1.Giới thiệu dự án

HPB là một kiến ​​trúc chuỗi khối hoàn toàn mới, được định vị là một nền tảng chuỗi khối hiệu suất cao, dễ sử dụng, được thiết kế để đạt được sự mở rộng hiệu suất của các ứng dụng phân tán nhằm đáp ứng nhu cầu kinh doanh thực tế trong thế giới thực. Điều này đạt được bằng cách tạo ra một kiến ​​trúc giống như hệ điều hành mà các ứng dụng có thể được xây dựng trên đó. Kiến trúc cung cấp quản lý tài khoản, danh tính và ủy quyền, quản lý chính sách, cơ sở dữ liệu, giao tiếp không đồng bộ và lập lịch chương trình trên hàng nghìn CPU, FPGA hoặc cụm. Chuỗi khối là một kiến ​​trúc hoàn toàn mới, có thể hỗ trợ hàng triệu giao dịch mỗi giây và đạt được xác nhận cấp hai thông qua công nghệ tăng tốc phần cứng có độ trễ thấp và đồng thời cao.

Trong quá trình thiết kế chuỗi lõi HPB, ngoài công sức của nhóm nòng cốt HPB, nó còn nhận được sự đóng góp và nỗ lực từ các đối tác, cộng đồng phát triển và các tổ chức trong ngành. Chuỗi lõi HPB vinh dự được các đối tác ghi nhận và hỗ trợ, hiện nay, trong các lĩnh vực truy xuất nguồn gốc chống hàng giả, dữ liệu lớn thông minh, trò chơi và các lĩnh vực khác, nhiều công ty công nghiệp đã thể hiện ý định hợp tác tích cực.

Kịch bản ứng dụng

Dữ liệu lớn thông minh:
Hiện nay, việc phát triển dữ liệu lớn còn gặp nhiều vấn đề. Như chúng ta đã biết, làm thế nào để bảo vệ thông tin riêng tư của người dùng là vấn đề then chốt hạn chế sự phát triển của dữ liệu lớn. Một số lượng lớn các trường hợp thực tế cho thấy rằng ngay cả dữ liệu vô hại, một khi được thu thập với số lượng lớn, sẽ có nguy cơ bị lộ quyền riêng tư cá nhân. Ngoài ra, dữ liệu lớn cũng có thể gặp phải những rủi ro bảo mật tiềm ẩn trong quá trình lưu trữ, xử lý và truyền tải. Để đạt được bảo mật dữ liệu lớn và bảo vệ quyền riêng tư, rất khó để hạn chế các nhà cung cấp dịch vụ thu thập thông tin người dùng bằng các biện pháp kỹ thuật thuần túy.

Để khai thác giá trị tiềm năng của việc chia sẻ dữ liệu, chúng tôi cần các giải pháp tốt hơn để quản lý bảo mật dữ liệu. Các hệ thống CNTT tập trung mang lại lợi thế về hiệu quả, nhưng việc rò rỉ dữ liệu thường xuyên, thiếu minh bạch và dữ liệu không đầy đủ đòi hỏi một cơ chế đồng thuận phân tán để bù đắp những thiếu sót. Chuỗi khối là một sổ cái phân tán cung cấp các bản ghi có thể theo dõi và không thay đổi. Công nghệ dựa trên chuỗi khối có thể cung cấp giải pháp tối ưu hóa cho hệ sinh thái CNTT lành mạnh và an toàn vốn có. Chuỗi lõi HPB thu thập, sử dụng và ủy quyền dữ liệu thông qua hợp đồng thông minh để đảm bảo tính thuần khiết của dữ liệu. Tạo một hệ sinh thái tốt thông qua chuỗi lõi HPB và sử dụng dữ liệu chuỗi khối để xây dựng dữ liệu lớn thông minh, điều này sẽ cải thiện đáng kể tính bảo mật, quyền riêng tư và khả năng sử dụng của dữ liệu trong tương lai. Đồng thời, việc truyền và sử dụng dữ liệu được ủy quyền trên chuỗi công khai và phí giao dịch truy vấn có thể được giải quyết bằng cách tính phí mã thông báo chuỗi lõi HPB.

UnionPay Zhihui, một công ty con của China UnionPay, chuyên kinh doanh đổi mới dữ liệu lớn, đã tham gia nhóm nghiên cứu và phát triển hợp tác của Chuỗi lõi HPB sau khi nghe ý tưởng thiết kế của Chuỗi lõi HPB để cùng khám phá dữ liệu lớn tài chính và cao -nền tảng chuỗi khối hiệu suất.thực hành kỹ thuật. Hiện tại, đã có những trao đổi và thăm dò chuyên sâu về ủy quyền, chứng nhận và truy xuất nguồn gốc của dữ liệu lớn, đồng thời nghiên cứu và trình diễn nhu cầu chi tiết đang được thực hiện xung quanh kịch bản này, dự kiến ​​​​sẽ thực hiện các dự án cụ thể trong quý 3 năm 2018. Dữ liệu lớn UnionPay hiện xử lý 80% dữ liệu giao dịch ngân hàng ở Trung Quốc, với khối lượng giao dịch hàng năm là 80 nghìn tỷ nhân dân tệ. Chuỗi lõi HPB sẽ bắt tay với UnionPay để cung cấp các giải pháp cho ngân hàng, bảo hiểm, bán lẻ, công nghệ tài chính và các ngành khác.

Trò chơi chuỗi khối:
Hiện tại, ngoài trò chơi miễn phí "Trò chơi F2P (Free-to-Play)", mô hình kinh doanh của trò chơi trực tuyến chủ yếu được chia thành hai loại: người dùng trả tiền để mua thời gian trải nghiệm trò chơi, người dùng trả tiền Mua các dịch vụ giá trị gia tăng như các sản phẩm trò chơi ảo.

Các sản phẩm trò chơi ảo được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ tập trung. Vì mục đích thương mại, các nhà cung cấp dịch vụ tập trung thường hạn chế việc chuyển nhượng các sản phẩm trong trò chơi. Người dùng chỉ có thể sử dụng chúng trên nền tảng độc quyền của họ chứ không được lưu hành chúng. Đối với người dùng có nhu cầu, giao dịch hàng hóa trò chơi ảo có thể được bắt đầu bên ngoài môi trường trò chơi. Vì những lý do như thông tin bất cân xứng, quy trình giao dịch rườm rà và người dùng có thể gặp phải gian lận. Đối với các nhà cung cấp dịch vụ tập trung, việc phát triển và quản lý nền tảng cho các sản phẩm trò chơi ảo sẽ tốn nhiều thời gian và chi phí, đồng thời việc cấm trực tiếp các giao dịch giữa những người dùng sẽ dễ dàng hơn. Trong quá trình này, hàng hóa trò chơi ảo của người dùng có thể bị mất, tịch thu hoặc thay đổi, nhưng người dùng không có quyền truy đòi tài sản ảo. Ngoài ra, trò chơi trực tuyến cũng có thể có một hệ thống kinh tế khép kín, bao gồm sản xuất, phân phối, trao đổi, tiêu dùng, v.v. Cũng giống như thế giới thực, không thể tránh khỏi các vấn đề như lạm phát và giảm phát.

Nếu các sản phẩm trò chơi ảo được lưu trữ trên chuỗi khối và loại tiền kỹ thuật số được mã hóa do chuỗi lõi HPB đại diện sẽ thay thế loại tiền ảo trong trò chơi do nhà phát hành trò chơi cung cấp, thì không cần nhà phát hành trò chơi và Google Play, App Store, v.v. . Thể chế tập trung, hàng hóa trò chơi ảo có thể được lưu thông thuận tiện giữa những người dùng. Đồng thời, phương thức xuất tiền tệ trò chơi ảo phi tập trung và quy trình giao dịch của sổ cái dùng chung sẽ loại bỏ độ mờ đục và lạm phát trong trò chơi ở một mức độ nhất định. Ngoài ra, tài sản trò chơi ảo cũng có thể bắt đầu con đường chứng khoán hóa.

Chuỗi lõi HPB được thiết kế thông qua kiến ​​trúc phần cứng và phần mềm, có thể hỗ trợ ổn định hàng triệu giao dịch đồng thời và có thể được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực trò chơi trực tuyến.

Truy xuất nguồn gốc chống hàng giả:
Trong những năm gần đây, với sự phát triển của nền kinh tế thế giới, sự thay đổi về cơ cấu tuổi của các nhóm người tiêu dùng và sự thu hẹp khoảng cách tiêu dùng toàn cầu, người tiêu dùng đã không ngừng nâng cao yêu cầu về chất lượng đời sống và an toàn thực phẩm, mô hình tiêu dùng mới chất lượng cao, đa dạng, thông tin hóa. Để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, nhiều loại sản phẩm mới đã xuất hiện trên thị trường, đồng thời nảy sinh vấn đề hàng giả, hàng kém chất lượng. Theo một cuộc khảo sát do Liên đoàn các nhà sản xuất Pháp công bố, hàng giả và hàng nhái chiếm khoảng 5% tổng thương mại thế giới, vượt quá 110 tỷ đô la Mỹ và thiệt hại kinh tế trực tiếp hoặc gián tiếp lên tới hàng chục tỷ đô la Mỹ . Việc làm giả trong lĩnh vực lương thực, thực phẩm thiết yếu, thuốc chữa bệnh, hàng xa xỉ, công bố SHTT, sưu tầm… không chỉ gây thiệt hại đến lợi ích sống còn của nhà sản xuất, người tiêu dùng mà còn có thể đe dọa đến tính mạng, sức khỏe và sự an toàn của người tiêu dùng , và có tác động tiêu cực đến thị trường và các thương hiệu, tác động tiêu cực là khôn lường.

Sự bất cân xứng về thông tin giữa người tiêu dùng và hàng hóa khiến người tiêu dùng khó truy xuất nguồn gốc hàng hóa. Mặc dù có các công nghệ truy xuất nguồn gốc chống hàng giả như mã vạch và mã QR, nhưng một mặt, khả năng truy xuất nguồn gốc một chiều sẽ dần trở nên méo mó trong quá trình giao tiếp phức tạp; phá vỡ tuyến phòng thủ chống hàng giả và truy xuất nguồn gốc.

Công nghệ chuỗi khối do chuỗi lõi HPB cung cấp có thể tạo thành một vòng thông tin khép kín từ nhà sản xuất đến người tiêu dùng. Kế toán phân tán của công nghệ chuỗi khối, cũng như các đặc điểm có thể theo dõi và không thể giả mạo của sổ cái, phù hợp một cách tự nhiên để chống làm giả và truy xuất nguồn gốc - quy trình chứng nhận phi tập trung có thể ngăn chặn giả mạo và giả mạo thông tin bằng một liên kết duy nhất. Người tiêu dùng chỉ cần tìm mã nhận dạng trên sản phẩm và có thể theo dõi quá trình sản xuất, hậu cần và các thông tin khác của sản phẩm bằng cách quét mã. Chuỗi lõi HPB đã thực hiện nhiều sự hợp tác có chủ ý trong các tình huống ứng dụng khác nhau.

Tổng quan về kỹ thuật

BOE:
Các nút chuỗi khối truyền thống, truyền phát giao dịch, xác minh giao dịch, truyền phát khối, tạo khối và các chức năng khác đều được triển khai dựa trên cấp độ phần mềm và kết nối dữ liệu giữa mỗi nút được xử lý tuần tự, dẫn đến các vấn đề như như cấu trúc liên kết mạng phức tạp, thời gian trễ dài, hiệu suất xử lý nối tiếp thấp và trải nghiệm người dùng kém.

Để giải quyết các vấn đề trên, HPB đã thiết kế đổi mới công nghệ BOE, cụ thể là Công cụ giảm tải chuỗi khối, là một hệ thống xử lý không đồng nhất, bao gồm phần cứng BOE, phần sụn BOE và phần mềm hệ thống phù hợp, hệ thống xử lý không đồng nhất đạt được hiệu suất cao và hiệu suất cao -tăng tốc tính toán đồng thời bằng cách kết hợp khả năng nối tiếp của CPU và khả năng xử lý song song của chip FPGA/ASIC.

Thiết bị BOE được kết nối với thiết bị khác trong mạng P2P thông qua giao diện Gigabit/10 Gigabit Ethernet và mô-đun MAC xử lý các gói dữ liệu Ethernet và thực hiện tương tác dữ liệu với mô-đun TOE. Mô-đun BOE thực hiện phân tích các thông báo TCP và thông báo UDP và quá trình xử lý không yêu cầu sự tham gia của CPU để tiết kiệm mức sử dụng tài nguyên CPU. Mô-đun BOE chịu trách nhiệm thiết lập kênh liên lạc được mã hóa với các nút khác thông qua mô-đun TOE, thực hiện kiểm tra tính toàn vẹn, xác minh chữ ký và xác minh số dư tài khoản đối với các giao dịch, khối và thông báo khác đã nhận và thực hiện xử lý phân mảnh trên dữ liệu khối quá lớn để được gửi Và đóng gói từng đoạn để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu nhận được và thống kê dựa trên lưu lượng nhận được của mỗi kết nối TCP, để có thể đưa ra các ưu đãi tương ứng theo đóng góp cho hệ thống, từ đó thu hút nhiều người dùng tham gia hơn duy trì hoạt động của mạng.

Thuật toán đồng thuận:
Để đáp ứng các yêu cầu của công nghệ BOE và cải thiện tối đa khả năng bảo mật của TPS1, thuật toán đồng thuận HPB áp dụng cơ chế bầu cử hai cấp hiệu quả, cụ thể là bầu cử bên ngoài và bầu cử bên trong.

Bầu chọn bên ngoài: Sử dụng các chỉ số đánh giá giá trị đóng góp của nút để chọn các thành viên nút có đóng góp cao từ nhiều nút ứng cử. Bầu chọn bên trong: Dựa trên cơ chế bỏ phiếu ẩn danh hàng đợi Hash, tính toán các nút có giá trị đóng góp cao mỗi khi một khối được tạo Mức độ ưu tiên của việc tạo khối, các nút có mức độ ưu tiên cao và giá trị đóng góp cao có quyền tạo khối trước.

Trong toàn bộ thiết kế thuật toán đồng thuận, cơ chế trao đổi thông báo nhẹ của thuật toán đồng thuận HPB giúp hiệu quả đồng thuận của nó cao hơn nhiều so với các thuật toán đồng thuận khác, đồng thời, nó cũng tạo ra sự cải thiện đáng kể về bảo mật, quyền riêng tư, v.v. . .

Dịch vụ ứng dụng:
Giao diện lập trình ứng dụng chuỗi khối (API)

Ở lớp cơ bản của chuỗi khối, thiết kế cung cấp một loạt giao diện tương tác và truy cập dữ liệu chuỗi khối, sử dụng JSON-RPC và API RESTful để hỗ trợ các ứng dụng và ngôn ngữ phát triển khác nhau. Nó hỗ trợ các hoạt động tương tác chuỗi khối như truy vấn dữ liệu chuỗi khối đa chiều và gửi giao dịch.Trong các tình huống kinh doanh khác nhau, giao diện truy cập tương tác có thể được tích hợp thêm với hệ thống kiểm soát quyền hạn.

SDK ứng dụng

Bộ công cụ phát triển phần mềm ứng dụng (Application Software Development Kit) là một gói dịch vụ chức năng toàn diện dựa trên các ngôn ngữ phát triển khác nhau để vận hành chuỗi khối. Nó cung cấp các giao diện chức năng dịch vụ toàn diện như mã hóa, chữ ký dữ liệu và tạo giao dịch, đồng thời có thể được mở rộng để tích hợp cụ thể Chức năng logic nghiệp vụ hỗ trợ liền mạch việc tích hợp và mở rộng chức năng của các hệ thống kinh doanh ngôn ngữ khác nhau. Nó sẽ hỗ trợ nhiều SDK ngôn ngữ như Java, JavaScript, .NET, Ruby và Python.

Hợp đồng thông minh:

Cơ chế máy ảo phổ quát:
HPB áp dụng thiết kế phần bổ trợ, hỗ trợ nhiều máy ảo và điều chỉnh danh sách các máy ảo được hỗ trợ bất kỳ lúc nào theo nhu cầu của thị trường. Máy ảo bên dưới được kết hợp với việc phân tích cú pháp và chuyển đổi ngôn ngữ lập trình cấp cao cấp trên để hỗ trợ linh hoạt ứng dụng cơ bản của máy ảo. Hiện thực hóa giao diện bên ngoài của máy ảo thông qua các hoạt động API tùy chỉnh và tương tác linh hoạt với dữ liệu sổ cái và dữ liệu bên ngoài. Cơ chế này đạt được hiệu suất thực thi mã gốc cao khi hợp đồng thông minh đang chạy. Đồng thời, một cơ chế máy ảo chung hỗ trợ các chuỗi khối khác nhau cũng được triển khai.

Quản lý vòng đời hợp đồng thông minh:
Đối với mỗi hợp đồng thông minh, nó được sử dụng làm tài sản trên chuỗi để quản lý toàn bộ vòng đời cũng như quản lý quy trình hoàn chỉnh và có thể kiểm soát để gửi, triển khai, sử dụng và hủy hợp đồng thông minh hợp đồng và Cơ chế quản lý thẩm quyền tích hợp tiến hành quản lý bảo mật toàn diện trên các cơ chế khác nhau của hoạt động hợp đồng thông minh.

Quản trị hệ thống

Nâng cấp hệ thống:
Công nghệ HPB áp dụng sự kết hợp giữa phần mềm và phần cứng. Kiến trúc hệ thống có thể được chia thành bốn cấp độ, lớp phần cứng, lớp trừu tượng phần cứng, lớp giữa và lớp triển khai. Phiên bản phần mềm và phần cứng của từng cấp độ lớp cần phải tương thích với nhau phù hợp với nhau. Để đáp ứng sự phức tạp của hệ thống, HPB cung cấp dịch vụ nâng cấp hệ thống, thông qua các thao tác lệnh đơn giản, có thể thực hiện các chức năng như kiểm tra tính tương thích của phiên bản, tự động tải xuống, tự động nâng cấp và tự động triển khai từng lớp.

Giám sát hệ thống: Giám sát toàn diện các ứng dụng trực quan và hệ thống nhật ký cho các hệ thống chuỗi khối, mạng và nút, cảnh báo và thông báo theo thời gian thực về các bất thường khác nhau, đồng thời hỗ trợ khôi phục lỗi từ xa trong các tình huống cụ thể, khởi động lại hệ thống mạng và các dịch vụ khác. Hỗ trợ mở rộng giám sát toàn diện và nâng cấp hệ thống theo nhu cầu của các lĩnh vực kinh doanh khác nhau.