HPB (High-performance Blockchain) er en helt ny blockchain-software- og hardwarearkitektur, som inkluderer en chipaccelerationsmotor og en underliggende blockchain-platform, designet til at opnå ydeevneudvidelse af distribuerede applikationer. Placeret som en brugervenlig højtydende blockchain-platform, er den dybt integreret med industrien for at imødekomme de virkelige forretningsbehov i den virkelige verden. Dette opnås ved at skabe en operativsystemlignende arkitektur, som applikationer kan bygges på. Softwarearkitekturen leverer konti, identitets- og autorisationsstyring, politikstyring, database, asynkron kommunikation og programplanlægning på tusindvis af CPU'er, FPGA'er eller klynger for at opnå en ny arkitektur.Blockchainen kan understøtte Millioner af transaktioner med bekræftelse på andet niveau.

1. Projektintroduktion

HPB er en helt ny blockchain-arkitektur, positioneret som en brugervenlig højtydende blockchain-platform, designet til at opnå ydeevneudvidelse af distribuerede applikationer for at imødekomme reelle forretningsbehov i den virkelige verden. Dette opnås ved at skabe en operativsystemlignende arkitektur, som applikationer kan bygges på. Arkitekturen leverer konto-, identitets- og autorisationsstyring, politikstyring, database, asynkron kommunikation og programplanlægning på tusindvis af CPU'er, FPGA'er eller klynger. Blockchain er en helt ny arkitektur, som kan understøtte millioner af transaktioner i sekundet og opnå bekræftelse på andet niveau gennem hardwareaccelerationsteknologi med lav latens og høj samtidighed.

I designprocessen af ​​HPB-kernekæden modtog den, udover arbejdet i HPB-kerneteamet, også bidrag og indsats fra partnere, udviklingssamfund og brancheorganisationer. HPB kernekæden er beæret over at blive anerkendt og støttet af partnere. På nuværende tidspunkt har forskellige industrivirksomheder vist positive samarbejdshensigter inden for sporbarhed mod forfalskning, smart big data, spil og andre områder.

Ansøgningsscenarie

Smart big data:
På nuværende tidspunkt står udviklingen af ​​big data stadig over for mange problemer. Som vi alle ved, er hvordan man beskytter brugernes privatlivsoplysninger et nøglespørgsmål, der begrænser udviklingen af ​​big data. En lang række faktiske sager viser, at selv harmløse data, når de først er indsamlet i store mængder, er der risiko for at afsløre privatlivets fred. Derudover kan big data også støde på potentielle sikkerhedsrisici under lagring, behandling og transmission. For at opnå big data-sikkerhed og beskyttelse af privatlivets fred er det ekstremt vanskeligt at begrænse tjenesteudbydere i at indsamle brugeroplysninger ved rent tekniske midler.

For at udnytte den potentielle værdi af datadeling har vi brug for bedre løsninger til at administrere datasikkerhed. Centraliserede it-systemer giver fordele i form af effektivitet, men hyppige datalæk, manglende gennemsigtighed og ufuldstændige data kræver en distribueret konsensusmekanisme for at råde bod på manglerne. Blockchain er en distribueret hovedbog, der giver sporbare og uforanderlige optegnelser. Blockchain-baseret teknologi kan give en optimeret løsning til et iboende sikkert og sundt it-økosystem.HPB-kernekæden indsamler, bruger og autoriserer data gennem smarte kontrakter for at sikre dataens renhed. Skab et godt økosystem gennem HPB-kernekæden, og brug blockchain-data til at bygge smarte big data, som i høj grad vil forbedre sikkerheden, privatlivets fred og anvendeligheden af ​​data i fremtiden. Samtidig kan den autoriserede transmission og brug af data om den offentlige kæde og forespørgselstransaktionsgebyrer løses ved at opkræve HPB-kernekædetokens.

UnionPay Zhihui, et datterselskab af China UnionPay, som har specialiseret sig i big data innovationsvirksomhed, har sluttet sig til HPB Core Chain's samarbejdende forsknings- og udviklingsteam efter at have lyttet til designkonceptet for HPB Core Chain for i fællesskab at udforske finansielle big data og høj -performance blockchain platforme teknisk praksis. På nuværende tidspunkt har der været dybtgående udvekslinger og udforskninger af godkendelse, certificering og sporbarhed af big data, og der udføres detaljeret efterspørgselsforskning og demonstrationer omkring dette scenario. Det forventes at implementere specifikke projekter i 3. kvartal 2018. UnionPay big data behandler i øjeblikket 80 % af banktransaktionsdata i Kina med en årlig transaktionsvolumen på 80 billioner yuan. HPB-kernekæden vil slutte sig til UnionPay for at levere løsninger til bank, forsikring, detailhandel, finansiel teknologi og andre industrier.

Blockchain-spil:
På nuværende tidspunkt er forretningsmodellerne for onlinespil ud over gratis spil "F2P (Free-to-Play) Games" hovedsageligt opdelt i to typer: brugere betaler for at købe spiloplevelsestid, brugere betaler Køb værdiskabende tjenester såsom virtuelle spilprodukter.

Virtuelle spilprodukter leveres af centraliserede tjenesteudbydere. Til kommercielle formål begrænser centraliserede tjenesteudbydere normalt overførslen af ​​produkter i spillet. Brugere kan kun bruge dem på deres proprietære platforme, ikke cirkulere dem. For brugere med behov kan transaktioner af virtuelle spilvarer igangsættes uden for spilmiljøet. På grund af årsager som informationsasymmetri er transaktionsprocessen besværlig, og brugere kan støde på svindel. For centraliserede tjenesteudbydere er det tidskrævende og dyrt at udvikle og administrere platforme til virtuelle spilprodukter, og det er lettere direkte at forbyde transaktioner mellem brugere. Under denne proces kan brugerens virtuelle spilvarer gå tabt, konfiskeres eller ændres, men brugeren har ikke regresret til de virtuelle aktiver. Derudover kan onlinespil også have et lukket økonomisk system, herunder produktion, distribution, udveksling, forbrug osv. Ligesom den virkelige verden kan problemer som inflation og deflation ikke undgås.

Hvis virtuelle spilprodukter er gemt på blockchain, og den krypterede digitale valuta repræsenteret af HPB kernekæden erstatter den virtuelle spilvaluta leveret af spiludgiveren, så er der ikke behov for spiludgivere og Google Play, App Store osv. Centraliserede institutioner, virtuelle spilvarer kan nemt cirkuleres blandt brugerne. Samtidig vil den decentraliserede virtuelle spilvaluta-outputmetode og transaktionsprocessen i den delte hovedbog eliminere opaciteten og inflationen i spillet til en vis grad. Derudover kan virtuelle spilaktiver også begive sig ud på securitiseringsvejen.

HPB-kernekæden er designet gennem software- og hardwarearkitektur, som stabilt kan understøtte millioner af samtidighed og kan bruges i vid udstrækning inden for onlinespil.

Sporbarhed til bekæmpelse af forfalskning:
I de senere år, med udviklingen af ​​verdensøkonomien, udviklingen af ​​aldersstrukturen for forbrugergrupper og udfladningen af ​​den globale forbrugskløft, har forbrugerne løbende forbedret deres krav til kvalitet af liv og fødevaresikkerhed. Nye forbrugsmønstre af høj kvalitet, diversificerede og informerede. For at imødekomme forbrugernes behov er der dukket en række nye produkter op på markedet, og problemet med forfalskede og sjuskede produkter er også opstået. Ifølge en undersøgelse udgivet af Federation of French Manufacturers har forfalskede og forfalskede produkter tegnet sig for omkring 5 % af den samlede verdenshandel, der overstiger 110 milliarder amerikanske dollars, og de resulterende direkte eller indirekte økonomiske tab har nået titusindvis af milliarder af amerikanske dollars. . Varemærkeforfalskning inden for fødevarer, ikke-kortfødevarer, medicin, sundhedsprodukter, luksusvarer, udgivelses-IP, samleobjekter osv. skader ikke kun producenters og forbrugeres vitale interesser, men kan endda true forbrugernes liv, sundhed og sikkerhed. , og har en negativ indvirkning på markedet og brands.Den negative indvirkning er uoverskuelig.

Informationsasymmetrien mellem forbrugere og varer gør det vanskeligt for forbrugere at spore varernes oprindelse. Selvom der er sporbarhedsteknologier til bekæmpelse af forfalskning, såsom stregkoder og QR-koder, vil envejssporbarheden på den ene side gradvist blive forvrænget i den komplicerede kommunikationsproces; Bryd igennem forsvarslinjen for anti-falskmøntneri og sporbarhed.

Blockchain-teknologien leveret af HPB-kernekæden kan danne et lukket kredsløb af information fra producenter til forbrugere. Den distribuerede bogføring af blockchain-teknologi, såvel som de sporbare og ikke-manipulerede egenskaber af hovedbogen, er naturligvis velegnede til anti-forfalskning og sporbarhed - den decentraliserede certificeringsproces kan forhindre forfalskning og manipulation af information via et enkelt link. Forbrugerne skal kun finde identifikationskoden på produktet, og kan spore produktets produktion, logistik og andre oplysninger ved at scanne koden. HPB-kernekæden har udført forskellige bevidste samarbejder i forskellige applikationsscenarier.

Teknisk oversigt

BOE:
Traditionelle blockchain-noder, transaktionsudsendelse, transaktionsbekræftelse, blokudsendelse, blokgenerering og andre funktioner er alle implementeret baseret på softwareniveauet, og dataforbindelsen mellem hver node behandles serielt, hvilket fører til problemer som f.eks. som kompleks netværkstopologi, lang forsinkelsestid, lav seriel behandlingsydelse og dårlig brugeroplevelse.

Som svar på ovenstående problemer, HPB innovativt designet BOE-teknologi, nemlig Blockchain Offload Engine, som er et heterogent behandlingssystem, herunder BOE-hardware, BOE-firmware og matchende systemsoftware, opnår det heterogene behandlingssystem høj ydeevne og høj -acceleration ved samtidig beregning ved at kombinere CPU'ens serielle kapacitet og FPGA/ASIC-chippens parallelbehandlingskapacitet.

BOE-udstyr er forbundet til andet udstyr i P2P-netværket via Gigabit/10 Gigabit Ethernet-grænsefladen, og MAC-modulet behandler Ethernet-datapakker og udfører datainteraktion med TOE-modulet. BOE-modulet implementerer analysen af ​​TCP-meddelelser og UDP-meddelelser, og behandlingsprocessen kræver ikke CPU-deltagelse for at spare CPU-ressourceforbrug. BOE-modulet er ansvarligt for at etablere en krypteret kommunikationskanal med andre noder gennem TOE-modulet, udføre integritetstjek, signaturverifikation og kontosaldoverifikation på modtagne transaktioner, blokeringer og andre meddelelser og udføre fragmenteringsbehandling på alt for store blokdata til sendes Og indkapsle hvert fragment for at sikre integriteten af ​​de modtagne data, og lave statistik baseret på den modtagne trafik af hver TCP-forbindelse, så der kan gives tilsvarende incitamenter i henhold til bidraget til systemet og derved tiltrække flere brugere til at deltage i opretholdelse af driften af ​​netværket.

Konsensusalgoritme:
For at opfylde kravene til BOE-teknologi og forbedre sikkerheden TPS1 så meget som muligt, vedtager HPB-konsensusalgoritmen en effektiv to-lags valgmekanisme, nemlig ydre valg og indre valg.

Eksternt valg: Brug indikatorer for evaluering af nodebidragsværdi til at vælge nodemedlemmer med højt bidrag fra mange kandidatknudepunkter. Indre valg: Baseret på anonym afstemningsmekanisme i Hash-køen, beregne noder med høj bidragsværdi hver gang en blok genereres Prioriteten for at generere blokke, noder med høj prioritet og høj bidragsværdi har ret til at generere blokke først.

I hele konsensusalgoritmens design gør den lette meddelelsesudvekslingsmekanisme i HPB-konsensusalgoritmen dens konsensuseffektivitet meget højere end andre konsensusalgoritmer, og samtidig har den også foretaget en betydelig forbedring af sikkerhed, privatliv osv. ...

Applikationstjenester:
Blockchain Application Programming Interfaces (API'er)

På det grundlæggende lag af blockchain giver designet en række blockchain-dataadgang og interaktionsgrænseflader ved hjælp af JSON-RPC og RESTful API til at understøtte forskellige applikationer og udviklingssprog. Det understøtter interaktive blockchain-operationer såsom multidimensionel blockchain-dataforespørgsel og transaktionsindsendelse. I forskellige forretningsscenarier kan den interaktive adgangsgrænseflade yderligere integreres med myndighedskontrolsystemet.

Applikations-SDK'er

Application Software Development Kit (Application Software Development Kit) er en omfattende funktionel servicepakke baseret på forskellige udviklingssprog til at fungere på blockchain. Det giver omfattende servicefunktionsgrænseflader såsom kryptering, datasignatur og transaktionsgenerering, og kan udvides til at integrere specifikke. Forretningslogikfunktionen understøtter problemfrit integration og funktionsudvidelse af forskellige sproglige forretningssystemer. Det vil understøtte SDK'er på flere sprog, såsom Java, JavaScript, .NET, Ruby og Python.

Smart kontrakt:

Universal virtuel maskine-mekanisme:
HPB anvender plug-in-design, understøtter flere virtuelle maskiner og justerer listen over understøttede virtuelle maskiner til enhver tid i overensstemmelse med markedets efterspørgsel. Den underliggende virtuelle maskine er kombineret med parsing og konvertering af det øverste niveau højniveau programmeringssprog for fleksibelt at understøtte den grundlæggende anvendelse af den virtuelle maskine. Realiser den virtuelle maskines eksterne grænseflade gennem tilpassede API-operationer, og interager fleksibelt med hovedbogsdata og eksterne data. Denne mekanisme opnår den høje ydeevne af native kodeudførelse, når den smarte kontrakt kører. Samtidig implementeres en generel virtuel maskine-mekanisme, der understøtter forskellige blockchains.

Smart kontrakt livscyklusstyring:
For hver smart kontrakt bruges den som et aktiv i kæden til fuld livscyklusstyring og komplet og kontrollerbar processtyring til indsendelse, implementering, brug og annullering af smart kontrakter, og Den integrerede myndighedsstyringsmekanisme udfører omfattende sikkerhedsstyring på forskellige mekanismer for smart kontraktoperationer.

Systemadministration

Systemopgradering:
HPB-teknologien anvender en kombination af software og hardware. Systemarkitekturen kan opdeles i fire niveauer, hardwarelag, hardwareabstraktionslag, mellemlag og implementeringslag. Software- og hardwareversionerne af hver lag skal være kompatible med hinanden match. I lyset af systemets kompleksitet, leverer HPB en systemopgraderingsservice.Gennem simple kommandooperationer kan funktioner som versionskompatibilitetskontrol, automatisk download, automatisk opgradering og automatisk udrulning af hvert lag realiseres.

Systemovervågning: Omfattende overvågning af visuelle applikationer og logsystemer til blockchain-systemer, netværk og noder, realtidsalarmer og meddelelser for forskellige abnormiteter og understøttelse af fjernfejlgendannelse i specifikke situationer, genstart af netværkssystem og andre tjenester. Støt omfattende overvågningsudvidelse og systemopgradering i henhold til behovene i forskellige forretningsområder.

To. Kommentarer

HPB-kernekæden er en offentlig kæde, der anvender en ny software- og hardwarearkitektur, kombineret med hardwareaccelerationsmotor (BOE) og højtydende software, for at realisere ydeevneudvidelsen af ​​blockchain-distribuerede applikationer.

BOE hardwareaccelerationsmotor er et heterogent behandlingssystem, inklusive BOE-hardware, BOE-firmware og matchende systemsoftware, som realiserer højtydende og samtidig computeracceleration. BOE-hardware kan effektivt forbedre funktionerne i DApp, såsom generering af hardware-tilfældige tal. HPB-kernekæden leverer et komplet sæt blockchain-løsninger, der tiltrækker velkendte virksomheder som UnionPay Zhihui og Ping An Interactive Entertainment til at bruge HPB-kernekædens platform til i fællesskab at opbygge en decentraliseret global offentlig kædeøkologi.

Relaterede links:
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-