier kan det interaktive tilgangsgrensesnittet integreres ytterligere med myndighetskontrollsystemet.

App-SDK-er

Application Software Development Kit (Application Software Development Kit) er en omfattende funksjonell tjenestepakke basert på forskjellige utviklingsspråk for å betjene blokkjeden. Den gir omfattende tjenestefunksjonsgrensesnitt som kryptering, datasignatur og transaksjonsgenerering, og kan utvides til å integrere spesifikke. Forretningslogikkfunksjonen støtter sømløst integrering og funksjonsutvidelse av ulike språklige forretningssystemer. Den vil støtte SDK-er på flere språk som Java, JavaScript, .NET, Ruby og Python.

Smart kontrakt:

Universell virtuell maskinmekanisme:
HPB tar i bruk plugin-design, støtter flere virtuelle maskiner og justerer listen over støttede virtuelle maskiner til enhver tid i henhold til markedets etterspørsel. Den underliggende virtuelle maskinen er kombinert med analysering og konvertering av programmeringsspråket på øverste nivå for å fleksibelt støtte den grunnleggende applikasjonen til den virtuelle maskinen. Realiser det eksterne grensesnittet til den virtuelle maskinen gjennom tilpassede API-operasjoner, og samhandle fleksibelt med hovedbokdata og eksterne data. Denne mekanismen oppnår den høye ytelsen til kjøring av opprinnelig kode når den smarte kontrakten kjører. Samtidig implementeres også en generell virtuell maskinmekanisme som støtter ulike blokkjeder.

Smart kontrakts livssyklusstyring:
For hver smart kontrakt brukes den som en ressurs i kjeden for full livssyklusstyring, og fullstendig og kontrollerbar prosessstyring for innsending, distribusjon, bruk og kansellering av smart kontrakter, og Den integrerte myndighetsstyringsmekanismen utfører omfattende sikkerhetsstyring på ulike mekanismer for smart kontraktsoperasjoner.

Systemadministrasjon

Systemoppgradering:
HPB-teknologien bruker en kombinasjon av programvare og maskinvare. Systemarkitekturen kan deles inn i fire nivåer, maskinvarelag, maskinvareabstraksjonslag, mellomlag og implementeringslag. Programvare- og maskinvareversjonene til hver lag må være kompatible med hverandre match. Som svar på kompleksiteten til systemet tilbyr HPB en systemoppgraderingstjeneste.Gjennom enkle kommandooperasjoner kan funksjoner som versjonskompatibilitetssjekk, automatisk nedlasting, automatisk oppgradering og automatisk distribusjon av hvert lag realiseres.

Systemovervåking: Omfattende overvåking av visuelle applikasjoner og loggsystemer for blokkjedesystemer, nettverk og noder, sanntidsalarmer og varsler for ulike avvik, og støtte for ekstern feilgjenoppretting i spesifikke situasjoner, omstart av nettverkssystem og andre tjenester. Støtt omfattende overvåkingsutvidelse og systemoppgradering i henhold til behovene til ulike forretningsområder.

To. Kommentarer

HPB kjernekjede er en offentlig kjede som tar i bruk en ny programvare- og maskinvarearkitektur, kombinert med maskinvareakselerasjonsmotor (BOE) og høyytelses programvare, for å realisere ytelsesutvidelsen til distribuerte blokkjedeapplikasjoner.

BOE-maskinvareakselerasjonsmotoren er et heterogent prosesseringssystem, inkludert BOE-maskinvare, BOE-fastvare og matchende systemprogramvare, som realiserer dataakselerasjon med høy ytelse og høy samtidighet. BOE-maskinvare kan effektivt forbedre funksjonene til DApp, for eksempel å generere tilfeldige tall for maskinvare. HPB kjernekjede gir et komplett sett med blokkjedeløsninger, og tiltrekker seg kjente selskaper som UnionPay Zhihui og Ping An Interactive Entertainment til å bruke HPB kjernekjedeplattformen til i fellesskap å bygge en desentralisert global offentlig kjedeøkologi.

Relaterte lenker:
http://www.hpb.io/
http://www.qukuaiwang.com.cn/szhb/2212.html###< br> https://bitmaxhelp.zendesk.com/hc/zh-cn/articles/360031565654-High-Performance-Blockchain-HPB-