基于區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)施Hawk Network介紹

Hawk Network是全球領(lǐng)先的分布式智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，結(jié)合了邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)與區(qū)塊鏈技術(shù)，旨在為企業(yè)提供接入成本更低、更加高效的可信物聯(lián)網(wǎng)。Hawk Network以智能硬件為依托、以人工智能為核心、以大數(shù)據(jù)技術(shù)為抓手、以區(qū)塊鏈分布式賬本平衡生態(tài)和生產(chǎn)要素，最終實(shí)現(xiàn)為全球物聯(lián)網(wǎng)賦能的目的。

Black Hawk Knight黑鷹騎土（以下簡稱BHK）是Hawk Network上的第一個應(yīng)用。BHK旨在為用戶提供去中心化的共享電動滑板車，為城市短距離的智能出行而準(zhǔn)備， BHK滑板車硬件性能優(yōu)越，其能效比高出同類60%，計(jì)劃在全球50+個國家和地區(qū)進(jìn)行分散式投放，這種投放方式秉承區(qū)塊鏈去中心化理念，通過分布式分類賬本技術(shù)，全球所有的BHK企業(yè)投資者將共享整個分布式出行網(wǎng)絡(luò)帶來的規(guī)模紅利。同時，BHK智能滑板車也是一臺超級礦車一騎車 即挖礦，這不但符合全球綠色可持續(xù)的發(fā)展理念，騎車挖礦更是一種社區(qū)激勵模式。

通過革新技術(shù)方案和經(jīng)濟(jì)模型，Hawk Network應(yīng)用邊緣計(jì)算、用戶數(shù)字身份UID和多重加密技術(shù)，使設(shè)備、用戶和企業(yè)在Hawk Network網(wǎng)絡(luò) 中暢行無阻，保障資產(chǎn)和數(shù)據(jù)安全性; HAWK Token是 HawkNetwork的價值交換媒介，將應(yīng)用在分布式物聯(lián)網(wǎng)的支付、抵押、融資、交易、流通等場景中。總之，Hawk Network用區(qū) 塊鏈技術(shù)為傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)賦能，成就新一代的分布式智能物聯(lián)網(wǎng)，而HAWK Token則是Hawk Network的萬能鑰匙，一個萬物智能萬物感知的時代已經(jīng)來臨。

Hawk Network如何為物聯(lián)網(wǎng)賦能？

區(qū)塊鏈技術(shù)如何成為平衡去中心化、安全、性能的新-代基礎(chǔ)設(shè)施？區(qū)塊鏈如何與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，形成一個可信的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)？從目前看，物聯(lián)網(wǎng)是未來一個引爆點(diǎn)。 物聯(lián)網(wǎng)跟區(qū)塊鏈有很多天然契合的地方?？陀^來說，物聯(lián)網(wǎng)跟區(qū)塊鏈的結(jié)合除了上文提到的分布式數(shù)據(jù)存儲、邊緣計(jì)算等，還有其他挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈的結(jié)合極其復(fù)雜，要面對數(shù)十億且計(jì)算能力不同的設(shè)備，要解決異構(gòu)系統(tǒng)的互操作性、安全、隱私、激勵等問題。

Hawk Network有很明確的步驟去逐個解決以上提到的幾個問題，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)數(shù)十億規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以安全接入?yún)^(qū)塊鏈，同時實(shí)現(xiàn)設(shè)備和數(shù)據(jù)之間的互操作性。最終來說，要有實(shí)際的落地，超大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備必須實(shí)現(xiàn)快速、低費(fèi)用的交易，且能保護(hù)隱私、滿足異構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)備互聯(lián)互通，可以激勵更多節(jié)點(diǎn)進(jìn)來，增加部署規(guī)模，降低運(yùn)營成本。為解決這些問題，Hawk Network實(shí)行三步走的路線。

1. UPOS共識算法更適合分布式物聯(lián)網(wǎng)特性

Hawk Network采用了UPOS（用戶權(quán)益證明）的共識機(jī)制，UPOS是 為了解決傳統(tǒng)DPOS（（委托權(quán)益證明））共識機(jī)制的弊端而設(shè)計(jì)。比如DPOS機(jī)制中生成區(qū)塊的代表節(jié)點(diǎn)相對固定，也很難滿足物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜區(qū)塊鏈架構(gòu)的需求等。UPOS的改進(jìn)點(diǎn)在于提出隨機(jī)輪轉(zhuǎn)的代理權(quán)益共識機(jī)制，通過密碼學(xué)技術(shù)周期性地從動態(tài)變化的節(jié)點(diǎn)池隨機(jī)選擇一組節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)生成區(qū)塊，同時優(yōu)化PBFT的通信復(fù)雜度，以提升交易吞吐量。隨機(jī)輪轉(zhuǎn)代理權(quán)益共識機(jī)制還有一個好處是適合Hawk Network的主子鏈架構(gòu)，可以通過對代理節(jié)點(diǎn)池的動態(tài)分割支持復(fù)雜的區(qū)塊鏈架構(gòu)，保證主鏈和子鏈彈性架構(gòu)的高效安全運(yùn)行。

2.主子鏈結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)跨鏈互操作性，提交效率

由于場景和需求不同，為實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)之間的溝通，Hawk Network并沒有 采用一條公鏈適用于所有節(jié)點(diǎn)的方式，而是讓異構(gòu)設(shè)備首先形成一個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，最后連接到大的骨干網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)連接。Hawk Network采 用鏈中鏈架構(gòu)來解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通問題。有一個唯一的主鏈，在主鏈之上有很多不同的子鏈，不同子鏈上運(yùn)行的應(yīng)用和設(shè)備都是不同的，可以定制開發(fā)，由此解決物聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)性問題。通過鏈中鏈方式，讓不同場景的子鏈服務(wù)于不同需求。比如運(yùn)行在存儲能力弱的設(shè)備上的子鏈可采用類Mimble Wimble架構(gòu)來減小存儲;注重支付場景的子鏈可能不需要運(yùn)行智能合約。這些不同的鏈之間需要傳輸數(shù)字資產(chǎn)和狀態(tài)，跨鏈協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)鏈與鏈之間的互操作性。當(dāng)然，這里也需要跨鏈對于性能和安全的影響。

3.可信計(jì)算環(huán)境為物聯(lián)網(wǎng)賦能

Hawk Network對 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方案進(jìn)行改進(jìn)，讓它變得輕便、可信任、支持大匿名集合。后續(xù)還會在依賴于可信計(jì)算環(huán)境前提下，利用密碼學(xué)工具實(shí)現(xiàn)輕量級的隱私保護(hù)智能合約。使區(qū)塊鏈和邊緣計(jì)算技術(shù)賦能物聯(lián)網(wǎng)。一旦技術(shù)成熟，解決了性能、互操作性、成本、隱私、安全等問題，可信的物聯(lián)網(wǎng)有很大的概率成為區(qū)塊鏈的下一個引爆點(diǎn)。能夠推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，通過技術(shù)和激勵機(jī)制讓物聯(lián)網(wǎng)最終走向主流，最終給人們帶來更便利、安全、可信的服務(wù)。

Hawk與出行企業(yè)共建智能出行網(wǎng)絡(luò)

區(qū)塊鏈的本質(zhì)是一個自主的點(diǎn)對點(diǎn)交易網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)可以是普通用戶，也可以是行業(yè)企業(yè)，只有多方協(xié)商一致，通過智能合約與分布式分類賬本等技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)人人都可以參與多方共建的生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。每個人都可以參與的防篡改，分散和完全自治的生態(tài)，這與共享經(jīng)濟(jì)的性質(zhì)是一致的。 共享經(jīng)濟(jì)是一種點(diǎn)對點(diǎn)的商業(yè)模式，隨著區(qū)塊鏈的應(yīng)用，它將處于更加先進(jìn)的狀態(tài)。社區(qū) 自主背后的想法會激勵世界各地的人們參與并受益FHawk Network的發(fā)展。

1. 本地化分散投入降低風(fēng)險

Hawk Network將建立一個分散的區(qū)塊鏈物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。而不是傳統(tǒng)集中化的網(wǎng)絡(luò)，在用戶和服務(wù)提供商之間的點(diǎn)對點(diǎn)交易結(jié)算過程中，中介機(jī)構(gòu)將被切斷，我們預(yù)計(jì)交易費(fèi)用將減少近20%。在交易過程中，當(dāng)用戶訂購或購買服務(wù)（如預(yù)訂房間）時，Hawk Network的代幣將用作交易證書。用戶 可能需要凍結(jié)一定數(shù)量的代幣作為存款，這些存款在交易完成后將被釋放。整 個交易過程將由智能合約和交義鏈接托管技術(shù)處理，以確保真實(shí)性。合法性和合規(guī)性。通過使用HAWK進(jìn)行交 易的用戶和商戶，我們將能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時結(jié)算，并消除現(xiàn)有平臺上常見付款方式涉及的風(fēng)險和成本。

2. 本地化運(yùn)營降低成本

Hawk Network將完全實(shí)現(xiàn)本地化投資和運(yùn)營，所有的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或出行硬件都是由生態(tài)企業(yè)進(jìn)行購買然后接入網(wǎng)絡(luò)。比如用于出行的滑板車，企業(yè)用戶購買一定 數(shù)量的滑板車后在當(dāng)?shù)爻鞘羞M(jìn)行投放。本地化的好處是企業(yè)決策者熟悉當(dāng)?shù)氐恼叻?，更加了解?dāng)?shù)赜脩舻氖褂昧?xí)慣，也可以快速便捷地進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)。在這種模式下，在不久的將來，用戶可以在不同的場合使用各種服務(wù)，為他們帶來更流暢的體驗(yàn)。

3. 多方協(xié)作激活網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)

Hawk Network將用戶和服務(wù)提共商的數(shù)據(jù)記錄在區(qū)塊鏈上，例如身份信息，資產(chǎn)信息，交易記錄和對不同服務(wù)的評論。我們不用存儲和訪問集中式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，而是通過帶有私鑰的分布式存儲方案來存儲和提取數(shù)據(jù)，這意味著數(shù)據(jù)不會被篡改，只能由擁有者訪問?；鵉Hawk Network生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)所有用戶和資產(chǎn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和不可篡改，因此Hawk Network將形成一個多 方共贏的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，在這個網(wǎng)絡(luò)中有車主、騎行用戶、社區(qū)合伙人等，甚至還有其他硬件合作伙伴構(gòu)成的一個生態(tài)。這個生態(tài)是相互依存，相互激勵的正向生態(tài)模型。這種協(xié)作關(guān)系是正向的，而不是傳統(tǒng)的競合關(guān)系。當(dāng)這個協(xié)作體系啟動以后，會顯示非常大的財富效應(yīng)。

4. 去中心化的共享滑板車（BHK DApp）

BHK（Black Hawk Knight）是Hawk Network. L的第一個應(yīng)用，該應(yīng)用旨在打造一個 分布式智能出行平臺，用Hawk Network的區(qū)塊鏈底層技術(shù)將智能硬件、出行服務(wù)提供方、騎行用戶連接在-起， 并通過去中心化思想和社區(qū)生態(tài)的玩法，建立一種完全對等的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，BHK未來將形成一個多方共贏的去中心化共享滑板車出行平臺。

技術(shù)架構(gòu)

Hawk Network的整 體架構(gòu)分為四個層次：核心區(qū)塊鏈層、API / SDK層、 服務(wù)層和應(yīng)用層。HawkNetwork采用中間件技術(shù)，創(chuàng)新了底層區(qū)塊鏈技術(shù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)。區(qū)塊鏈底層是整個Hawk Network的核心層，承載著API / SDK層、服務(wù)層和應(yīng)用層。API / SDK層是為分布式物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供的能快速接入的技術(shù)接口工具包，服務(wù)層則是為其提供的數(shù)據(jù)類服務(wù)包;最頂層就是直接服務(wù)用戶的應(yīng)用層DAPP。Hawk Network平臺所有區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)都不能被篡改，包括生態(tài)系統(tǒng)所有企業(yè)的交易記錄、信用記錄和其他結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等。

1. Hawk Network總架構(gòu)圖

2. 區(qū)塊鏈底層

2.1分布式共享分類帳

Hawk Network通過應(yīng)用基于DHT （分布式散列表）的分布式存儲協(xié)議部署分布式對等分布式存儲技術(shù)，數(shù)據(jù)通過文件內(nèi)容（Hash） 而不是文件路徑（URL） 進(jìn)行索引。大文件將被分割成固定大小的數(shù)據(jù)塊并分布在多個節(jié)點(diǎn)上。每個文件片段都通過散列值進(jìn)行索引，散列值存儲在每個節(jié)點(diǎn)的分布式散列表中。當(dāng)用戶需要提取完整文件時，Kademlia DHT算法 （4）將從分布式存儲網(wǎng)絡(luò)中檢索文件片段，并將其重新組裝成一個完整的文件。每個服務(wù)器節(jié)點(diǎn)都沒有完整的文件，甚至沒有來自-個文件的完整片段索引。因此，如果一臺服務(wù)器被黑客入侵，他們將無法獲得完整的文件數(shù)據(jù)。

客戶的敏感數(shù)據(jù)，跟蹤平臺上具有核心價值和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，包括頭像和照片，都存儲在分布式存儲網(wǎng)絡(luò)中。數(shù)據(jù)散列索引也將保存在區(qū)塊鏈中。稍后比較散列可以識別數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

這種系統(tǒng)的主要問題之一是需要在冗余和可靠性之間進(jìn)行平衡。這種沖突通過實(shí)施代幣激勵和骨干節(jié)點(diǎn)來解決。用戶可以選擇文件的可靠性，低可靠性文件可以免費(fèi)或最低成本進(jìn)行存儲和訪問。高度可靠的文件將由骨干節(jié)點(diǎn)提供穩(wěn)定可靠的服務(wù)。

Hawk Network的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：

2.2共識機(jī)制（UPOS）

Hawk Network區(qū)塊鏈將采用一種獨(dú)特的共識算法，即Byzantine Fault Tolerance - User Proof ofStake UPOS （具 備拜占庭容錯的用戶權(quán)益證明）

UPOS共識機(jī)制是符合共享經(jīng)濟(jì)2.0生態(tài)系統(tǒng)性能要求，且最大化兼顧用戶權(quán)益的去中心化共識算法。此算法核心原則是，在Hawk Network區(qū)塊鏈上，所有持有HAWK令牌或在Hawk Network Dapp產(chǎn)生過合法交易（如使用U-Bicycle騎行） 的用戶，都擁有Hawk Network區(qū) 塊鏈超級節(jié)點(diǎn)的投票權(quán)，用戶將通過投票持續(xù)產(chǎn)生區(qū)塊生產(chǎn)者。

· 區(qū)塊生產(chǎn)與分叉處理

Hawk Network區(qū)塊鏈系統(tǒng)將設(shè)計(jì)成每0.5秒生產(chǎn)一個區(qū)塊，并且在確定的時間點(diǎn)，僅且只有一個區(qū)塊生產(chǎn)者（節(jié)點(diǎn)）將被授權(quán)生產(chǎn)該區(qū)塊。如果在預(yù)定時間內(nèi)沒有生成，則跳過該塊。當(dāng)跳過一個或多個塊時，區(qū)塊鏈將會存在0.5秒或者大于0.5秒的間隔，這種間隔是偶發(fā)事件，并不會影響整個區(qū)塊鏈的生產(chǎn)過程。

Hawk Network進(jìn)行區(qū)塊鏈生產(chǎn)時，以126個出塊作為-輪進(jìn)行生產(chǎn)（共21個節(jié)點(diǎn)， 每個節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)6個塊）。在每輪開始前，根據(jù)Hawk Network User的投票 結(jié)果選出選出21個不同的塊生產(chǎn)者。獲選生產(chǎn)者的生產(chǎn)順序由15個及以上的生產(chǎn)者約定的順序安排（該過程由程序自動完成）。

如果某個生產(chǎn)者因?yàn)楦鞣N原因（如網(wǎng)絡(luò)延遲，系統(tǒng)bug等） 錯過了一個塊，并且在過去24小時未生產(chǎn)任何區(qū)塊，則會被臨時踢出區(qū)塊生產(chǎn)隊(duì)列，直到該生產(chǎn)者向Hawk Network區(qū)塊 鏈通知打算再次生產(chǎn)區(qū)塊。通過排除不穩(wěn)定和不可靠的生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)，使得遺漏的區(qū)塊數(shù)量實(shí)現(xiàn)最小化，確保網(wǎng)絡(luò)安全高效運(yùn)行。

某種程度上，UPOS區(qū)塊鏈不會出現(xiàn)任何分叉，因?yàn)镠awk Network區(qū)塊鏈在生產(chǎn)過程中， 生產(chǎn)者是對等的協(xié)作關(guān)系而非競爭關(guān)系。如果出現(xiàn)分叉，共識程序?qū)⒆詣忧袚Q到最長的鏈上。其工作原理是，在UPOS共識機(jī)制下，分叉鏈的新區(qū)塊添加速度與該鏈中的生產(chǎn)者數(shù)量呈正相關(guān)。也就是說，擁有較多生產(chǎn)者的區(qū)塊鏈分叉會比生產(chǎn)者少的鏈增長速度要快得多，因?yàn)樯a(chǎn)者占多數(shù)的分叉鏈丟失的區(qū)塊會更少。此外，任何塊生產(chǎn)者都不被允許同時在兩個分叉上生產(chǎn)塊，如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)區(qū)塊生產(chǎn)者這么做，將被自動清除出局。區(qū)塊生產(chǎn)者對每一個區(qū)塊的數(shù)字密碼簽名和時間戳將用于系統(tǒng)排查。

通過要求所有生產(chǎn)者簽署所有區(qū)塊，拜占庭容錯機(jī)制被添加到UPOS中，只要沒有生產(chǎn)者簽署具有相同時間戳或相同區(qū)塊高度的兩個區(qū)塊。一旦15個生產(chǎn)者簽署了一個區(qū)塊，則這個塊被視為不可逆轉(zhuǎn)的。如果拜 占庭式的生產(chǎn)者簽署了兩個相同時間戳或相同區(qū)塊高度的區(qū)塊，那么系統(tǒng)會生成其不忠行為的密碼證據(jù)。在這一模式下，不可逆的共識應(yīng)在1秒內(nèi)可達(dá)成。

2. UPOS區(qū)塊驗(yàn)證過程

當(dāng)一輪區(qū)塊生產(chǎn)者由投票確定后，他們可以自行商議確定出塊順序，這樣網(wǎng)絡(luò)連接延遲較低的見證人之間就可以相鄰出塊，這樣可以大大降低見證人之間的網(wǎng)絡(luò)延遲，使得0.5秒的出塊速度有了保障。：

為了保證萬無一失，不讓任何一個見證人因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)延遲的意外而被跳過，UPOS的每個見證人將連續(xù)生產(chǎn)6個區(qū)塊，也就是每個見證人負(fù)責(zé)3秒的區(qū)塊生產(chǎn)。有一種情況，6個區(qū)塊中，最后- -個或兩個有可能因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)延遲或其他意外被下一個見證人略過，但6個區(qū)塊中的前幾個會有足夠的時間傳遞給下一個見證人。

UPOS交易確認(rèn)時間，每個區(qū)塊生產(chǎn)后立即進(jìn)行全網(wǎng)廣播，區(qū)塊生產(chǎn)者-邊等待0.5秒生產(chǎn)下一個區(qū)塊，同時會接收其他見證人對于上一個區(qū)塊的確認(rèn)結(jié)果。新區(qū)塊的生產(chǎn)和舊區(qū)塊確認(rèn)的接收同時進(jìn)行。大部分的情況下，交易會在秒之內(nèi)確認(rèn)，一旦超過三分之二的見證人確認(rèn)后，區(qū)塊生產(chǎn)結(jié)果將不可逆，這一過程意味著一輪區(qū)塊生產(chǎn) 完成，繼續(xù)進(jìn)行下一輪生產(chǎn)。

3.交易確認(rèn)時間

標(biāo)準(zhǔn)的UPOS區(qū)塊鏈中，區(qū)塊生產(chǎn)者將100%參與度。在廣播后平均0.25秒，交易可認(rèn)定為99.9%確定。

在UPOS基礎(chǔ)上，Hawk Network中加入了異步拜占庭容錯，可實(shí)現(xiàn)更快的不可逆性。異步拜占庭容錯算法能在1秒時間內(nèi)達(dá)到不可逆性的100%確認(rèn)。

4. 交易證明

Hawk Network要求每一項(xiàng)交易必須包括最近的區(qū)塊頭的哈希值。這個哈希值有兩個目的：

● 防止分叉區(qū)塊鏈上出現(xiàn)大量重復(fù)事務(wù);

● 使得系統(tǒng)能感知到用戶 是否在分叉出來的區(qū)塊鏈上。

隨著時間的推移，所有用戶最終直接確認(rèn)區(qū)塊鏈，這使得偽造假冒鏈變得困難，偽造者無法將合法鏈中的交易遷移。

5.節(jié)點(diǎn)投票規(guī)則

擁有HawkToken和HawkNetwork交易記錄的用戶，都可以進(jìn)行區(qū)塊生產(chǎn)者投票，具體為：

●擁有HawkToken令牌，1個令牌可投20票，且投給一個節(jié)點(diǎn)最多-票，投票需要鎖定UCN48小時;

●一個交易可以投30票，作弊的交易將被取消投票權(quán)，且取消該用戶24小時投票權(quán);

●每生產(chǎn)126個區(qū)塊統(tǒng)計(jì)-次選票，根據(jù)得票從高到底選出21個區(qū)塊生產(chǎn)者進(jìn)行下輪區(qū)塊生產(chǎn);

●通過API調(diào)用進(jìn)行機(jī)器人投票將 被允許;

●如果新一輪投票沒有得出結(jié)果，則由上一輪區(qū)塊生產(chǎn)者繼續(xù)生產(chǎn)。

2.3 橢圓曲線加密算法

Hawk Network使用ECC （橢圓曲線密碼體系）對數(shù)字資產(chǎn)進(jìn)行簽名以確保每筆交易的安全性。公鑰可以從已知的私鑰中計(jì)算出來。鑒于密鑰長度，ECC被廣 泛認(rèn)為是最強(qiáng)大的非對稱算法，已在比特幣網(wǎng)絡(luò)中得到充分利用。

ECC:Secp256k1（7）

橢圓曲線密碼術(shù)（ECC） 是基于有限域上橢圓曲線的代數(shù)結(jié)構(gòu)的公鑰密碼學(xué)方法。與非ECC密碼學(xué)（基于普通的伽羅瓦域）相比，ECC需 要更小的密鑰來提供等效的安全性。

橢圓曲線適用于關(guān)鍵協(xié)議，數(shù)字簽名，偽隨機(jī)生成器和其他任務(wù)。間接地，它們可以通過將密鑰協(xié)議與對稱加密方案相結(jié)合用于加密。

橢圓曲線是指一個齊次方程：

一個稱為無限點(diǎn)的特殊點(diǎn)和橢圓上的所有點(diǎn)形成一個集合，并與定義的加法操作組成一個Abel組。曲線上的每個點(diǎn)都必須是非單一的。數(shù)學(xué)中所謂的“非奇異”或“平滑”意味著曲線上任何點(diǎn)都有一個切線。

這是secp256k1的橢圓曲線y= x + 7對實(shí)數(shù)的曲線圖。請注意， 因?yàn)閟ecp256k1實(shí)際 上是在字段Z-p上定義的，所以它的圖形實(shí)際上看起來像隨機(jī)分散的點(diǎn)，如圖6. -3所示。

Secp256k1是指ECDSA曲線的參數(shù)，并且在高效密碼學(xué)標(biāo)準(zhǔn)（SEC）中進(jìn)行了定義，

在比特幣開始流行之前，Secp256k1幾乎 從未使用過，但它現(xiàn)在越來越受歡迎。大多數(shù)常用曲線具有隨機(jī)結(jié)構(gòu)，但secp256k1是 以特殊的非隨機(jī)方式構(gòu)建的，可以實(shí)現(xiàn)特別高效的計(jì)算。因此，如果實(shí)施得到充分優(yōu)化，它通常比其他曲線快30%以上。與 流行的NIST曲線不同，secp256k1的常 量以可預(yù)測的方式進(jìn)行選擇，這大大降低了曲線創(chuàng)建者在曲線中插入任何后門］的可能性。

3. SDK/API層

3.1智能合約系統(tǒng)。

Hawk Network的智能合約包括交易處理和存儲機(jī)制，以及用于接受和處理各種智能合約的完整狀態(tài)機(jī)，交易存儲和狀態(tài)處理在區(qū)塊鏈上完成。交易主要包含需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，并且所述數(shù)據(jù)的描述被稱為事件。事務(wù)和事件信息傳遞給智能合約后，合約資源集合中的資源狀態(tài)將被更新，觸發(fā)智能合約執(zhí)行狀態(tài)機(jī)判斷。如果自動狀態(tài)機(jī)中的一個或多個動作的觸發(fā)條件得到滿足，則合約由狀態(tài)機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)信息自動執(zhí)行。

根據(jù)事件描述信息中包含的觸發(fā)條件，當(dāng)滿足觸發(fā)條件時，智能合約系統(tǒng)自動發(fā)送預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)資源和包含來自智能合約的觸發(fā)條件的事件。整個智能合約系統(tǒng)的核心是智能合約處理的所有交易和事件仍然作為交易和事件導(dǎo)出。智能合約只是一個交易模塊和狀態(tài)機(jī)的系統(tǒng)。它不生成智能合約，也不修改智能合約，只存在于一系列復(fù)雜的數(shù)字承諾中，觸發(fā)條件可根據(jù)參與者的意愿正確實(shí)施。

1.智能合約建設(shè)和執(zhí)行

1）多個用戶參 與制定智能合約;

2）合約通過P2P網(wǎng)絡(luò)傳播并存儲在區(qū)塊鏈中;

3）嵌入在區(qū)塊鏈中的智能合約會 自動執(zhí)行。

2. 以下步驟詳細(xì)描述了階段1“多用戶參與制定智能合約”的過程：

A.用戶必須先在Hawk Network上注冊。區(qū)塊鏈向用戶返回-對公鑰和私鑰，公鑰用作區(qū)塊鏈中的帳戶地址，私鑰是管理帳戶的唯一方式。

B.兩方或多方根據(jù)需要就包括雙方權(quán)利和義務(wù)的合約達(dá)成-致，這些權(quán)利和義務(wù)以機(jī)器語言編制。合約由雙方以其私鑰簽署，以確保合約的有效性。

C.已簽署的智能合約將連同其內(nèi)容一起傳送 到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。

3.以下步驟詳細(xì)描述了階段2“合約通過Hawk Network網(wǎng)絡(luò)傳輸并存儲在區(qū)塊鏈中”的過程：

A.合約通過p2p通信在整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上傳輸。每個節(jié)點(diǎn)都收到一份副本。區(qū)塊鏈中的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)首先將收到的合約保存到內(nèi)存中，并等待新一輪的共識來觸發(fā)和處理合約。

B.在達(dá)成共識時，驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)將最近-段時間內(nèi)保存的所有合約集合到- 個集合中，計(jì)算出合約集合的哈希值，最后將合約集合的哈希值組合成一個塊結(jié)構(gòu)，到整個網(wǎng)絡(luò)。其他驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)將收到包含的合約集合的散列，并將其與自己保存的合約集進(jìn)行比較。通過發(fā)送一個自 己批準(zhǔn)的集合到其他驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，通過這多輪傳輸和比較，所有驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)最終在指定的時間內(nèi)就最新的-組合約達(dá)成一致。

C.最新的合約集將以塊的結(jié)構(gòu)傳輸?shù)秸麄€網(wǎng)絡(luò)。如下圖所示，每個塊包含以下信息：

-當(dāng)前塊的哈希值

-前一個塊的哈希值

-達(dá)成共識時的時間戳

-其他描述性信息

區(qū)塊鏈中最重要的信息是一套達(dá)成共識的合約。接收合約集的節(jié)點(diǎn)將驗(yàn)證每個合約及其參與者的簽名和驗(yàn)證在這條鏈上。

4. 以下步驟描述了階段3“內(nèi)置區(qū)塊鏈智能合約自動執(zhí)行”的過程

A. 智能合約定期遍歷狀態(tài)機(jī)，并逐個檢查每個合約中包含的當(dāng)前狀態(tài)，交易和觸發(fā)條件。條件滿足的交易然后波推入隊(duì)列以被驗(yàn)證并等待共識，不滿足觸發(fā)條件的交易將保留在區(qū)塊鏈中。

B. 最近的驗(yàn)證過程中的事件將被發(fā)送到每個驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)。像常見的區(qū)塊鏈?zhǔn)录蚪灰滓粯?，?yàn)證節(jié)點(diǎn)首先執(zhí)行簽名驗(yàn)證以確保事件的有效性。已驗(yàn)證的事件將輸入待定的共識，等待大多數(shù)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)達(dá)成共識。一旦到達(dá)，事件將被成功執(zhí)行并通知用戶。

C. 事件成功執(zhí)行后，智能合約的狀態(tài)機(jī)將確定其狀態(tài)。在合約中包含的所有事件被順序執(zhí)行之后，狀態(tài)機(jī)將合同狀態(tài)標(biāo)記為已完成井將其從最新塊中移除。否則它將被標(biāo)記為“正在進(jìn)行中”，并繼續(xù)保存在最新的塊中以進(jìn)行下一輪處理，直到它被標(biāo)記為完成。整個事件及其狀態(tài)由內(nèi)置于區(qū)塊鏈核心的智能合約系統(tǒng)處理和完成。它是完全透明和防篡改的。

5.為了實(shí)現(xiàn)更加透明的生態(tài)系統(tǒng)，我們的平臺將采用各種方法來支持共享經(jīng)濟(jì)服務(wù)提供商開發(fā)DApp和智能合約，包括：

- 支持C ++和Solidity語言編程的區(qū)塊鏈虛擬機(jī)。

- 由于我們的區(qū) 塊鏈數(shù)據(jù)庫存儲功能，我們的智能合約存儲系統(tǒng)中提供了方便的SQL命令。

3.2 數(shù)字身份（User ID）

Hawk Network的數(shù)字 身分UID是用戶在Hawk Network生 態(tài)系統(tǒng)中唯一的身份標(biāo)識，該身份標(biāo)識包括以下四個方面的內(nèi)容：用戶賬戶、用戶權(quán)益、用戶信用、用戶數(shù)據(jù)。Hawk Network的用戶ID被設(shè)計(jì)成一個賬戶對應(yīng)一個UID，所以為了節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源，原則上Hawk Network不建議用戶開多個賬戶，用戶可以經(jīng)常使用起唯一賬戶來提高其用戶權(quán)益。信用和數(shù)據(jù)的豐富度，以便Hawk Network生態(tài)能提供更有針對性的服務(wù)。Hawk Network的UID具體架構(gòu)如下圖，我們將分步實(shí)現(xiàn)所示模塊。

賬戶管理模塊負(fù)責(zé)用戶賬戶的身份認(rèn)證，包括注冊、登錄、注銷流程以及賬戶有關(guān)私鑰處理。當(dāng)帳戶注冊時，原始用戶使用的用戶名和密碼等身份信息將映射到Hawk Network區(qū)塊鏈地址。賬戶登錄后，可發(fā)送與區(qū)塊鏈相關(guān)的服務(wù)請求，對于交易機(jī)密性較高的情況，用戶可以選擇與區(qū)塊鏈地址無關(guān)的處理，以避免同一用戶的不同交易重復(fù)記錄在區(qū)塊中，從而提高用戶的安全性和交易的機(jī)密性。

3.3 模塊

1.基本的服務(wù)管理模塊

基本服務(wù)部署在所有區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)上，以驗(yàn)證服務(wù)請求的有效性，并在達(dá)成共識后記錄有效請求。對于新的服務(wù)請求，基本服務(wù)先調(diào)整和分析接口，然后執(zhí)行認(rèn)證處理。交易或合同簽署并加密后，將其添加到該塊并進(jìn)行廣播以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的一致性。如果達(dá)成共識，它將被添加到下一個區(qū)塊。

2.用戶管理模塊

我們的用戶管理模塊負(fù)責(zé)管理所有區(qū)塊鏈參與者的身份信息，包括公鑰和私鑰生成維護(hù)，密鑰存儲管理以及維護(hù)用戶真實(shí)身份與區(qū)塊鏈地址之間的關(guān)系。通過授權(quán)，它還監(jiān)督和審核某些交易。

3.智能合約管理模塊

我們的智能合約模塊負(fù)責(zé)合同登記和管理觸發(fā)條件和執(zhí)行。在用戶編制合同并在區(qū)塊鏈內(nèi)廣播之后，如果符合條件的話，雙方簽著的合約將被執(zhí)行。

4.交易機(jī)制

交易是資產(chǎn)或合約權(quán)利變化的活動。Hawk Network設(shè)計(jì) 了幾種類型的交易，并且它們都包含輸入列表，輸出列表，簽名列表和交易類型相關(guān)數(shù)據(jù)。

要創(chuàng)建新的用戶發(fā)布資產(chǎn)，用戶可以為特定資產(chǎn)定義類型、名稱、總金額和管理員帳戶。創(chuàng)建資產(chǎn)需要消耗一定數(shù)量的代幣作為額外的服務(wù)費(fèi)用。

●合約交易： 指定所有參與交易，并根據(jù)每筆交易的資產(chǎn)類型確定是否需要確認(rèn)接受。交易對手可以選擇接受（簽名）或拒絕（忽略）。

●代理交易： 不指定交易對手，但委任代理。該代理負(fù)責(zé)匹配每筆交易的交易對手?！俺瑢?dǎo)交易”是通過這種交易類型實(shí)現(xiàn)的。

超導(dǎo)交易的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：

5. 信用評級系統(tǒng)

什么是傳統(tǒng)的信用評級模型？

在FICO （8） 的情況下，信用評分取決于五個維度：支付歷史，賬戶數(shù)量，信用卡使用的長度，信用類型和新賬戶的數(shù)量。

企業(yè)信用報告系統(tǒng)是相似的，它們都包含諸如銀行信用報告，稅務(wù)報告等信息?；谛庞迷u級模型的數(shù)據(jù)有一個共同的缺陷，評級的可靠性取決于其模型的可靠性。信用信息不是直接的，而是間接的數(shù)據(jù)。

我們?nèi)绾瓮ㄟ^區(qū)塊鏈執(zhí)行信用評級;用戶共識+毀掉硬幣日（9）

我們所需要的只是原始交易數(shù)據(jù)，因?yàn)閰^(qū)塊鏈交易處理時間的方向，所以重復(fù)消費(fèi)的邊際成本不再為零，它與破壞的硬幣日數(shù)成正比。銷毀硬幣天是區(qū)塊鏈中非常重要的概念。對于任何給定的交易，通過計(jì)算交易中的硬幣數(shù)量并將其乘以該硬幣花費(fèi)后的天數(shù)來計(jì)算。如果有人在100天前收到了10個硬幣并且他們今天花費(fèi)了，那么1000個硬幣8已被銷毀。

因?yàn)樾庞迷u估的權(quán)重因子被破壞，可以防止作弊者在兩個賬戶之間重復(fù)轉(zhuǎn)移代幣以增加信用。這也可以防止有意的負(fù)面評論，因?yàn)楦叩耐稁?數(shù)被破壞意味著信用評估中交易的更高權(quán)重。

當(dāng)一個有兩個交易賬戶的騙子試圖通過在-天之內(nèi)重復(fù)轉(zhuǎn)移賬戶之間的硬幣來給自己一個很高的信用評分時，只有第一筆交易將被計(jì)算，因?yàn)樗薪灰妆黄茐牡挠矌盘斓目傊亓?，騙子的表現(xiàn)幾乎等于最終信用評估中第一筆交易的金額。對于具有惡意目的的用戶也是如此，并嘗式使用小額交易來故意制造差評。它對用戶的信用幾乎沒有影響。

加權(quán)模型是指用戶獲得的信用評估分?jǐn)?shù)乘以交易銷毀的硬幣日數(shù)以得到用戶的最終信用評分。

模型如下：

此外，Hawk Network還將 第三方信用評級機(jī)構(gòu)的信用數(shù)據(jù)作為“用戶信用卡”生態(tài)系統(tǒng)的一部分。它負(fù)責(zé)提供可靠的人工智 能算法，從Hawk Network的DApp獲取用戶信息， 以獲得可靠的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)可靠的信用輸出和HAWK作為獎勵。

4. 服務(wù)層

1.賬戶管理模塊

我們的賬戶管理模塊負(fù)責(zé)用戶賬戶的身份認(rèn)證，包括注冊，登錄，注銷流程以及賬戶無關(guān)私鑰處理。當(dāng)帳戶注冊時，原始用戶使用的用戶名和密碼等身份信息將映射到Hawk Networ區(qū) 塊鏈地址。賬戶登錄后，可發(fā)送與區(qū)塊鏈相關(guān)的服務(wù)請求。對于交易機(jī)密性較高的情況，用戶可以選擇與區(qū)塊鏈地址無關(guān)的處理，以避免同一用戶的不同交易重復(fù)記錄在區(qū)塊中，從而提高用戶的安全性和交易的機(jī)密性。

2.政策管理模塊

我們的策略管理模塊包括負(fù)責(zé)對用戶數(shù)據(jù)，私鑰系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)加入和退出以及數(shù)據(jù)訪問進(jìn)行權(quán)限控制和管理的“策略配置“，“數(shù)據(jù)安全性”，“訪問控制”和“監(jiān)管和審計(jì)”。 它還包括審計(jì)權(quán)限，帳戶委托權(quán)限，節(jié)點(diǎn)共識權(quán)限和數(shù)據(jù)訪問權(quán)限。審計(jì)許可是為監(jiān)管機(jī)構(gòu)提供審計(jì)功能，以控制數(shù)據(jù)范圍和訪問權(quán)限，將與共享分類賬上的交易無關(guān)的用戶鏈接起來。帳戶委托權(quán)限用于控制通過授權(quán)訪問用戶賬戶。共識權(quán)限管理新加入節(jié)點(diǎn)的訪問權(quán)限。訪問權(quán)限用于管理來自區(qū)塊鏈的客戶端數(shù)據(jù)查詢。

3.系統(tǒng)管理模塊

為了使共享服務(wù)提供商能夠快速遷移Hawk Network 上的現(xiàn)有服務(wù)，Hawk Network提供了一個完整的，快速的，可視化的操作監(jiān)控系統(tǒng)。它主要包括系統(tǒng)配置，監(jiān)控，報警，發(fā)布和服務(wù)分析功能。釋放模塊可以支持操作場景，如系統(tǒng)的初始部署，正在運(yùn)行的程序的升級以及操作期間的節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展。發(fā)布模塊保證了可執(zhí)行程序的一致性，如接口，一致性算法等重要模塊。

4.智能合同管理模塊

Hawk Network智 能合約可分為兩種類型：標(biāo)準(zhǔn)合約和定制合約。標(biāo)準(zhǔn)合約包括相對簡單的邏輯，如資產(chǎn)一致性檢查。自動結(jié)算，多方互認(rèn)確認(rèn)轉(zhuǎn)賬和自動期限結(jié)算。用戶定制的智能合同支持定制配置，并將業(yè)務(wù)邏 輯添加到現(xiàn)有的合同模板，這也支持在單獨(dú)的環(huán)境中運(yùn)行的復(fù)雜程序化合同。

智能合約按四個程序處理

1）合同注冊：

合約及其參與方簽署的內(nèi)容將通過Hawk Network網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣 播，并在達(dá)成共識后存儲在我們的區(qū)塊鏈中。

2）合同觸發(fā)器：

合同注冊后，合同執(zhí)行可以通過一個外部條件觸發(fā)，如時間，事件，交易等。

3）合同執(zhí)行：

合同執(zhí)行是指在單獨(dú)的環(huán)境中運(yùn)行合同代碼的完整過程，包括為合同構(gòu)建鏡像環(huán)境，在其中執(zhí)行代碼，并在處理狀態(tài)更改和共識例外后達(dá)成共識。

4）合同終止：

如果合同已經(jīng)執(zhí)行，過期或業(yè)務(wù)邏輯發(fā)生變化，合同將被終止或清理。清理過程需要多節(jié)點(diǎn)共識才能完成。

5. 應(yīng)用層

為企業(yè)級供應(yīng)商開放的平臺

通過Hawk Network開放平 臺上的API或SDK，智能生態(tài)出行中的企業(yè)可以構(gòu)建DApp或?qū)⑺麄儸F(xiàn)有的應(yīng)用程序快速地遷移到Hawk Network上。在完成注冊為第三方運(yùn)營商后，他們將獲得增值服務(wù)，其中包括獲得新客戶和代幣的能力。

我們的開放平臺將提供服務(wù)，包括使用智能合約，自動分期付款，關(guān)鍵鏈數(shù)據(jù)查詢，用戶信用評級和一系列營銷功能。

通過Hawk Network的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，我們可以實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo);

● 公司可以訪問平臺，整合平臺資源，并與他人合作實(shí)現(xiàn)雙贏的結(jié)果，從而開發(fā)出更具競爭力和更有價值的生態(tài)系統(tǒng)。

● 公司可以更新其公司數(shù)據(jù)庫， 上傳用戶數(shù)據(jù)并提供有價值的內(nèi)容。

● 將公司的在線軟件 和離線硬件集成到一個完整的生態(tài)系統(tǒng)中。

● 通過數(shù)據(jù)分析，違規(guī)處罰，信息加密和企業(yè)聯(lián)盟子系統(tǒng)，它支持各種業(yè)務(wù)場景，擴(kuò)大Hawk Network生態(tài)系統(tǒng)并提高用戶的參與度。

● 透明的會計(jì)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，通過發(fā)布和執(zhí)行必要的行動，例如數(shù)據(jù)分析，自動分期付款，獎勵計(jì)劃，關(guān)鍵數(shù)據(jù)查詢和HAWK代幣傳輸，提高公司的可信度。

●改進(jìn)數(shù)據(jù)收集能力以及更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析，以生成用戶報告，包括：日常應(yīng)用，應(yīng)用環(huán)境，個人數(shù)據(jù)模型。

●更好的數(shù)據(jù)評估，結(jié)構(gòu)改進(jìn)和降低運(yùn)營成本。通過Hawk Network的錢包子 系統(tǒng)：為公司和用戶提供改進(jìn)的賬戶信息管理，以更好地利用其HAWK代幣。

●通過網(wǎng)關(guān)訪問智能硬件/共享產(chǎn)品審查器，它將用戶數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)分析相集成，從而改善用戶體驗(yàn)。