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「云屏鏈」X-power Chain(云屏鏈)基于JAVA語言研發的公鏈

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X-power Chain 實現邏輯

1. 業務邏輯:基于區塊鏈技術的個人云屏平臺

X-power 基于智慧作業系統,針對產生的海量資料,采用加密方式,基于Merkle Tree 對資料進行分片,保存在存儲節點中,如果需要訪問相關資料,只需要在找到一個線上的可信節點,下載對應的 Merkle Tree,然后再從附近的線上節點,并行下載相關的資料,進行校驗,即可使用。

在資料處理速度上,X-power 基于分散式集群思想,將處于同一個局域網的智慧設備,伺服器統一規劃,調度,然后基于這個集群,進行算力的分配,將需要進行的運算,在附近經過投票產生的可信節點上,高速處理完畢。確保了數據的快速處理和共識的極速達成。

X-power Chain 基于區塊鏈技術并搭載創新的極速共識機制,將屏幕進行DAPP 開放平臺賦能、內容平臺賦能和廣告平臺賦能。通過賦予屏幕更多的功能性,使其可以更好的服務社會與公眾,擴大屏幕的使用場景,提升屏幕的商業價值。

X-power Chain 對于屏幕賦能,主要體現在以下三個業務邏輯:

1.1 X-power Chain 個性化內容生態

X-power 打通無界屏幕,所有屏幕均聯入網絡,用戶在屏幕前的所有行為軌跡和消耗上鏈,致力于打造“你的世界,你的云屏”,通過精準技術,實現千人千面。生態內主要有七大玩法:1、健康記錄,登錄個人賬戶,任意場景可查看健康記錄; 2、游戲體驗,生態內不同游戲均可用 XPO 支付;3、 互動直播、觀看演唱會; 4、娛樂觀影,屏幕上版權電影等均支持 XPO 支付觀看;5、屏幕祝福; 6、 知識付費;7、眾多福利活動; 平臺基于區塊鏈技術的智能管理體系,保證內容方和用戶的權益形成每個用戶的匿名畫像,平臺內 Token 收入不可篡改,沒有第三方費用。為完善整個大屏內容生態體系、打造用戶個性化推薦打下基礎。

在為開發者提供應用開放平臺的同時,X-power Chain 也為部分具備優秀內容輸出能力,為暫時不具備開發能力的個人或組織提供完整的內容開放平臺。這些內容的輸出者,可以通過該平臺將優質的體驗內容(如影視、文章、互動游戲、直播、VR 體驗等)精確推送給終端用戶。同時終端用戶也可以自由選擇喜歡的體驗內容進行消費。

在 X-power Chain 內容開放平臺上,借助去中心化的智能合約的約定,優秀體驗內容的提供者可以直接獲取到體驗消費者所支付的報酬,這會進一步提升其輸出優秀內容的動力。同時 X-power Chain 將不斷擴充與提升內容開放平臺的功能,使其可以更好的服務于體驗的輸出者和消費者。

1.2 X-power Chain DAPP 開放平臺

X-power Chain 生態與眾多消費場景的智能終端打通,并建立基于區塊鏈技術的去中心化 APP 分發平臺。開發者可以在應用開放平臺上發布其開發的各類APP,以供終端用戶使用。 X-power Chain 的應用開放平臺有以下特點:

· 支持跨平臺通用開發語言,并提供相應 API 與 SDK,方便開發者進行跨平臺內容發布
· 提供基于智能合約的去中心化的體驗消費支付體系,終端用戶的消費可以按照約定比例分配給應用的生產者與推廣者
· 提供匿名的用戶畫像與人群定位接口,幫助開發者進行精準投放

X-power Chain 生態的應用開放平臺,創新性的采用 JAVA 語言類似 ,準入門檻低,1 億人可做開發,更大程度避免公鏈上線后的安全性問題;內容、廣告、DAPP 生態的所有內容可溯源可追蹤,token 實現整體價值傳輸,解決全球開發者和全球屏幕的鏈接問題,實現全球化溝通和代幣流轉,以及高額的開發回報,會吸引大批優秀開發者的加入。優秀的開發者會不斷開發出優秀體驗的應用供生態內的終端用戶體驗,從而形成良性循環。

1.3 X-power Chain 廣告開放平臺

通過使用區塊鏈以及相應的智能合約技術,X-power Chain 賦予公共屏幕以更為多樣化的廣告展現邏輯。例如:廣告主可以設置相應的智能合約,在公共屏幕推廣廣告的同時,為了達到更好的效果,可以按照合約內容給予廣告的觀看者以相應的回報;同時,廣告主可以設置相應的智能合約,便捷的發展其代理節點(如網絡紅人、意見領袖等),借助其影響力推廣產品,并按照合約約定進行傭金分配。

基于區塊鏈技術的 X-power,廣告內容投放,不需要任何第三方機構提供上刊、下刊、廣告播放證明。廣告按照需方,按照指定時間投放到 70 億中指定的用戶前,這都將被各個節點紀錄,且不可逆。不僅能是需方投放的需求得以滿足,且保護了需方的權益和節省了第三方檢測的費用。在 X-power 平臺上,內容可追溯,用戶可評價,并采取排名方式,對于評價低的內容,會被下架。

重要的是,所有的內容、廣告投放等權益,都必須以托于 XPO 實現。同時,X-power 支持子鏈獨立結算,故各子鏈的 Token 可以兌換成 XPO,用于滿足廣告或內容精準投放的需求。

針對不同位置的廣告位,將引入競價排名機制,同時提供鎖倉機制,保證廣告投放的持續性,同時確保平臺不斷升級,維護,對接優質資源,確保廣告主的利益,實現廣告投放的效果最大化。

2. 底層邏輯:X-power Chain

X-power Chain 區塊鏈是 X-power 的基礎設施,通過社區維護的核心代碼進行維護和發展。 X-power Chain 是公有鏈,任何節點都可以參與到 X-power Chain 的生態中,如提供記賬節點,維護核心代碼,參與社區運營等。為了滿足X-power Chain 的業務需求,并考慮到后續的可擴展性,X-power Chain 有以下主要功能:

2.1 去中心化的 DAPP 應用商店平臺

X-power Chain 包含的 DAPP 發布平臺,是基于區塊鏈技術打造的壹個去中心化的應用商店。整個系統分為幾個部分:內容發布 DAPP,用于將內容發布到 X-power Chain 上;云屏體驗商店,運行 X-power Chain 的硬件,可以通過該商店,選擇自己喜歡的內容,比如應用,游戲,視頻,音頻等;底層 P2P網絡,維護 X-power Chain 運行所需的節點網絡,節點之間通過 KAD 算法相互發現,通過 PDPOS 達成共識,完成區塊鏈數據的保存和共享;存儲層,包括緩存和基于 LevelDB 的持久化數據庫。

首先用戶通過內容發布 DAPP,發布內容,內容數據通過全球范圍的 CDN進行分發,內容數據的數字簽名將被保存到 X-power Chain 上,通過它的 P2P節點網絡完成數據的保存和共享。用戶進入云屏體驗商店后,基于節點提供的服務,獲取分類,排行榜,猜妳喜歡等數據,具體內容的數據,比如應用的安裝文件,則從 CDN 節點上獲取。

X-power Chain 底層采用哈希作為對象保存的 key。哈希算法使用的哈希函數是不可逆的,即對于 h = hash(x), 僅僅通過哈希運算的結果 h 無法作逆運算得到輸入 x。哈希值在數學上的唯壹性使得它可以用作某個對象的全局唯壹標識符。

X-power Chain 中用到的哈希函數全部采用 SHA-3(Secure HashAlgorithm 3,wikipedia)。 SHA-3 在 2015 年 8 月由美國標準技術協會(NIST)正式發布,作為 Secure Hash Algorithm 家族的最新壹代標準,它相比于 SHA-2和 SHA-1,采用了完全不同的設計思路,性能也比較好。雖然 SHA-2 目前并沒有出現被成功攻克的案例,SHA-3 也沒有要立即取代 SHA-2 的趨勢,X-powerChain 考慮到SHA-1 有過被攻克的案例,確定采用全新結構和思路的 SHA-3來作為壹種最新的 SHA 方案。

X-power Chain 中的數據編碼,采用了 RLP(Recursive Length Prefix)編碼,其定義可見 wiki,它可以將壹個任意嵌套的字節數組,編碼成壹個“展平”無嵌套的[]byte。1 byte 取值范圍 0x00 ~ 0xff,可以表示任意字符,所以可以線性的表示任意的數據。最簡單比如壹個字符串,如果每個字符用 ASCII碼的二進制表示,整個字符串就變成壹個[]byte。 RLP 的編碼方法,無論輸入是何種嵌套形式的元素或數組,編碼輸出形式都是[]byte。由于 RLP 是可逆的,它提供了互逆的編碼、解碼方法,X-power Chain 采用其作為數據序列化和反序列化的編碼方法。

X-power Chain 中對哈希算法的使用,是對某個類型對象的 RLP 編碼值做SHA3 哈希運算,可稱為 RLP Hash。 X-power Chain 在底層存儲中選擇了專門存儲和讀取[k, v] 鍵值對的第三方數據庫 LevelDB,[k, v] 中的 v 就是某個結構體對象的 RLP 編碼值,k 大多數情況就是 v 的 RLP 編碼后的 SHA-3 哈希值。

2.2 X-power Chain 的共識演算法

X-power Chain 致力于實現高 TPS(Transactions Per Second),在X-power Chain 系統中,區塊的快速生成和同步是實現高 TPS 的關鍵所在。X-power 在分析現有區塊鏈使用的共識演算法后,基于 DPOS 共識演算法提出了更加穩健的 PDPOS 演算法。通過引入節點簇的節點組織方式,提高節點的參與度。

首先 X-power 的普通節點需要注冊為受托人,然后發起節點簇請求,聯合其他節點一起進行宣傳,拉票。一個節點簇(見節點簇示意圖)至少有一個節點,并且約定同一節點簇下的節點,不能超過 N 個路由器中轉。在計票環節,投票均計入節點簇。最后,選擇排名靠前的 101 個節點簇,作為可以處理區塊的節點簇。整個共識機制流程如下圖所示(見 PDPOS 共識主流程圖)。

在出塊環節,每一次出塊,由節點簇負責完成,內部的節點按照得票數降冪確認出塊優先順序,同時節點簇內部通過心跳的方式,定時刷新可用的出塊節點,確保輪到所屬的節點簇出塊時,可以確保有節點可用于出塊。

2.3 分散式存儲協定

隨著交易資料的增加,需要保存的資料會越來越多。 X-power 為此基于現有的分散式存儲協定進行改進,實現了自有的分散式存儲架構和協定 X-DFS,在資料量不斷增加時,可以實現節點的動態調整和調配,確保資料的完整保存,同時基于 Merkle Tree 將檔進行分塊保存,對資料進行分散式保存,并確保了資料保存的安全性。

元數據節點,保存檔的大小,塊尺寸,檔分塊資料的 Merkle Tree(檢簡稱MT),保存資料的節點等資訊,詳細參見檔中繼資料資料結構示意圖。其中保存資料的節點中,保存有各個檔塊的節點索引資訊。檔分塊在資料節點中的保存稍后詳細介紹。

其中檔分塊保存的 Merkle Tree 示意圖中,葉子節點代表了每個檔分塊的資料,B 代表檔分塊,H 代表了對應的 Hash 值。通過這種方式,可以對檔進行分塊保存,在讀取時對分塊進行完整性校驗。通過 Merkle Tree 保存的檔分塊 Hash,在存儲檔時,可以確認資料沒有被篡改。

在資料節點中,按照主從節點的方式,對符合條件的資料節點進行調配。

為每個檔塊定義預警等級:穩定,警告,危險三個級別,根據級別進行檔內容的備份。自動發現替補節點,根據元數據節點,確定需要備份的檔內容,進行檔內容的備份。

根據全量節點數據量的增長情況,定義數據完整度:全量節點需要的空間/當前超級節點的總空間,當這個值大約 0.7(定義安全,警告,危險級別,用于不同的報警級別),確保這個值小于 1,需要發展周邊節點進來,提供數據保存服務。未來將根據提供的數據保存等級和數據量,引入經濟激勵,鼓勵大家分享自己的存儲。

當需要需要保存的數據越來越多時,單個節點將無法保存數據完整的數據。通過上述方案,首先將檔分片,進行編號,一部分節點基于 Merkle Tree 負責檔分片 hash 值的管理,一部分節點,負責保存具體的數據。

2.4 智能合約和 DAPP

智能合約的發展

1994 年,計算機科學家和密碼學家 Nick Szabo 首次提出“智能合約”概念。 Szabo 描述了什么是“以數字形式指定的壹系列承諾,包括各方履行這些承諾的協議”。直到 2008 年,第壹個加密貨幣比特幣出現,同時引入了現代區塊鏈技術。區塊鏈最初是以比特幣的底層技術出現的,各種區塊鏈分叉導致發生很大的變化。智能合約在 2008 年依然無法融入比特幣區塊鏈網絡,但在五年后,以太坊讓它浮出水面。從此,涌現出了各種不同形式的智能合約,其中以太坊智能合約使用最廣。

什么是智能合約

智能合約是壹種特殊協議,旨在提供、驗證及執行合約。具體來說,智能合約是區塊鏈被稱之為“去中心化的”重要原因,它允許我們在不需要第三方的情況下,執行可追溯、不可逆轉和安全的交易。

智能合約包含了有關交易的所有信息,只有在滿足要求后才會執行結果操作。智能合約和傳統紙質合約的區別在于智能合約是由計算機生成的。因此,代碼本身解釋了參與方的相關義務。

事實上,智能合約的參與方通常是互聯網上的陌生人,受制于有約束力的數字化協議。本質上,智能合約是壹個數字合約,除非滿足要求,否則不會產生結果。

編程語言和程序

為了編寫智能合約,妳必須使用智能合約語言(SCL)。這些是直接編寫智能合約或編譯成智能合約的編程語言。 Solidity 是壹種編寫智能合約的編程語言,它在以太坊虛擬機上運行。它是壹種面向合約的高級語言,其語法類似于JavaScript,主要針對以太坊 EVM。

以太坊虛擬機(EVM)是以太坊上智能合約的運行環境。它實際上是完全隔離的,這意味著在 EVM 上運行的代碼無法訪問網絡、文件系統和其他進程。智能合約對其他的智能合約的訪問權也有限,在區塊鏈網絡上單獨運作。

在以太坊網絡上編寫智能合約有三個主要步驟:

1. 用以太坊高級語言編寫
2. 用 EVM 編譯器編譯成字節碼
3. 用以太坊客戶端上傳到區塊鏈網絡

Solidity 是壹種圖靈完備的計算機語言。 X-power Chain 支持基于 Java 的智能合約,方便全球億萬開發者加入進來。

同時在 X-power Chain 生態體系內,存在非常多樣化的業務需求,各個行業的開發者,可以通過智能合約與 X-power Chain 提供的開源技術,搭建所屬行業適用的子鏈。這些子鏈可以發行獨立的 Token,并通過 X-power Chain Token:XPO 進行兌換。

2.5 X-power Chain 主鏈流通 Token:XPO

XPO 是 X-power Chain 生態的流通 Token,總發行量 100 億個,其主要的主要作用有:

XPO 的獲取:

(1)對記賬節點進行交易費用獎勵,所有被打包在記賬區塊的信息所支付的信息費用,均由該挖礦區塊所有者獲得。
(2)對交易節點進行額外獎勵,該獎勵會以年為速度遞減,最終收斂為 0。

XPO 的消耗:

(1)執行智能合約消耗(包括轉賬,執行高級智能合約,建立子鏈等)
2)XPO 作為 X-power Chain 生態的主流通證,可以支持生態內的其他子鏈業務消耗,同時可以支持其子鏈間 Token 的兌換。

2.6 子鏈的支持與管理

為了滿足 X-power Chain 的復雜業務形態,同時釋放主鏈節點記賬壓力,X-power Chain 支持通過智能合約建立子鏈。面對不同業務場景的子鏈,將會有不同形式的邏輯架構,同時由不同的記賬節點進行記賬。如若某業務對交易等固定幾項業務有高并發需求,則可以將指定的部分智能合約寫入傳輸層,以提升區塊鏈效率。

由于 X-power Chain 支持子鏈的獨立結算,故各個子鏈可以發行獨立Token 并在這些主鏈中流通。同時不同子鏈的 Token 可以在主鏈交易所中,與XPO 雙向進行兌換,以對應終端用戶對不同體驗場景的消費需求。

比如一個闖關類的游戲,通過自身的子鏈發布了自己專屬的 Token,然后用戶在 X-power Chain 的公共場景,下載并體驗了該游戲,然后通過闖關獲得了 Token,便可以通過 X-power Chain 的區中心交易所,實現 Token 兌換為X-power Chain 的主通證 XPO,然后保存在 X-power Chain 的主鏈上。當進入另外場所時,體驗另外一個應用,比如觀看電影,需要支付觀看費用時,則可以通過 XPO 進行支付。在其他場景,比如酒店場景下,需要觀看一個鏈接了X-power Chain 內容的視頻需要支付跳過廣告時,便可以通過 XPO 支付,跳過廣告。或者一個鏈接了 X-power Chain 的智能電表,在電量報警后,如果主人設置了自動購電服務,也可以通過 XPO 進行支付購電。

另外,X-power Chain 生態內的個子鏈業務,可以通過 X-power Chain 的智能合約發起基于 XPO 眾籌,從而募集項目的啟動資金,為開發者提供更多發揮空間。

2.7 記帳優先級

在當前主流區塊鏈網絡(如以太坊)中,所有的礦工會在全網范圍內進行挖礦,挖礦的標準是利益驅動,也就是說會優先考慮gas費用高的交易,這就導致了gas費用高的交易,會優先被處理,但是當大量高gas的交易出現在以太坊網路上時,就會造成低gas的交易進行排隊,甚至失敗。

X-power Chain 中引入了記帳優先級機制,用于解決這一難題。區塊鏈記帳時,根據交易者持有的 XPO 份額,為其分配網路頻寬,存儲以及計算資源。如果想獲得更高的優先權,則可以通過購買更多 XPO 即可。對于并不持有 XPO的使用者,系統會也會分配一個較低的網路頻寬和電腦資源,保證交易的正常進行。

2.8 側鏈

為了保證 X-power Chain 和其他區塊鏈上資產的相互流通,X-power Chain 支援側鏈相關協定。

側鏈協定最早是在 2013 年 12 月提出,側鏈協定的第一個版本在 2014年 10 月發布的白皮書《Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains》中公開。

側鏈協定,就是以 X-power Chain 為主鏈,其他區塊鏈作為側鏈,二者通過雙向掛鉤(Two-way peg),可實現 XPO 從主鏈轉移到側鏈進行流通。

通過雙向掛鉤,可以將主鏈 X-power Chain 上的 XPO 鎖定,然后在另外一條側鏈上產生出同等數量的 XPO,新產生的 XPO 可以在側鏈上流通,直到同等數量的 XPO 再經過雙向掛鉤,在側鏈上被鎖定,重新回到主鏈上流通為止。側鏈的核心原理在于能夠凍結一條鏈上的資產,然后在另一條鏈上產生。一種可行的方式是 Blockstream 提出的基于簡單支付驗證(Simplified Payment Verification,SPV)證明的方法。

2.9 X-power Chain 去中心化交易所

在 X-power Chain 生態不斷成熟與擴張的同時,必定會有新的業務線不斷的加入到其生態系統中,同時這些業務線可以發行自己的子鏈與專屬Token。在 X-power Chain 生態體系中,用戶在不同體驗場景進行消費時,會有對不同 Token 的需求。 X-power Chain 為了讓用戶可以更高效便捷的獲取到所需要的 Token,搭建了一個生態 Token 交易所。在這個交易所內,


關于更多X-power Chain信息:http://xpower.one/
更多區塊鏈項目介紹:http://www.qukuaiwang.com.cn/news/xiangmu
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