基于聯(lián)盟鏈與公鏈的結(jié)合超導(dǎo)鏈區(qū)塊鏈SCT介紹

超導(dǎo)鏈致力于解決商戶間溝通、協(xié)作的問題，具有通用區(qū)塊鏈賬本功能，基于多鏈混合共識(shí)算法，圖靈完備的智能合約體系，基于 solidity 語言，在進(jìn)行超導(dǎo)鏈設(shè)計(jì)時(shí)即創(chuàng)新性的提出聯(lián)盟鏈與公鏈的結(jié)合。

聯(lián)盟鏈易于搭建和接入并且兼具聯(lián)盟幣創(chuàng)建及發(fā)放功能，主鏈支持聯(lián)盟幣和主鏈幣的自由交易，錢包支持一鍵創(chuàng)建聯(lián)盟幣，并且可以對(duì)接交易所。

聯(lián)盟鏈作為聯(lián)盟內(nèi)部的權(quán)益、價(jià)值的交換，其具有靈活的聯(lián)盟權(quán)限，高效的運(yùn)行機(jī)制，尊重商戶數(shù)據(jù)權(quán)益，保護(hù)商戶個(gè)人隱私。公鏈則作為我們超導(dǎo)鏈中各個(gè)聯(lián)盟間的價(jià)值與權(quán)益交換的核心平臺(tái)。通過超導(dǎo)公鏈，用戶可以將聯(lián)盟內(nèi) coin與公鏈 coin 做出價(jià)值兌換，使得在聯(lián)盟內(nèi)的收益可以轉(zhuǎn)換為其它價(jià)值。

超導(dǎo)鏈擁有區(qū)塊鏈從業(yè)多年的技術(shù)開發(fā)人員，從用戶角度出發(fā)，滿足超導(dǎo)用戶的各種場景，不僅在共識(shí)，虛擬機(jī)，DAPP 等方面有著深度考量與實(shí)踐，特別在公鏈與聯(lián)盟鏈的交互上深入研究。我們希望超導(dǎo)鏈不僅可以滿足用戶的需求，成為金融底層基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)，同樣可以像互聯(lián)網(wǎng)一樣走向大眾，服務(wù)生活。

一、 技術(shù)概述

超導(dǎo)鏈致力于解決商戶間溝通，協(xié)作問題，在進(jìn)行超導(dǎo)鏈設(shè)計(jì)時(shí)即創(chuàng)新性的提出聯(lián)盟鏈與公鏈的結(jié)合。聯(lián)盟鏈作為聯(lián)盟內(nèi)部的權(quán)益、價(jià)值的交換，其具有靈活的聯(lián)盟權(quán)限，高效的運(yùn)行機(jī)制，尊重商戶數(shù)據(jù)權(quán)益，保護(hù)商戶個(gè)人隱私。公鏈則作為我們超導(dǎo)鏈中各個(gè)聯(lián)盟間的價(jià)值與權(quán)益交換的核心平臺(tái)。通過超導(dǎo)公鏈，用戶可以將聯(lián)盟內(nèi)coin與公鏈coin做出價(jià)值兌換，使得在聯(lián)盟內(nèi)的收益可以轉(zhuǎn)換為其它價(jià)值。

超導(dǎo)鏈擁有區(qū)塊鏈從業(yè)多年的技術(shù)開發(fā)人員，從用戶角度出發(fā)，滿足超導(dǎo)用戶的各種場景，不僅在共識(shí)，虛擬機(jī)，DAPP等方面有著深度考量與實(shí)踐。特別在公鏈與聯(lián)盟鏈的交互上深入研究。我們希望超導(dǎo)鏈不僅可以滿足用戶的需求，同樣可以在技術(shù)上引領(lǐng)時(shí)代。

1. 技術(shù)架構(gòu)

超導(dǎo)根據(jù)自身技術(shù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)出全新的超導(dǎo)區(qū)塊鏈架構(gòu)，使其在技術(shù)底層為用戶提供高可靠的存儲(chǔ)、交易保障，同時(shí)用戶提供便捷接入服務(wù)。超導(dǎo)鏈根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)超導(dǎo)區(qū)塊鏈。

技術(shù)架構(gòu)如下圖所示：

存儲(chǔ)層：超導(dǎo)針對(duì)存儲(chǔ)，提供插件機(jī)制，靈活接入多種存儲(chǔ)引擎，對(duì)于不同的存儲(chǔ)場景提供合適的存儲(chǔ)機(jī)制。保證存儲(chǔ)的高效、安全。

超導(dǎo)的區(qū)塊鏈存儲(chǔ)繼續(xù)沿用了數(shù)據(jù)區(qū)塊化，鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，哈希函數(shù)，默克爾樹的重要特性。

網(wǎng)絡(luò)層：超導(dǎo)對(duì)超導(dǎo)公鏈與聯(lián)盟鏈在網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行深度優(yōu)化。對(duì)區(qū)塊廣播， 交易廣播，共識(shí)交互，公鏈與聯(lián)盟鏈交互進(jìn)行全新設(shè)計(jì)。保證網(wǎng)絡(luò)的快速、穩(wěn)定。

超導(dǎo)鏈由公鏈和聯(lián)盟鏈組成，多個(gè)聯(lián)盟鏈和公鏈無縫連接。好下圖所示：

應(yīng)用層：超導(dǎo)為用戶提供完善的應(yīng)用生態(tài)，方便用戶創(chuàng)建超導(dǎo)DAPP。超導(dǎo)同時(shí)內(nèi)置了去中心化交易所，為超導(dǎo)Coin與各聯(lián)盟Token進(jìn)行便利匯兌。

用戶層：超導(dǎo)從用戶角度出發(fā)，超導(dǎo)錢包為提供公鏈與各聯(lián)盟鏈的便捷接入服務(wù)。

2. 賬戶模型

超導(dǎo)鏈從技術(shù)架構(gòu)角度劃分，將帳戶分為公鏈帳戶和聯(lián)盟鏈帳戶。 超導(dǎo)各個(gè)聯(lián)盟作為超導(dǎo)生態(tài)的一部分。為了方便各個(gè)聯(lián)盟與公鏈的交換。超導(dǎo)為各個(gè)聯(lián)盟鏈與公鏈提供統(tǒng)一賬戶功能，用戶在任意一條鏈中創(chuàng)建用戶即在其它聯(lián)盟鏈中擁有相同賬戶。為便于操作，我們對(duì)錢包進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)同一個(gè)錢包賬戶可以公鏈與聯(lián)盟鏈之間切換，方便用戶對(duì)各鏈資產(chǎn)進(jìn)行操作。

超導(dǎo)鏈公鏈帳戶和聯(lián)盟鏈賬戶的生成都使用了ECDSA-secp256k1數(shù)字簽名算法，EC是橢圓曲線的簡稱，橢圓的形狀由secp256k1參數(shù)決定，DSA是數(shù)字簽名算法的簡稱。

超導(dǎo)鏈的公鑰是通過私鑰推計(jì)算出來的，而超導(dǎo)鏈帳戶可以由公鑰經(jīng)過一系列哈希和變換，再通過Base58編碼生成的字符串。

3. 超導(dǎo)鏈的交易

超導(dǎo)鏈的交易類型有多種類型，如下圖所示：

超導(dǎo)鏈的轉(zhuǎn)帳交易：超導(dǎo)鏈任意公鏈節(jié)點(diǎn)接受到發(fā)送代幣轉(zhuǎn)帳交易，即可在公鏈執(zhí)行。

超導(dǎo)鏈合約創(chuàng)建：即向超導(dǎo)鏈發(fā)送新合約，發(fā)生時(shí)即將合約Code發(fā)送至任一公鏈節(jié)點(diǎn)，校驗(yàn)無誤后即可在公鏈執(zhí)行。

聯(lián)盟鏈存證交易：當(dāng)聯(lián)盟鏈內(nèi)有用戶需要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移至公鏈存證時(shí)，可以由用戶發(fā)起，經(jīng)聯(lián)盟鏈各節(jié)點(diǎn)公證后轉(zhuǎn)發(fā)至公鏈節(jié)點(diǎn)，并在公鏈執(zhí)行。

聯(lián)盟鏈內(nèi)部交易：交易為聯(lián)盟內(nèi)運(yùn)行的交易，該交易只需要在聯(lián)盟鏈內(nèi)部共識(shí)即可。

聯(lián)盟鏈接入交易：這是一個(gè)特殊的交易，交易內(nèi)附帶了聯(lián)盟鏈的一些創(chuàng)世塊參數(shù)信息，會(huì)創(chuàng)建聯(lián)盟鏈的路由等信息。

公鏈交易時(shí)序圖：用記將交易發(fā)送到公鏈節(jié)點(diǎn)，公鏈返回交易憑據(jù)，公鏈處理完畢后，Dapp反查公鏈節(jié)點(diǎn)交易處理結(jié)果。

聯(lián)盟鏈交易時(shí)序圖：直接發(fā)送交易至聯(lián)盟鏈時(shí)

聯(lián)盟鏈交易發(fā)送到公鏈：當(dāng)聯(lián)盟鏈交易發(fā)送至公鏈時(shí)，公鏈執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)，聯(lián)盟鏈處理交易，結(jié)果只能從對(duì)應(yīng)的聯(lián)盟鏈反查，或去對(duì)應(yīng)的聯(lián)盟鏈瀏覽器上查詢。這樣有利于某些環(huán)境連接不上聯(lián)盟鏈接點(diǎn)時(shí)，直接使用公鏈來廣播交易。

聯(lián)盟鏈交易公證：當(dāng)聯(lián)盟鏈有交易請(qǐng)求公鏈公證時(shí)，聯(lián)盟鏈先處理請(qǐng)求，然后轉(zhuǎn)發(fā)至公鏈，再經(jīng)公鏈公證。

4. 虛擬機(jī)與智能合約：

超導(dǎo)作為新一代區(qū)塊鏈，同樣支持智能合約來豐富我們的超導(dǎo)生態(tài)。超導(dǎo)對(duì)市面上的合約虛擬機(jī)進(jìn)行研究。發(fā)現(xiàn)Solidity語言在智能合約領(lǐng)域占有很高的比重。為了便于已有智能合約的移植和使開發(fā)人員快速開發(fā)。超導(dǎo)同樣采用Solidity語言來作為我們超導(dǎo)智能合約的開發(fā)語言，超導(dǎo)同樣把EVM移植到我們的超導(dǎo)鏈里面。但EVM在執(zhí)行效率上相比于傳統(tǒng)語言的虛擬機(jī)性能存在較大差異。超導(dǎo)開發(fā)團(tuán)隊(duì)同樣在虛擬機(jī)領(lǐng)域進(jìn)行探索，考慮引入X86虛擬機(jī)與操作系統(tǒng)、硬件結(jié)合更為緊密，解決虛擬機(jī)性能問題將作為我們后續(xù)工作的重要內(nèi)容。5. 共識(shí)算法：

共識(shí)作為區(qū)塊鏈的‘靈魂’，不停的有新的算法在創(chuàng)新。超導(dǎo)鏈同樣對(duì)共識(shí)同樣有著深度的研究。不同的共識(shí)可以引導(dǎo)社區(qū)、引導(dǎo)整個(gè)生態(tài)的生態(tài)模式，創(chuàng)建不同的社區(qū)文化。超導(dǎo)追求公平，自由的理念。超導(dǎo)希望利用超導(dǎo)共識(shí)解決整個(gè)生態(tài)價(jià)值交換，經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的問題。超導(dǎo)鏈有兩類共識(shí)組成，公鏈共識(shí)、聯(lián)盟共識(shí)。意在解決商戶與用戶間的快速價(jià)值交換，達(dá)到甚至超過傳統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)的用戶體驗(yàn)，同時(shí)解決掉聯(lián)盟間商戶的登記，公證，價(jià)值轉(zhuǎn)移問題。

超導(dǎo)公鏈共識(shí)兼具普通礦工與持幣用戶權(quán)益，而聯(lián)盟鏈側(cè)重快速確認(rèn)及數(shù)學(xué)完整性驗(yàn)證，并且有多種聯(lián)盟鏈共識(shí)算法適應(yīng)不同應(yīng)用場景。

聯(lián)盟鏈與公鏈資產(chǎn)轉(zhuǎn)移

超導(dǎo)鏈?zhǔn)锹?lián)盟鏈與公鏈的多鏈架構(gòu)，超導(dǎo)技術(shù)團(tuán)隊(duì)根據(jù)超導(dǎo)自身特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出多鏈資產(chǎn)轉(zhuǎn)移（MCTA）方案。

MCTA方案中聯(lián)盟鏈需要向公鏈進(jìn)行資產(chǎn)的質(zhì)押，該資金用來進(jìn)行超導(dǎo)Coin與聯(lián)盟Token的匯兌。該資金通過PAPC（公鏈資產(chǎn)合約）來進(jìn)行存儲(chǔ)。使用該合約進(jìn)行轉(zhuǎn)移資產(chǎn)時(shí)需要聯(lián)盟鏈中參與者進(jìn)行多重簽名來解鎖里面資產(chǎn)，以保證資產(chǎn)的安全。

針對(duì)聯(lián)盟鏈中的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)聯(lián)盟鏈中共識(shí)節(jié)點(diǎn)都會(huì)擁有其他共識(shí)節(jié)點(diǎn)的代理簽名。利用代理簽名擁有很多好處：

1.不可偽造性： 除了原始簽名者，只有指定的代理簽名者能夠代表原始簽名者產(chǎn)生有效代理簽名。

2.可驗(yàn)證性： 從代理簽名中，驗(yàn)證者能夠相信原始簽名者認(rèn)同了這份簽名消息。

3.不可否認(rèn)性： 一旦代理簽名者代替原始簽名者產(chǎn)生了有效的代理簽名，他就不能向原始簽名者否認(rèn)他所簽的有效代理簽名。

4.可區(qū)分性：任何人都可區(qū)分代理簽名和正常的原始簽名者的簽名。代理簽名者的不符合性（proxy signer’s deviation） 代理簽名者必須創(chuàng)建一個(gè)能檢測到是代理簽名的有效代理簽名。

5.可識(shí)別性： 原始簽名者能夠從代理簽名中確定代理簽名者的身份。

通過代理簽名方案，我們很容易識(shí)別出是誰簽發(fā)的交易，在出現(xiàn)作惡時(shí)可以根據(jù)此信息進(jìn)行追溯。

公鏈與聯(lián)盟鏈之間會(huì)建立LPC雙通道，分別作為向聯(lián)盟鏈先公鏈發(fā)送轉(zhuǎn)賬交易和獲取公鏈轉(zhuǎn)賬交易的執(zhí)行結(jié)果。通道完全采用拉取的方式，即聯(lián)盟鏈主動(dòng)向公鏈進(jìn)行請(qǐng)求。這種設(shè)計(jì)主要目的是減少公鏈網(wǎng)絡(luò)，性能負(fù)但。

聯(lián)盟鏈中有LAC（聯(lián)盟資產(chǎn)合約），用戶希望進(jìn)行資產(chǎn)匯兌時(shí)，需要將聯(lián)盟Token轉(zhuǎn)至此合約內(nèi)。聯(lián)盟鏈內(nèi)只有通過獲取到指定PAC轉(zhuǎn)賬結(jié)果信息才能從LAC合約中把用戶的Token轉(zhuǎn)移出去。

在公鏈中同樣有PAC（公鏈資產(chǎn)合約）。用作公鏈用戶向聯(lián)盟鏈資產(chǎn)匯兌，進(jìn)行匯兌前，公鏈用戶需要將公鏈Coin轉(zhuǎn)至此合約內(nèi)。

聯(lián)盟Token兌換公鏈Coin

1. 用戶向LAC合約內(nèi)轉(zhuǎn)入Token

2. 聯(lián)盟平臺(tái)向公鏈向PAPC合約發(fā)起轉(zhuǎn)賬請(qǐng)求，請(qǐng)求中包含LAC交易hash，用戶簽名和平臺(tái)簽名（代理簽名）等信息

3. 公鏈將從PAPC合約內(nèi)轉(zhuǎn)出Coin到指定用戶賬戶

4. 聯(lián)盟鏈通過LPC通道獲取公鏈交易執(zhí)行信息。成功后通過交易執(zhí)行信息對(duì)LAC內(nèi)資產(chǎn)進(jìn)行解鎖轉(zhuǎn)移

公鏈Coin兌換聯(lián)盟Token

1. 用戶向公鏈合約PAC轉(zhuǎn)入Coin

2. 聯(lián)盟平臺(tái)收到PAC執(zhí)行結(jié)果即向用戶轉(zhuǎn)入Token

3. 平臺(tái)通過用戶簽名與聯(lián)盟內(nèi)交易執(zhí)行結(jié)果等信息發(fā)送至公鏈PAC

4. 公鏈進(jìn)行驗(yàn)證操作對(duì)資金進(jìn)行解鎖轉(zhuǎn)入聯(lián)盟平臺(tái)賬號(hào)

去中心化交易所

超導(dǎo)鏈公鏈創(chuàng)世區(qū)塊內(nèi)置去中心化交易所，其核心邏輯在于智能合約，交易所以智能合約的形式在超導(dǎo)鏈上執(zhí)行代碼塊，有分布式不可變更及可追溯的特性。

資金的管理

交易所將資金管理權(quán)完全交給用戶，用戶在使用交易所時(shí)，需將資產(chǎn)轉(zhuǎn)入智能約中，資金全部在超導(dǎo)鏈區(qū)塊鏈帳本上。在任何時(shí)候，任何情況下用戶可以不需要任何第三方協(xié)助提取或充值資產(chǎn)。

交易所交易的幣種分兩類，超導(dǎo)鏈Coin和聯(lián)盟鏈在公鏈的映射Token，超導(dǎo)鏈Coin做為計(jì)價(jià)幣，存入合約時(shí)以0x0000000000000000000000000000000000000000標(biāo)識(shí)，其它聯(lián)盟鏈Token以各自聯(lián)盟鏈帳號(hào)地址為標(biāo)識(shí)。

交易所主要分為鏈上智能合約，交易撮合服務(wù)，手機(jī)錢包，用戶UI，運(yùn)營UI這五個(gè)部分。

鏈上智能合約：交易所的核心處理，包含資金管理，身份驗(yàn)證，充幣，提幣，記帳等功能。

撮合服務(wù)：考慮智能合約的運(yùn)行效率，超導(dǎo)撮合服務(wù)使用鏈下系統(tǒng)完成，在由公鏈驗(yàn)證身份驗(yàn)證之后，再由之撮合，再調(diào)用超導(dǎo)鏈上智能合約完成。

手機(jī)錢包，交易所用戶UI，運(yùn)營UI為使用者和運(yùn)營者提供了必要的便利。

充提幣流程

掛單流程

吃單流程

DAPP

超導(dǎo)鏈致力于創(chuàng)建共享聯(lián)盟生態(tài)，DAPP作為用戶與超導(dǎo)鏈的橋梁扮演著至關(guān)重要的角色。通過移動(dòng)端DAPP 開發(fā)策略，把區(qū)塊鏈的技術(shù)優(yōu)勢帶給不同行業(yè)聯(lián)盟應(yīng)用者和普通用戶。通過超導(dǎo)DAPP Store的高效和快捷的分發(fā)，促進(jìn)超導(dǎo)鏈走進(jìn)更多的普通互聯(lián)網(wǎng)用戶。

Dapp架構(gòu)如下圖所示：

代幣分配比例

SCT 總發(fā)行量為 5 億，伴隨超導(dǎo)鏈創(chuàng)世區(qū)塊一次性創(chuàng)設(shè) 2.1 億枚。后期社區(qū)激勵(lì) 2.9億枚，總量的 4.2%技術(shù)開發(fā)，2.1%基金會(huì)，2.1%運(yùn)營團(tuán)隊(duì)，4.2%商業(yè)推廣，8.4%天使投資，21%認(rèn)購，如圖 7-1 所示：