基于區(qū)塊鏈技術(shù)打造的眾享充設(shè)計(jì)方案解析

眾享充共享經(jīng)濟(jì)平臺(tái)作為連接供需雙方的紐帶，是基于區(qū)塊鏈技術(shù)和共享經(jīng)濟(jì)為核心，整合人、車、樁資源，打造生態(tài)智能的快速充電共享平臺(tái)。在區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)下建立一套安全可靠、技術(shù)可信的賬本體系，利用區(qū)塊鏈體系中的優(yōu)勢，眾享充平臺(tái)供方與需求方可以不需要了解對方基本信息的情況進(jìn)行自動(dòng)交易，真正實(shí)現(xiàn)了“無需信任的信任”，改變了傳統(tǒng)模式中以第三方為中心的信任模式。大大的降低了成本，簡化了流程，降低一些不必要的交易成本及制度性成本。改善當(dāng)前低迷的經(jīng)濟(jì)環(huán)境更有現(xiàn)實(shí)意義。為當(dāng)前盛行的充電共享經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行技術(shù)支撐，將傳統(tǒng)的充電共享上升到一個(gè)新的高度。

眾享充平臺(tái)是由眾享充技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)起的項(xiàng)目，聯(lián)合了國內(nèi)外充電行業(yè)、區(qū)塊鏈行業(yè)的技術(shù)資源、資本和人脈資源，計(jì)劃打造一個(gè)完全由國人研發(fā)的基于區(qū)塊鏈技術(shù)的快速充電共享經(jīng)濟(jì)平臺(tái)。項(xiàng)目立項(xiàng)之初，咨詢了國內(nèi)外知名的專家、學(xué)者、企業(yè)家以及電力行業(yè)和傳統(tǒng)的共享充電平臺(tái)人士。我們認(rèn)為，基于區(qū)塊鏈的充電共享平臺(tái)具有無窮的應(yīng)用場景、廣闊的發(fā)展空間。因此， 特制定此白皮書，希望招納一幫志同道合的伙伴，為這個(gè)中國快充共享經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目貢獻(xiàn)力量！

眾享充設(shè)計(jì)方案

1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

眾享充基于區(qū)塊鏈技術(shù)和共享經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)，結(jié)合當(dāng)前充電樁痛點(diǎn)和傳統(tǒng)充電樁共享平臺(tái)的弊端，運(yùn)用區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、等新一代信息技術(shù)，創(chuàng)新提供高效、可靠、便捷、共享經(jīng)濟(jì)解決方案。

2 設(shè)計(jì)原則

眾享充是將用戶私人充電樁納入到平臺(tái)中。把充電樁閑置時(shí)間進(jìn)行共享盈利，每個(gè)用戶即是“樁主”也是“消費(fèi)者”，通過眾享充實(shí)現(xiàn)資源共享共用，消費(fèi)者通過手機(jī)軟件搜索到可共享的充電樁，并根據(jù)“樁主”設(shè)置共享時(shí)間來預(yù)約充電，用戶充電直接支付樁主，樁主立即獲取共享收益。

3 技術(shù)核心

眾享充技術(shù)核心是基于區(qū)塊鏈具有分布式點(diǎn)對點(diǎn)、去中心化、共識(shí)信任機(jī)制、信息不可篡改、開放性、匿名性等特點(diǎn)。區(qū)塊鏈技術(shù)特征與充電樁共享的應(yīng)用需求具有很好的結(jié)合點(diǎn)，可以避免中心化平臺(tái)帶來的弊端。基于區(qū)塊鏈技術(shù)可以構(gòu)建運(yùn)行生態(tài)化、認(rèn)證公平化、合約智能化、信息透明化的應(yīng)用系統(tǒng)。然而，區(qū)塊鏈技術(shù)在處理能力、時(shí)效性、存貯效率等方面存在的局限性，阻礙了其在更多領(lǐng)域中應(yīng)用。滿足了交易處理能力和數(shù)據(jù)容量的需求，適合于高頻交易場景需求。實(shí)現(xiàn)去中心化、安全、高效的充電樁共享經(jīng)濟(jì)。

系統(tǒng)架構(gòu)

為滿足不同的業(yè)務(wù)需要，眾享充平臺(tái)采用四層架構(gòu)：

錢包（Decentration Wallet）：采用區(qū)塊鏈的去中心化技術(shù)，負(fù)責(zé)采用分布式方式記錄交易數(shù)據(jù)；

云端系統(tǒng)（Cloud System）：負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)給APP、調(diào)度充電資源、管理充電流程

移動(dòng)APP（Application）：負(fù)責(zé)展示充電資源、與云端交互充電流程；

充電設(shè)備平臺(tái)（Embedded Recharge Platform）：負(fù)責(zé)管控充電設(shè)備、與云端交互充電流程。

1 錢包

傳統(tǒng)在線交易項(xiàng)目實(shí)施過程中經(jīng)常遇到的如下痛點(diǎn)：

1、數(shù)據(jù)容易被開發(fā)人員或黑客為達(dá)到某種目的而進(jìn)行人為篡改；

2、交易記錄不可回溯，只能依賴有可能被篡改的中間服務(wù)器記錄；

3、用戶對交易過程、結(jié)果等記錄不信任。

針對這3個(gè)痛點(diǎn)，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化錢包應(yīng)運(yùn)而生。去中心化，顧名思義，不再像傳統(tǒng)的交易平臺(tái)那樣一切基于交易平臺(tái)這一個(gè)“中心”。而所有的交易記錄全部由多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)記錄，例如一次交易同時(shí)有100個(gè)節(jié)點(diǎn)確認(rèn)。這樣首先從根本上避免了技術(shù)人員惡意篡改，進(jìn)而大大增加了黑客攻擊的成本，需攻破51個(gè)節(jié)點(diǎn)才能篡改數(shù)據(jù)。而沒有一個(gè)“中心”的平臺(tái)的技術(shù)架構(gòu)，本身也讓用戶更信任交易記錄的權(quán)威性。

去中心化錢包有如下三個(gè)特點(diǎn)：

1.個(gè)人財(cái)富是隱私的，在自己不愿公開的情況下不應(yīng)該被隨便知曉。

2.個(gè)人財(cái)富不會(huì)因通貨膨脹而縮水，所以貨幣不應(yīng)該再增發(fā)而導(dǎo)致通貨膨脹；

3.個(gè)人擁有自己財(cái)富的話語權(quán)，這個(gè)話語權(quán)是指中心化的機(jī)構(gòu)不能掌控，也不能篡改，更不能搶走。

而錢包作為虛擬幣“媽媽”一般的存在，是加密數(shù)字貨幣最底層的工具應(yīng)用，幾乎和token并生，比交易所的出現(xiàn)更早。它的作用就是讓那串產(chǎn)生在鏈上的代碼收益顯性化，變成大眾可識(shí)別、可計(jì)量的數(shù)字符號(hào)。一般的基于區(qū)塊鏈技術(shù)的錢包從交易方式上劃分，可分為On-chain和Off-chain，從字面意思理解，前者就是鏈上交易，所有交易記錄均可在鏈上查詢到，后者為鏈下錢包，交易不經(jīng)過鏈上，快速方便。系統(tǒng)錢包采用鏈上的方式，保證所有記錄都存儲(chǔ)與鏈上，方便可查。

另外，私鑰作為一個(gè)“人”的唯一地址標(biāo)識(shí)，在區(qū)塊鏈的技術(shù)上不可或缺，系統(tǒng)中私鑰從存儲(chǔ)方式上有熱錢包和冷錢包兩種，兩者各有特點(diǎn)。

冷錢包：

適合大額資金的錢包，錢包的公私鑰對離線生成，用戶可以生成任何一個(gè)所喜歡的密鑰對，密鑰選定后，即可提供以 G 開始的公鑰接受大額資金，自己托管保管好以 S 開始的私鑰信息。

熱錢包：

熱錢包適合小額快速交易場景，熱錢包密鑰采用托管方式，當(dāng)用戶注冊錢包賬戶時(shí)，將采用用戶的支付密碼對生成的私鑰在用戶電腦本地通過 3DES 加密，并將加密結(jié)果通過 SSL協(xié)議托管在錢包云端。即在網(wǎng)絡(luò)上傳輸和云端存儲(chǔ)的熱錢包密鑰信息是用戶加密后的數(shù)據(jù)，除錢包用戶外，任何人無法獲取到私鑰的原始內(nèi)容。當(dāng)用戶需要簽署交易時(shí)，將從錢包云端服務(wù)器獲取托管的私鑰，并由用戶輸入支付密碼對內(nèi)容在用戶本地電腦進(jìn)行解密，解密成功后，錢包本地程序?qū)⒁运借€簽署交易信息，并提交到超級區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交易。

系統(tǒng)采用熱錢包的方案，優(yōu)先保證交易迅速快捷。私鑰的生成方式采用了確定性錢包的方案，在保證用戶私鑰的安全性，方便錢包的管理、備份以及導(dǎo)入。

考慮到系統(tǒng)前期運(yùn)營成本與穩(wěn)定性，錢包的去中心化方案上我們選擇了輕錢包（SPV）的方式，即通過 Web 方式訪問錢包。錢包采用 SSL 協(xié)議，支持賽門鐵克 CA 證書。同時(shí)，錢包可支持冷錢包和熱錢包。

2 云端系統(tǒng)

云端系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分（Core Component）。包含了整個(gè)流程控制、記錄、與錢包交互、與設(shè)備交互、與APP交互的橋梁作用。

系統(tǒng)采用SpringMVC+Mybatis+Redis+Oracle的核心架構(gòu)?；?a href="http://wenjunhu.com/article/zt/" target="_blank">最新的Web3.1技術(shù)，基于分布式敏捷開發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)，提供整套公共服務(wù)模塊：集中權(quán)限管理（SSO單點(diǎn)登錄）、消息隊(duì)列、WebService接口、內(nèi)容管理（CMS）、支付中心（Payment Center）、用戶管理、存儲(chǔ)系統(tǒng)、配置中心、日志分析、任務(wù)和通知等。

Spring MVC是目前最通用的Java平臺(tái)框架，廣泛應(yīng)用與金融、貿(mào)易、B2B、政府管理等各大領(lǐng)域。有豐富的擴(kuò)展功能，優(yōu)秀的執(zhí)行邏輯，高可用的代碼架構(gòu)等特點(diǎn)。通過策略接口，Spring 框架是高度可配置的，而且包含多種視圖技術(shù)：JavaServer Pages（JSP）技術(shù)、Velocity、Tiles、iText和POI等。Spring MVC 分離了控制器、模型對象、過濾器以及處理程序?qū)ο蟮慕巧@種分離讓它們更容易進(jìn)行定制。支持本地化（Locale）解析、主題（Theme）解析及文件上傳等；提供了非常靈活的數(shù)據(jù)驗(yàn)證、格式化和數(shù)據(jù)綁定機(jī)制；提供了強(qiáng)大的約定大于配置（慣例優(yōu)先原則）的契約式編程支持。

同時(shí)為了針對高并發(fā)的場景，云端系統(tǒng)采用nginx集群部署方式，使用Redis緩存集群管理緩存提升訪問效率，使用Oracle數(shù)據(jù)庫集群減少數(shù)據(jù)庫讀寫瓶頸。

3 移動(dòng)APP

采用IOS+Android雙移動(dòng)端方案，對接地圖服務(wù)和定位服務(wù)，實(shí)時(shí)顯示附近的充電資源，管理充電進(jìn)程，管理支付等，最大限度的減少用戶使用成本。

預(yù)約充電功能，使用戶足不出戶即可預(yù)約充電資源，防止高峰期使用時(shí)遇到的搶不到資源問題。

充電后支付，支付通過虛擬幣，一鍵即可完成，最大限度的提升使用效率，減少對用戶的時(shí)間浪費(fèi)，提升產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)。

錢包瀏覽器功能，用戶可隨時(shí)隨地回溯自己的虛擬幣交易記錄，充電交易記錄，且交易記錄的數(shù)據(jù)不可篡改，增加用戶的信任感。

4 充電設(shè)備平臺(tái)

采用物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）的理念，使用物聯(lián)網(wǎng)的DDS（Data Distribution Service for Real-Time Systems）數(shù)據(jù)交換協(xié)議，保證數(shù)據(jù)交互時(shí)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

DDS是面向?qū)崟r(shí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分布服務(wù)，由權(quán)威通訊協(xié)議組裝OMG提出，主要適用分布式高可靠性、實(shí)時(shí)傳輸設(shè)備數(shù)據(jù)通信。目前DDS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國防、民航、工業(yè)控制等領(lǐng)域。

平臺(tái)使用嵌入式技術(shù)控制設(shè)備，使設(shè)備具備與云端交互的功能。主要負(fù)責(zé)對設(shè)備的硬件級控制和與云端交互。

可控制智能開關(guān)，在用戶選擇充電之后開始供電充電，充電完成時(shí)自動(dòng)斷電，完全智能化/程序化控制?？山邮赵贫说目刂浦噶?，根據(jù)云端指示完成對設(shè)備的控制。同時(shí)可將控制日志/設(shè)備消息等信息發(fā)送到云端，完成交互流程。

讀寫器采用51單片機(jī)作為中央處理器，51單片機(jī)具備IO口讀寫功能，支持串口協(xié)議，SPI協(xié)議，IIC協(xié)議，可擴(kuò)展，編程簡單，成本價(jià)格低，低功耗等顯著的特點(diǎn)。讀寫器將采集到的傳感器數(shù)據(jù)上傳到中繼器，也可以從中繼器中獲取數(shù)據(jù)來控制這些傳感器。讀寫器將通過傳感器采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后封裝可發(fā)送的包數(shù)據(jù)，也可以直接發(fā)送給基站。傳輸數(shù)據(jù)的物理?xiàng)l件用兩種方案：通過串口線用485總線協(xié)議實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，這種方案傳輸效率高，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，成本高，不方便擴(kuò)展。485總線的好處在于可以實(shí)現(xiàn)底層組網(wǎng)功能，自帶RCC校驗(yàn)；也可以通過無線電磁波去傳輸采集到的傳感器數(shù)據(jù)，硬件可以選擇RF射頻芯片去發(fā)送無線數(shù)據(jù)。

智能開關(guān)采用輕量級的工控標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，采用標(biāo)準(zhǔn)323或485串口總線協(xié)議，接收客戶端發(fā)出的指令并控制充電電路的開閉。并及時(shí)回饋客戶端控制指令是否成功準(zhǔn)確執(zhí)行，若發(fā)生命令執(zhí)行問題，應(yīng)及時(shí)通知客戶端，并由客戶端發(fā)起通知信息到云端，執(zhí)行對出錯(cuò)日志記錄與處理。

客戶端加密后數(shù)據(jù)可以通過加密后的https通信發(fā)送給服務(wù)端，由于需要傳輸可靠的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)中的客戶端與云端交互選擇高加密規(guī)范的https協(xié)議。并且在請求中，對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，最大限度的防止對云端的黑客攻擊。

項(xiàng)目優(yōu)勢

1 共享資源創(chuàng)造價(jià)值

眾享充平臺(tái)作為連接供需雙方的紐帶，以智能合約技術(shù)構(gòu)建區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)去中心化、安全、高效和自動(dòng)的充電樁點(diǎn)對點(diǎn)共享。讓私人充電樁主在滿足自用外，可以通過平臺(tái)把充電樁大量閑置時(shí)間共享，讓私人充電樁樁主與用戶通過充電樁共享資源進(jìn)行交易，私人樁主在共享益資源時(shí)從中獲得收益。

2 去信任化交易

去中心化交易是眾享充的核心。事實(shí)上，在共享經(jīng)濟(jì)模式下，交易雙方建立直接支付通道的情形并不多見。陌生的交易雙方往往需要借助中間人構(gòu)建間接支付通道網(wǎng)絡(luò)。區(qū)塊鏈的自信任主要體現(xiàn)于分布于區(qū)塊鏈中的用戶無須信任交易的另一方，實(shí)現(xiàn)樁主與用戶之間在不需要互信的情況下進(jìn)行去中心化交易。

3 去中心化即時(shí)支付

消費(fèi)者在眾享充平臺(tái)充電成功后用數(shù)字貨幣完成即時(shí)支付，樁主實(shí)時(shí)地收到了對應(yīng)金額（扣除一定手續(xù)費(fèi)）的法幣。

4 信息公開透明

系統(tǒng)是開放的，除了交易各方的私有信息被加密外，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對所有人公開，任何人都可以通過公開的接口查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和開發(fā)相關(guān)應(yīng)用，因此整個(gè)系統(tǒng)信息高度透明。

5 數(shù)據(jù)安全高不可篡改

一旦信息經(jīng)過驗(yàn)證并添加至區(qū)塊鏈，就會(huì)永久的存儲(chǔ)起來，除非能夠同時(shí)控制住系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點(diǎn)，否則單個(gè)節(jié)點(diǎn)上對數(shù)據(jù)庫的修改是無效的，因此區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性極高。

6 物聯(lián)網(wǎng)智能充電樁

物聯(lián)網(wǎng)充電樁采用自主研發(fā)的車聯(lián)網(wǎng)充電樁標(biāo)識(shí)模塊，可連接由該中心研發(fā)的車聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對充電樁群的車聯(lián)網(wǎng)管理和APP預(yù)約充電。同時(shí)該模塊集成無線認(rèn)證技術(shù)，實(shí)現(xiàn)樁位與車位的互聯(lián)互通。

7 建立強(qiáng)大社群體系

充電樁主與電動(dòng)車主形成龐大社群，維系社群中點(diǎn)對點(diǎn)信任是可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

8 降低獨(dú)有權(quán)需求

基于區(qū)塊鏈技術(shù)，建設(shè)成熟、穩(wěn)定、可靠的共享經(jīng)濟(jì)模式，利用共享資源可以降低獨(dú)自擁有充電樁的需求。

發(fā)行計(jì)劃

為研發(fā)、推廣和運(yùn)營眾享充項(xiàng)目，眾享充團(tuán)隊(duì)計(jì)劃向社會(huì)公開募集研發(fā)、推廣和運(yùn)營資金，以支持項(xiàng)目的快速發(fā)展。經(jīng)過眾享充團(tuán)隊(duì)跟律師事務(wù)所、評估機(jī)構(gòu)多次溝通，決定發(fā)行12億的眾享充代幣（AS），并承諾眾享充代幣AS 永不增發(fā)。

眾享充代幣（AS）從投資價(jià)值、穩(wěn)定性、安全性能等方面考慮，最終決定代幣的兌換選用以太坊（ETH）進(jìn)行，因?yàn)橐蕴痪哂虚L期上漲態(tài)勢，眾享充團(tuán)隊(duì)也注重價(jià)值投資，也提倡價(jià)值投資，所以很鼓勵(lì)使用以太坊作為兌換幣。眾享充將在 眾籌 后 30 天內(nèi)完成發(fā)放和交易所的上線交易工作。同時(shí)眾享充團(tuán)隊(duì)將和各交易所保持良好的溝通，以保證代幣屆時(shí)登陸多家大型主流交易所。更好彰顯眾享充（AS）價(jià)值和魅力。