High-performance Blockchain — это совершенно новая программно-аппаратная архитектура блокчейна, включающая в себя механизм ускорения микросхем и базовую платформу блокчейна, предназначенная для повышения производительности распределенных приложений. Позиционируемая как простая в использовании высокопроизводительная блокчейн-платформа, она глубоко интегрирована с отраслью для удовлетворения реальных потребностей бизнеса в реальном мире. Это достигается за счет создания архитектуры, подобной операционной системе, на которой можно создавать приложения. Архитектура программного обеспечения обеспечивает учетные записи, управление идентификацией и авторизацией, управление политиками, базу данных, асинхронную связь и планирование программ на тысячах процессоров, FPGA или кластеров для достижения новой архитектуры Блокчейн может поддерживать миллионы транзакций с подтверждением второго уровня.

1. Введение в проект

HPB — это совершенно новая архитектура блокчейна, позиционируемая как простая в использовании высокопроизводительная блокчейн-платформа, предназначенная для повышения производительности распределенных приложений для удовлетворения реальных потребностей бизнеса в реальном мире. Это достигается за счет создания архитектуры, подобной операционной системе, на которой можно создавать приложения. Архитектура обеспечивает управление учетными записями, идентификацией и авторизацией, управление политиками, базу данных, асинхронную связь и планирование программ на тысячах ЦП, ПЛИС или кластерах. Блокчейн представляет собой совершенно новую архитектуру, которая может поддерживать миллионы транзакций в секунду и обеспечивать подтверждение второго уровня с помощью технологии аппаратного ускорения с малой задержкой и высокой степенью параллелизма.

В процессе разработки основной цепочки HPB, помимо работы основной группы HPB, также принимали участие и усилия партнеры, сообщества разработчиков и отраслевые организации. Для основной сети HPB большая честь быть признанной и поддерживаемой партнерами.В настоящее время в области прослеживаемости защиты от подделок, интеллектуальных больших данных, игр и других областей различные промышленные компании продемонстрировали позитивные намерения сотрудничества.

Сценарий применения

Умные большие данные:
В настоящее время разработка больших данных по-прежнему сталкивается со многими проблемами. Как мы все знаем, как защитить конфиденциальную информацию пользователей является ключевым вопросом, ограничивающим развитие больших данных. Большое количество реальных случаев показывает, что даже безобидные данные, когда-то собранные в больших количествах, рискуют раскрыть личную жизнь. Кроме того, большие данные могут столкнуться с потенциальными угрозами безопасности во время хранения, обработки и передачи. Для обеспечения безопасности больших данных и защиты конфиденциальности крайне сложно запретить поставщикам услуг собирать информацию о пользователях чисто техническими средствами.

Чтобы использовать потенциальную ценность обмена данными, нам нужны более эффективные решения для управления безопасностью данных. Централизованные ИТ-системы обеспечивают преимущества с точки зрения эффективности, но частые утечки данных, отсутствие прозрачности и неполные данные требуют механизма распределенного консенсуса, чтобы компенсировать недостатки. Блокчейн — это распределенная книга, которая обеспечивает отслеживаемые и неизменяемые записи. Технология на основе блокчейна может предоставить оптимизированное решение для изначально безопасной и здоровой ИТ-экосистемы.Основная сеть HPB собирает, использует и авторизует данные с помощью смарт-контрактов, чтобы обеспечить чистоту данных. Создайте хорошую экосистему с помощью базовой цепочки HPB и используйте данные блокчейна для создания интеллектуальных больших данных, что значительно повысит безопасность, конфиденциальность и удобство использования данных в будущем. В то же время санкционированная передача и использование данных в общедоступной цепочке и сборы за транзакцию запроса могут быть решены путем взимания платы с токенов основной цепи HPB.

UnionPay Zhihui, дочерняя компания China UnionPay, которая специализируется на инновациях в области больших данных, присоединилась к совместной группе исследований и разработок HPB Core Chain после изучения концепции дизайна HPB Core Chain для совместного изучения финансовых больших данных и высоких технологий. -производительные блокчейн-платформы, техническая практика. В настоящее время проводятся углубленные обмены и исследования по авторизации, сертификации и отслеживанию больших данных, а также проводятся подробные исследования спроса и демонстрации по этому сценарию Ожидается, что конкретные проекты будут реализованы в третьем квартале 2018 года. В настоящее время большие данные UnionPay обрабатывают 80% данных о банковских транзакциях в Китае, а годовой объем транзакций составляет 80 трлн юаней. Основная сеть HPB объединится с UnionPay для предоставления решений для банковского дела, страхования, розничной торговли, финансовых технологий и других отраслей.

Блокчейн-игры:
В настоящее время, помимо бесплатных игр F2P (Free-to-Play) Games, бизнес-модели онлайн-игр в основном делятся на два типа: пользователи платят, чтобы купить игровое время, пользователи платят за покупку дополнительных услуг, таких как виртуальные игровые продукты.

Виртуальные игровые продукты предоставляются централизованными поставщиками услуг. В коммерческих целях централизованные поставщики услуг обычно ограничивают передачу внутриигровых продуктов. Пользователи могут использовать их только на своих проприетарных платформах, но не распространять их. Для нуждающихся пользователей сделки с виртуальными игровыми товарами могут быть инициированы вне игровой среды. Из-за таких причин, как асимметрия информации, процесс транзакции является громоздким, и пользователи могут столкнуться с мошенничеством. Для централизованных поставщиков услуг разработка и управление платформами для виртуальных игровых продуктов требует много времени и средств, а прямой запрет транзакций между пользователями проще. В ходе этого процесса виртуальные игровые товары пользователя могут быть утеряны, конфискованы или изменены, но пользователь не имеет права регресса на виртуальные активы. Кроме того, онлайн-игры также могут иметь закрытую экономическую систему, включающую производство, распространение, обмен, потребление и т. д. Как и в реальном мире, нельзя избежать таких проблем, как инфляция и дефляция.

Если виртуальные игровые продукты хранятся в блокчейне, а зашифрованная цифровая валюта, представленная базовой цепочкой HPB, заменяет виртуальную игровую валюту, предоставленную издателем игры, то нет необходимости в издателях игр и Google Play, App Store и т. д. , Централизованные учреждения, виртуальные игровые товары могут быть удобно распространены среди пользователей. В то же время децентрализованный метод вывода виртуальной игровой валюты и процесс транзакций общего реестра в определенной степени устранят непрозрачность и инфляцию в игре. Кроме того, виртуальные игровые активы также могут встать на путь секьюритизации.

Основная цепочка HPB спроектирована с помощью архитектуры программного и аппаратного обеспечения, которая может стабильно поддерживать миллионы параллелизма и может широко использоваться в области онлайн-игр.

Прослеживаемость для защиты от подделок:
В последние годы, с развитием мировой экономики, эволюцией возрастной структуры групп потребителей и сокращением глобального разрыва в потреблении, потребители постоянно повышали свои требования к качеству. жизни и безопасности пищевых продуктов Качественные, диверсифицированные и информатизированные новые модели потребления. Чтобы удовлетворить потребности потребителей, на рынке появилось множество новых продуктов, а также возникла проблема контрафактной и низкокачественной продукции. Согласно обзору, опубликованному Федерацией французских производителей, контрафактная и контрафактная продукция составляет около 5% от общего объема мировой торговли, превысив 110 миллиардов долларов США, а связанные с этим прямые или косвенные экономические потери достигли десятков миллиардов долларов США. . Подделка продуктов питания, неосновных продуктов питания, лекарств, товаров для здоровья, предметов роскоши, издательской интеллектуальной собственности, предметов коллекционирования и т. д. не только наносит ущерб жизненно важным интересам производителей и потребителей, но может даже угрожать жизни, здоровью и безопасности потребителей. , и оказывает негативное влияние на рынок и бренды. Негативное влияние не поддается исчислению.

Информационная асимметрия между потребителями и товарами затрудняет для потребителей отслеживание происхождения товаров. Хотя существуют технологии прослеживаемости против подделок, такие как штрих-коды и QR-коды, с одной стороны, односторонняя прослеживаемость будет постепенно искажаться в сложном процессе связи; прорвать линию защиты от подделок и прослеживаемости.

Технология блокчейна, предоставляемая базовой сетью HPB, может формировать замкнутый цикл передачи информации от производителей к потребителям. Распределенный учет технологии блокчейн, а также отслеживаемые и неподдающиеся изменению характеристики реестра, естественно, подходят для защиты от подделок и отслеживаемости — децентрализованный процесс сертификации может предотвратить подделку и фальсификацию информации по одной ссылке. Потребителям нужно только найти идентификационный код на продукте, и они могут отслеживать производство, логистику и другую информацию о продукте, сканируя код. Основная цепочка HPB осуществила различное преднамеренное сотрудничество в различных сценариях применения.

Технический обзор

BOE:
Традиционные узлы блокчейна, широковещательная передача транзакций, проверка транзакций, широковещательная рассылка транзакций, генерация блоков и другие функции реализуются на уровне программного обеспечения, а соединение данных между каждым узлом обрабатывается последовательно, что приводит к таким проблемам, как как сложная топология сети, длительное время задержки, низкая производительность последовательной обработки и плохое взаимодействие с пользователем.

В ответ на вышеуказанные проблемы HPB разработала инновационную технологию BOE, а именно Blockchain Offload Engine, которая представляет собой гетерогенную систему обработки, включающую аппаратное обеспечение BOE, прошивку BOE и соответствующее системное программное обеспечение. ускорение параллельных вычислений за счет объединения последовательных возможностей ЦП и возможностей параллельной обработки микросхем FPGA/ASIC.

Оборудование BOE подключается к другому оборудованию в сети P2P через интерфейс Gigabit/10 Gigabit Ethernet, а модуль MAC обрабатывает пакеты данных Ethernet и осуществляет взаимодействие данных с модулем TOE. Модуль BOE реализует анализ сообщений TCP и сообщений UDP, а процесс обработки не требует участия ЦП для экономии использования ресурсов ЦП. Модуль BOE отвечает за установление зашифрованного канала связи с другими узлами через модуль TOE, выполнение проверок целостности, проверки подписи и проверки баланса счета для полученных транзакций, блоков и других сообщений, а также выполнение фрагментации данных чрезмерно больших блоков для быть отправленным И инкапсулировать каждый фрагмент, чтобы обеспечить целостность полученных данных, и сделать статистику на основе полученного трафика каждого соединения TCP, чтобы можно было дать соответствующие стимулы в соответствии с вкладом в систему, тем самым привлекая больше пользователей к участию в поддержание работы сети.

Алгоритм консенсуса:
Чтобы соответствовать требованиям технологии BOE и максимально повысить безопасность TPS1, алгоритм консенсуса HPB использует эффективный двухуровневый механизм выбора, а именно внешний выбор и внутренний выбор.

Внешние выборы: используйте индикаторы оценки значения вклада узла для выбора членов узла с высоким вкладом из множества узлов-кандидатов. Внутренние выборы: на основе механизма анонимного голосования в хэш-очереди вычисляйте узлы с высоким вкладом каждый раз, когда генерируется блок. Приоритет создания блоков, узлы с высоким приоритетом и высоким значением вклада имеют право генерировать блоки первыми.

Во всей конструкции алгоритма консенсуса упрощенный механизм обмена сообщениями алгоритма консенсуса HPB делает его эффективность консенсуса намного выше, чем у других алгоритмов консенсуса, и в то же время он также значительно улучшил безопасность, конфиденциальность и т. д. . . .

Службы приложений:
интерфейсы прикладного программирования блокчейна (API)

На базовом уровне блокчейна проект предоставляет ряд интерфейсов доступа к данным блокчейна и взаимодействия с использованием JSON-RPC и RESTful API для поддержки различных приложений и языков разработки. Он поддерживает интерактивные операции блокчейна, такие как многомерный запрос данных блокчейна и отправка транзакций.В различных бизнес-сценариях интерактивный интерфейс доступа может быть дополнительно интегрирован с системой контроля полномочий.

SDK приложений

Комплект разработки прикладного программного обеспечения (Application Software Development Kit) — это комплексный пакет функциональных услуг, основанный на различных языках разработки для работы с блокчейном. Он предоставляет комплексные сервисные интерфейсы функций, такие как шифрование, подпись данных и генерация транзакций, а также может быть расширен для интеграции конкретных функций бизнес-логики бесшовно поддерживает интеграцию и расширение функций бизнес-систем различных языков. Он будет поддерживать несколько языковых SDK, таких как Java, JavaScript, .NET, Ruby и Python.

Смарт-контракт:

Универсальный механизм виртуальных машин:
HPB использует подключаемый модуль, поддерживает несколько виртуальных машин и корректирует список поддерживаемых виртуальных машин в любое время в соответствии с требованиями рынка. Базовая виртуальная машина сочетается с синтаксическим анализом и преобразованием высокоуровневого языка программирования верхнего уровня для гибкой поддержки базового приложения виртуальной машины. Реализуйте внешний интерфейс виртуальной машины с помощью настраиваемых операций API и гибко взаимодействуйте с данными реестра и внешними данными. Этот механизм обеспечивает высокую производительность выполнения собственного кода при работе смарт-контракта. При этом также реализован общий механизм виртуальной машины, поддерживающий разные блокчейны.

Управление жизненным циклом смарт-контрактов.
Для каждого смарт-контракта он используется в качестве актива в цепочке для управления полным жизненным циклом, а также полного и контролируемого управления процессами отправки, развертывания, использования и отмены смарт-контрактов. контракты, а также интегрированный механизм управления полномочиями обеспечивает комплексное управление безопасностью различных механизмов операций смарт-контрактов.

Системное администрирование

Обновление системы:
технология HPB сочетает в себе программное и аппаратное обеспечение. Архитектуру системы можно разделить на четыре уровня: аппаратный уровень, аппаратный уровень абстракции, промежуточный уровень и уровень реализации. Программные и аппаратные версии каждого слой должен быть совместим друг с другом. Учитывая сложность системы, HPB предоставляет услугу обновления системы.С помощью простых командных операций могут быть реализованы такие функции, как проверка совместимости версий, автоматическая загрузка, автоматическое обновление и автоматическое развертывание каждого уровня.

Мониторинг системы: комплексный мониторинг визуальных приложений и систем журналов для систем, сетей и узлов блокчейна, оповещения и уведомления в реальном времени о различных аномалиях, а также поддержка удаленного устранения сбоев в определенных ситуациях, перезапуск сетевой системы и другие услуги. Поддержка комплексного расширения мониторинга и обновления системы в соответствии с потребностями различных сфер бизнеса.

Два. Комментарии

Основная цепочка HPB — это общедоступная цепочка, в которой используется новая архитектура программного и аппаратного обеспечения в сочетании с механизмом аппаратного ускорения (BOE) и высокопроизводительным программным обеспечением для реализации расширения производительности распределенных приложений блокчейна.

Подсистема аппаратного ускорения BOE — это гетерогенная система обработки, включающая аппаратное обеспечение BOE, прошивку BOE и соответствующее системное программное обеспечение, которая реализует высокопроизводительное ускорение вычислений с высокой степенью параллелизма. Аппаратное обеспечение BOE может эффективно улучшить функции DApp, такие как генерация аппаратных случайных чисел. Базовая сеть HPB предоставляет полный набор блокчейн-решений, привлекая такие известные компании, как UnionPay Zhihui и Ping An Interactive Entertainment, к использованию платформы базовой сети HPB для совместного создания децентрализованной глобальной общедоступной сети.

Ссылки по теме:
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-