HPB (High-performance Blockchain) — це абсолютно нова архітектура програмного та апаратного забезпечення блокчейну, яка включає механізм прискорення чіпа та базову платформу блокчейну, розроблену для збільшення продуктивності розподілених програм. Позиціонуючись як проста у використанні високопродуктивна блокчейн-платформа, вона глибоко інтегрована з індустрією, щоб задовольнити реальні потреби бізнесу в реальному світі. Це досягається шляхом створення архітектури, схожої на операційну систему, на якій можна створювати програми. Архітектура програмного забезпечення забезпечує облікові записи, ідентифікацію та керування авторизацією, керування політикою, базу даних, асинхронний зв’язок і програмне планування на тисячах процесорів, FPGA або кластерів для досягнення нової архітектури.Блокчейн може підтримувати мільйони транзакцій із підтвердженням другого рівня.

1. Знайомство з проектом

HPB — це абсолютно нова архітектура блокчейну, яка позиціонується як проста у використанні високопродуктивна блокчейн-платформа, призначена для підвищення продуктивності розподілених програм для задоволення реальних потреб бізнесу в реальному світі. Це досягається шляхом створення архітектури, схожої на операційну систему, на якій можна створювати програми. Архітектура забезпечує керування обліковим записом, ідентифікацією та авторизацією, керування політикою, базою даних, асинхронним зв’язком і програмним плануванням на тисячах процесорів, FPGA або кластерів. Блокчейн — це абсолютно нова архітектура, яка може підтримувати мільйони транзакцій за секунду та досягати підтвердження другого рівня за допомогою технології апаратного прискорення з низькою затримкою та високим рівнем паралелізму.

У процесі розробки основного ланцюга HPB, окрім роботи основної команди HPB, він також отримав внески та зусилля від партнерів, спільнот розробників і галузевих організацій. Основна мережа HPB має честь бути визнаною та підтримуваною партнерами.На даний момент у сферах відстеження боротьби з підробками, інтелектуальних великих даних, ігор та інших сферах різні промислові компанії продемонстрували позитивні наміри щодо співпраці.

Сценарій застосування

Розумні великі дані:
Наразі розробка великих даних все ще стикається з багатьма проблемами. Як ми всі знаємо, те, як захистити конфіденційну інформацію користувачів, є ключовим питанням, що обмежує розвиток великих даних. Велика кількість реальних випадків показує, що навіть нешкідливі дані, зібрані у великих кількостях, є ризик розкрити особисту конфіденційність. Крім того, великі дані також можуть зіткнутися з потенційними ризиками безпеки під час зберігання, обробки та передачі. Щоб забезпечити безпеку великих даних і конфіденційність, надзвичайно важко заборонити постачальникам послуг збирати інформацію про користувачів суто технічними засобами.

Щоб скористатися потенційною цінністю обміну даними, нам потрібні кращі рішення для керування безпекою даних. Централізовані ІТ-системи забезпечують переваги з точки зору ефективності, але часті витоки даних, відсутність прозорості та неповні дані вимагають механізму розподіленого консенсусу, щоб компенсувати недоліки. Blockchain — це розподілена книга, яка забезпечує відстежувані та незмінні записи. Технологія, заснована на блокчейні, може надати оптимізоване рішення для природно безпечної та здорової ІТ-екосистеми. Основний ланцюг HPB збирає, використовує та авторизує дані за допомогою смарт-контрактів, щоб забезпечити чистоту даних. Створіть хорошу екосистему через базовий ланцюг HPB і використовуйте дані блокчейну для створення розумних великих даних, що значно покращить безпеку, конфіденційність і зручність використання даних у майбутньому. У той же час авторизовану передачу та використання даних у загальнодоступному ланцюзі та комісії за транзакції запитів можна вирішити шляхом стягнення плати за токени основного ланцюга HPB.

UnionPay Zhihui, дочірня компанія China UnionPay, яка спеціалізується на інноваційному бізнесі великих даних, приєдналася до спільної дослідницької команди HPB Core Chain після того, як вислухала концепцію дизайну HPB Core Chain для спільного дослідження фінансових великих даних і високих -продуктивні блокчейн платформи технічна практика. Наразі відбувся поглиблений обмін та дослідження щодо авторизації, сертифікації та відстеження великих даних, а також проводяться детальні дослідження попиту та демонстрації щодо цього сценарію. Очікується, що конкретні проекти будуть реалізовані в 3 кварталі 2018 року. Наразі UnionPay Big Data обробляє 80% даних банківських транзакцій у Китаї, а річний обсяг транзакцій становить 80 трильйонів юанів. Основна мережа HPB об’єднається з UnionPay для надання рішень для банківської справи, страхування, роздрібної торгівлі, фінансових технологій та інших галузей.

Ігри на блокчейні:
Наразі, окрім безкоштовних ігор «F2P (Free-to-Play) Games», бізнес-моделі онлайн-ігор в основному поділяються на два типи: користувачі платять, щоб придбати ігровий час, користувачі оплачують Придбання додаткових послуг, таких як віртуальні ігрові продукти.

Віртуальні ігрові продукти надаються централізованими постачальниками послуг. У комерційних цілях централізовані постачальники послуг зазвичай обмежують передачу внутрішньоігрових продуктів. Користувачі можуть використовувати їх лише на своїх власних платформах, а не поширювати. Для користувачів, які цього потребують, транзакції віртуальних ігрових товарів можуть бути ініційовані поза ігровим середовищем. Через такі причини, як асиметрія інформації, процес транзакцій є громіздким, і користувачі можуть зіткнутися з шахрайством. Для централізованих постачальників послуг розробка та керування платформами для віртуальних ігрових продуктів вимагає багато часу та витрат, а також простіше безпосередньо заборонити транзакції між користувачами. Під час цього процесу віртуальні ігрові товари користувача можуть бути втрачені, конфісковані або змінені, але користувач не має права регресу на віртуальні активи. Крім того, онлайн-ігри також можуть мати закриту економічну систему, включаючи виробництво, розподіл, обмін, споживання тощо. Як і в реальному світі, таких проблем, як інфляція та дефляція, неможливо уникнути.

Якщо віртуальні ігрові продукти зберігаються в блокчейні, а зашифрована цифрова валюта, представлена ​​основним ланцюгом HPB, замінює віртуальну ігрову валюту, надану видавцем гри, тоді немає потреби у видавцях ігор і Google Play, App Store тощо Централізовані установи, віртуальні ігрові товари можуть зручно поширюватися серед користувачів. У той же час децентралізований метод виведення віртуальної ігрової валюти та процес транзакцій спільної книги певною мірою усунуть непрозорість і інфляцію в грі. Крім того, віртуальні ігрові активи також можуть стати на шлях сек’юритизації.

Основний ланцюжок HPB розроблено за допомогою програмної та апаратної архітектури, яка може стабільно підтримувати мільйони одночасних операцій і може широко використовуватися в області онлайн-ігор.

Відстеження для боротьби з підробками:
Останніми роками, з розвитком світової економіки, еволюцією вікової структури споживчих груп і згладжуванням глобального розриву в споживанні, споживачі постійно вдосконалюють свої вимоги до якості безпеки життя та харчових продуктів Якісні, диверсифіковані та інформатизовані нові моделі споживання. Щоб задовольнити потреби споживачів, на ринку з’явилися різноманітні нові товари, а також виникла проблема підробленої та неякісної продукції. Згідно з опитуванням, опублікованим Федерацією французьких виробників, підробки та фальсифікована продукція становлять близько 5% загального обсягу світової торгівлі, що перевищує 110 мільярдів доларів США, а пов’язані з цим прямі чи непрямі економічні збитки сягнули десятків мільярдів доларів США. . Підробка у сфері харчових продуктів, неосновних харчових продуктів, ліків, товарів для здоров’я, предметів розкоші, видавництва інтелектуальної власності, предметів колекціонування тощо не тільки завдає шкоди життєво важливим інтересам виробників і споживачів, але може навіть загрожувати життю, здоров’ю та безпеці споживачів , і має негативний вплив на ринок і бренди. Негативний вплив непідрахований.

Інформаційна асиметрія між споживачами та товарами ускладнює для споживачів відстеження походження товарів. Незважаючи на те, що існують технології відстеження підробок, такі як штрих-коди та QR-коди, з одного боку, одностороння відстежуваність поступово спотворюватиметься в складному процесі спілкування; прорвати лінію захисту від підробок і відстеження.

Технологія блокчейну, надана базовим ланцюгом HPB, може сформувати замкнутий цикл інформації від виробників до споживачів. Розподілений облік технології блокчейн, а також характеристики реєстру, які можна простежити та не підробити, природно підходять для боротьби з підробками та відстеження — децентралізований процес сертифікації може запобігти підробці та фальсифікації інформації за одним посиланням. Споживачам потрібно лише знайти ідентифікаційний код на продукті, і вони можуть відстежити виробництво, логістику та іншу інформацію про продукт, відсканувавши код. Основний ланцюг HPB здійснив різноманітну навмисну ​​співпрацю в різних сценаріях застосування.

Технічний огляд

BOE:
Традиційні вузли блокчейну, трансляція транзакцій, перевірка транзакцій, трансляція блоків, генерація блоків та інші функції реалізуються на рівні програмного забезпечення, а з’єднання даних між кожним вузлом обробляється послідовно, що призводить до таких проблем. як складна топологія мережі, довгий час затримки, низька продуктивність послідовної обробки та поганий досвід користувача.

У відповідь на вищевказані проблеми HPB інноваційно розроблена технологія BOE, а саме Blockchain Offload Engine, яка є гетерогенною системою обробки, включаючи апаратне забезпечення BOE, мікропрограму BOE та відповідне системне програмне забезпечення, гетерогенна система обробки забезпечує високу продуктивність і високий рівень - Паралельне прискорення обчислень шляхом поєднання можливостей послідовної обробки ЦП і можливостей паралельної обробки мікросхеми FPGA/ASIC.

Обладнання BOE підключається до іншого обладнання в мережі P2P через інтерфейс Gigabit/10 Gigabit Ethernet, а модуль MAC обробляє пакети даних Ethernet і здійснює взаємодію даних із модулем TOE. Модуль BOE реалізує аналіз TCP-повідомлень і UDP-повідомлень, а процес обробки не вимагає участі центрального процесора, щоб заощадити використання ресурсів процесора. Модуль BOE відповідає за встановлення зашифрованого каналу зв’язку з іншими вузлами через модуль TOE, виконання перевірок цілісності, перевірку підпису та перевірку балансу облікового запису для отриманих транзакцій, блоків та інших повідомлень, а також виконання обробки фрагментації надто великих блокових даних для І інкапсулювати кожен фрагмент, щоб забезпечити цілісність отриманих даних, і створювати статистику на основі отриманого трафіку кожного TCP-з’єднання, щоб можна було надавати відповідні стимули відповідно до внеску в систему, тим самим залучаючи більше користувачів до участі в підтримка роботи мережі.

Алгоритм консенсусу:
Щоб задовольнити вимоги технології BOE і максимально підвищити безпеку TPS1, алгоритм консенсусу HPB використовує ефективний дворівневий механізм виборів, а саме зовнішній вибір і внутрішній вибір.

Зовнішні вибори: використовуйте індикатори оцінки вартості внеску вузла, щоб вибрати членів вузла з високим внеском із багатьох вузлів-кандидатів. Внутрішній вибір: на основі механізму анонімного голосування в черзі хешів обчислюйте вузли з високим значенням внеску кожного разу, коли генерується блок. Пріоритет генерації блоків, вузли з високим пріоритетом і високим значенням внеску мають право генерувати блоки першими.

У всьому дизайні алгоритму консенсусу полегшений механізм обміну повідомленнями алгоритму консенсусу HPB робить його ефективність консенсусу набагато вищою, ніж інші алгоритми консенсусу, і в той же час він також значно покращив безпеку, конфіденційність тощо .

Служби додатків:
інтерфейси програмування додатків блокчейн (API)

На базовому рівні блокчейну дизайн забезпечує ряд інтерфейсів доступу до даних блокчейну та взаємодії з використанням JSON-RPC і RESTful API для підтримки різних програм і мов розробки. Він підтримує інтерактивні операції блокчейну, такі як багатовимірний запит даних блокчейну та подання транзакцій.У різних бізнес-сценаріях інтерактивний інтерфейс доступу може бути додатково інтегрований із системою контролю повноважень.

SDK для програм

Набір програмного забезпечення для розробки програм (Application Software Development Kit) — це комплексний функціональний пакет послуг на основі різних мов розробки для роботи в блокчейні. Він надає комплексні інтерфейси функцій сервісу, такі як шифрування, підпис даних і генерація транзакцій, а також може бути розширена для інтеграції конкретних. Функція бізнес-логіки бездоганно підтримує інтеграцію та розширення функцій різних мовних бізнес-систем. Він підтримуватиме кілька мовних SDK, таких як Java, JavaScript, .NET, Ruby та Python.

Розумний контракт:

Універсальний механізм віртуальної машини:
HPB використовує дизайн плагінів, підтримує кілька віртуальних машин і коригує список підтримуваних віртуальних машин у будь-який час відповідно до ринкового попиту. Основна віртуальна машина поєднується з синтаксичним аналізом і перетворенням мови програмування верхнього рівня для гнучкої підтримки базової програми віртуальної машини. Реалізуйте зовнішній інтерфейс віртуальної машини за допомогою налаштованих операцій API та гнучко взаємодійте з даними бухгалтерської книги та зовнішніми даними. Цей механізм забезпечує високу продуктивність виконання рідного коду під час роботи смарт-контракту. У той же час також реалізовано загальний механізм віртуальної машини, який підтримує різні блокчейни.

Керування життєвим циклом смарт-контракту:
Для кожного смарт-контракту він використовується як актив у ланцюжку для керування повним життєвим циклом, а також повного й контрольованого керування процесом для подання, розгортання, використання та скасування смарт-контракту. інтегрований механізм управління повноваженнями здійснює комплексне управління безпекою різних механізмів операцій смарт-контрактів.

Системне адміністрування

Оновлення системи:
технологія HPB використовує поєднання програмного та апаратного забезпечення. Архітектуру системи можна розділити на чотири рівні: апаратний рівень, апаратний рівень абстракції, середній рівень і рівень реалізації. Версії програмного та апаратного забезпечення кожного шари повинні бути сумісні один з одним. Зважаючи на складність системи, HPB надає послугу оновлення системи.За допомогою простих командних операцій можна реалізувати такі функції, як перевірка сумісності версій, автоматичне завантаження, автоматичне оновлення та автоматичне розгортання кожного рівня.

Системний моніторинг: комплексний моніторинг візуальних додатків і систем журналу для систем блокчейну, мереж і вузлів, тривоги в реальному часі та сповіщення про різні аномалії, а також підтримка віддаленого відновлення збоїв у певних ситуаціях, перезапуск мережевої системи та інші служби. Підтримка комплексного розширення моніторингу та оновлення системи відповідно до потреб різних сфер бізнесу.

Два. Коментарі

Ядро HPB — це загальнодоступний ланцюжок, який використовує нову архітектуру програмного та апаратного забезпечення в поєднанні з апаратним механізмом прискорення (BOE) і високопродуктивним програмним забезпеченням, щоб реалізувати розширення продуктивності розподілених програм блокчейну.

Механізм апаратного прискорення BOE — це гетерогенна система обробки, що включає апаратне забезпечення BOE, мікропрограму BOE та відповідне системне програмне забезпечення, яка реалізує високоефективне прискорення обчислень із високим рівнем паралелізму. Апаратне забезпечення BOE може ефективно покращувати функції DApp, наприклад генерувати апаратні випадкові числа. Основний ланцюг HPB надає повний набір блокчейн-рішень, залучаючи відомі компанії, такі як UnionPay Zhihui та Ping An Interactive Entertainment, використовувати платформу основного ланцюга HPB для спільного створення децентралізованої глобальної публічної екології ланцюга.

Схожі посилання:
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-