基于區(qū)塊鏈技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)鏈與霧聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺(tái)介紹

我們希望可以構(gòu)建一個(gè)全新的區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)----標(biāo)準(zhǔn)鏈，把區(qū)塊鏈技術(shù)推向更高維空間的進(jìn)化和演變，使其最終作為未來世界可選的互聯(lián)網(wǎng)價(jià)值傳輸協(xié)議。通過對(duì)分布式技術(shù)、P2P 通信、共識(shí)機(jī)制和智能合約的創(chuàng)新，在芯片物理層及協(xié)議層上進(jìn)行革命，最終使得標(biāo)準(zhǔn)鏈成為區(qū)塊鏈?zhǔn)澜邕B接現(xiàn)實(shí)世界中的橋梁。

標(biāo)準(zhǔn)鏈和霧聯(lián)網(wǎng)

從技術(shù)層面上講，標(biāo)準(zhǔn)鏈?zhǔn)峭ㄟ^區(qū)塊鏈思想形成的一個(gè)去中心化的超級(jí)計(jì)算機(jī)，這個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)是由標(biāo)準(zhǔn)鏈規(guī)范的協(xié)議上運(yùn)行的，任何可聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備（如：電腦、手機(jī)、手表、車輛、游戲手柄、路燈、智能家居等）或 DOS（如以太坊、EOS 等）在標(biāo)準(zhǔn)鏈上運(yùn)行并建立連接，互相提供服務(wù)。簡單的說，在超級(jí)計(jì)算機(jī)中，終端設(shè)備提供輸入/輸出服務(wù)，數(shù)據(jù)在霧聯(lián)網(wǎng)中處理，由標(biāo)準(zhǔn)鏈協(xié)議層控制。

對(duì)應(yīng)于實(shí)體世界而言，標(biāo)準(zhǔn)鏈便是一個(gè)便捷、安全可信任的去中心化運(yùn)營組織。所有連接設(shè)備或系統(tǒng)都可視為標(biāo)準(zhǔn)鏈里的公民：他們向其他個(gè)體購買生產(chǎn)資料；他們貢獻(xiàn)自己的生產(chǎn)力或生產(chǎn)資料獲取報(bào)酬；他們繳納一定的稅收；他們?cè)诠沧R(shí)的規(guī)范中博弈。

和目前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不同，設(shè)備或系統(tǒng)在標(biāo)準(zhǔn)鏈中運(yùn)營的服務(wù)都是分布式的。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)鏈設(shè)備或系統(tǒng)所獲取的服務(wù)是由標(biāo)準(zhǔn)鏈中的一個(gè)設(shè)備/系統(tǒng)或者其他多個(gè)設(shè)備/系統(tǒng)合作提供，且無法確認(rèn)來源，因此我們稱之為霧聯(lián)網(wǎng)。

標(biāo)準(zhǔn)鏈主要為霧聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)了一個(gè)基于價(jià)值激勵(lì)的自進(jìn)化系統(tǒng)，主要在以下幾個(gè)層面進(jìn)行：

? 定義價(jià)值尺度：標(biāo)準(zhǔn)鏈定義了衡量霧聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備貢獻(xiàn)的價(jià)值尺度和激勵(lì)方法。通過對(duì)設(shè)備的激勵(lì)，引導(dǎo)并挖掘霧聯(lián)網(wǎng)的最大價(jià)值。

? 建立社區(qū)生態(tài)：建設(shè)社區(qū)，為開發(fā)者提供友好的正向反饋機(jī)制，建?一個(gè)繁榮的去中心化應(yīng)?生態(tài)。

? 實(shí)現(xiàn)自我進(jìn)化：標(biāo)準(zhǔn)鏈的自我進(jìn)化治理模式可以引導(dǎo)霧聯(lián)網(wǎng)向更快的計(jì)算、更強(qiáng)的系統(tǒng)、及更好的體驗(yàn)進(jìn)化，避免過多人為干涉。通過標(biāo)準(zhǔn)鏈不僅可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)：如：社交、電商、游戲、家庭安防、醫(yī)療報(bào)警等。它還可以將現(xiàn)有的很多區(qū)塊鏈項(xiàng)目直接應(yīng)用在標(biāo)準(zhǔn)鏈之上：

? 需要大量分布節(jié)點(diǎn)交互和合作的服務(wù)：自組建 Mesh 網(wǎng)絡(luò)、車聯(lián)網(wǎng)中的場景檢測等。

? 需要大量計(jì)算能力的項(xiàng)目的開發(fā)。如：大數(shù)據(jù)科學(xué)運(yùn)算、人工智能的訓(xùn)練等。

? 遵循標(biāo)準(zhǔn)鏈共識(shí)機(jī)制的其他區(qū)塊鏈項(xiàng)目或區(qū)塊鏈操作系統(tǒng)。

標(biāo)準(zhǔn)鏈的產(chǎn)品及技術(shù)特點(diǎn)

標(biāo)準(zhǔn)鏈中的幾何哲學(xué)

在數(shù)學(xué)的百花園中，幾何是最美麗的奇葩，它既有優(yōu)美的、令人賞心悅目的圖形，又有眾多論證嚴(yán)謹(jǐn)而優(yōu)雅、美麗而精致的命題。幾何這個(gè)詞最早來自于希語“γεωμετρ?α”，在中國古代叫作“形學(xué)”，就是研究空間結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的一門學(xué)科。在遠(yuǎn)古時(shí)代，人們?cè)趯?shí)踐中不斷積累和掌握了的各種平面、直線、方、圓、長、短等概念，并且逐步認(rèn)識(shí)了這些概念之間以及它們之間位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系，這些就成為了幾何學(xué)的基本概念?，F(xiàn)代幾何學(xué)又發(fā)展出了微分幾何、拓?fù)鋵W(xué)和解析集合等多個(gè)分支，并被應(yīng)用于測繪、建筑、天文和計(jì)算機(jī)等不同領(lǐng)域中。我們的世界就是一個(gè)幾何的世界，充滿了幾何的規(guī)律，只不過我們習(xí)以為常、熟視無睹罷了。

和其他學(xué)科一樣，區(qū)塊鏈作為計(jì)算機(jī)科學(xué)中一門新的學(xué)科，它的設(shè)計(jì)與幾何知識(shí)有極大的相關(guān)性和相似性。區(qū)塊鏈中個(gè)各個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的 P2P 的網(wǎng)絡(luò)即涉及拓?fù)鋵W(xué)的知識(shí)；區(qū)塊鏈中礦工之間的合作和競爭可以用博弈論和微分幾何學(xué)來研究；當(dāng)一個(gè)鏈增長到一定的體量覆蓋達(dá)到一定的廣度之后，各個(gè)區(qū)域的發(fā)展會(huì)具有統(tǒng)計(jì)自相似性，可以歸入分形幾何的范疇；如果在區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制中引入算力之外的因素，如存儲(chǔ)和帶寬等，則進(jìn)入更高維度的空間，我們姑且可以稱之為“區(qū)塊網(wǎng)”或“霧聯(lián)網(wǎng)”。

標(biāo)準(zhǔn)鏈旨在將分散性的存儲(chǔ)、計(jì)算、帶寬等能力，通過區(qū)塊鏈及分布式技術(shù)，建立一個(gè)基于區(qū)塊鏈思想的超級(jí)計(jì)算及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這是一個(gè)異常復(fù)雜的工程。為了能夠簡化設(shè)計(jì)并使標(biāo)準(zhǔn)鏈的概念更抽象化，我們引入了幾何中“尺”和“規(guī)”的概念，在標(biāo)準(zhǔn)鏈中設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)玄尺（CZR）和標(biāo)準(zhǔn)玄規(guī)（CZC）作為開發(fā)和研究標(biāo)準(zhǔn)鏈的工具。尺和規(guī)作為幾何里面最基本的研究工具，尺用來度量，規(guī)用來作圖。在我們的設(shè)計(jì)里，玄尺度量標(biāo)準(zhǔn)鏈?zhǔn)澜缰袀€(gè)組件的性能，而玄規(guī)則 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)鏈?zhǔn)澜缰薪M件交互的原則，玄尺和玄規(guī)試圖尋求不同場景下標(biāo)準(zhǔn)鏈的最優(yōu)解，是推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)鏈?zhǔn)澜绨l(fā)展和進(jìn)化的引擎。

標(biāo)準(zhǔn)鏈+ 霧聯(lián)網(wǎng) = 超級(jí)計(jì)算機(jī)

圖 2 顯示了標(biāo)準(zhǔn)鏈和霧聯(lián)網(wǎng)結(jié)合成為一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)：

? 玄尺和玄規(guī)為整臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行核心，他們定義了整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)鏈和霧聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行方向和核心的安全機(jī)制，可以把他們類比為普通計(jì)算機(jī)里面的 BIOS。

? 標(biāo)準(zhǔn)鏈里面的其他組件如共識(shí)機(jī)制、智能合約等定義計(jì)算機(jī)的運(yùn)行機(jī)制，協(xié)調(diào)霧聯(lián)網(wǎng)中設(shè)備和資源管理，可以類比為普通計(jì)算機(jī)里面的 CPU。

? 霧聯(lián)網(wǎng)為超級(jí)計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)提供算力，可以類比為普通計(jì)算機(jī)里面的 GPU。

? 霧聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間通過 P2P 的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相連，可以類比為普通計(jì)算機(jī)里面的系統(tǒng)總線。

圖 圖 2 2 標(biāo)準(zhǔn)鏈超級(jí)計(jì)算機(jī)

在標(biāo)準(zhǔn)鏈和霧聯(lián)網(wǎng)組成的超級(jí)計(jì)算機(jī)上，我們安裝和集成了分布式 Web 服務(wù)器、分布式數(shù)據(jù)庫等軟件，并提供了應(yīng)用開發(fā) API。開發(fā)者可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)和生態(tài)建設(shè)。

表 1 總結(jié)了標(biāo)準(zhǔn)鏈/霧聯(lián)網(wǎng)中各組成部分和計(jì)算機(jī)部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系：

表1標(biāo)準(zhǔn)鏈/ / 霧聯(lián)網(wǎng)中各組成部分和計(jì)算機(jī)部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系

區(qū)塊鏈協(xié)議及芯片

標(biāo)準(zhǔn)鏈區(qū)塊鏈協(xié)議旨在定義一個(gè)霧聯(lián)網(wǎng)（即未來的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)）的運(yùn)行模式，其中主要包含治理模式、共識(shí)機(jī)制、價(jià)值傳遞規(guī)范等，并通過開源的芯片解決方案，為區(qū)塊鏈的廣泛應(yīng)用提供有力的基石。

區(qū)塊鏈協(xié)議將提供一系列的關(guān)鍵性規(guī)范文件，是形成所有共識(shí)的基礎(chǔ)，基于協(xié)議之上采用層次結(jié)構(gòu)，可以很容易的討論和學(xué)習(xí)協(xié)議的規(guī)范細(xì)節(jié)，并創(chuàng)建了一個(gè)更好的互連環(huán)境，降低了整個(gè)霧聯(lián)網(wǎng)的復(fù)雜度，使共識(shí)更容易達(dá)成，發(fā)展及進(jìn)化的速度更快。

而專業(yè)的可編程區(qū)塊鏈芯片，將共識(shí)機(jī)制從應(yīng)用程序?qū)酉鲁恋叫酒瑑?nèi)核層，使標(biāo)準(zhǔn)鏈在性能及安全性上更能發(fā)揮價(jià)值。

區(qū)塊鏈網(wǎng)關(guān)

對(duì)于普通用戶而言，區(qū)塊鏈似乎是一個(gè)高深的技術(shù)，同時(shí)，到目前為止，普通用戶幾乎沒有接觸過區(qū)塊鏈應(yīng)用（除 Token 外）。標(biāo)準(zhǔn)鏈區(qū)塊鏈網(wǎng)關(guān)的出現(xiàn)，革命性的降低了普通用戶使用享受區(qū)塊鏈所帶來的改變，使得普通用戶獲得了一把開啟通往區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缰T的鑰匙。

標(biāo)準(zhǔn)玄尺 （CZR） 和 和 規(guī) 標(biāo)準(zhǔn)玄規(guī) （CZC）

玄尺是在標(biāo)準(zhǔn)鏈和霧聯(lián)網(wǎng)中多維度衡量元素價(jià)值尺度的組件；玄規(guī)是在標(biāo)準(zhǔn)鏈和霧聯(lián)網(wǎng)中規(guī)范各方面行為的組件。目前已有的或者已被提出的區(qū)塊鏈解決方案都主要以改進(jìn)區(qū)塊鏈本身的技術(shù)為主，尋找的只是區(qū)塊鏈中局部的最優(yōu)解。而標(biāo)準(zhǔn)鏈以霧聯(lián)網(wǎng)的為出發(fā)點(diǎn)，把區(qū)塊鏈里面的底層技術(shù)（鏈上）和霧聯(lián)網(wǎng)的特性（鏈下）結(jié)合做跨層的優(yōu)化（cross-layer optimization），尋找區(qū)塊鏈加霧聯(lián)網(wǎng)全局的最優(yōu)解，如圖 3 所示。

玄尺對(duì)于衡量標(biāo)準(zhǔn)鏈和霧聯(lián)網(wǎng)的性能，增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)鏈的安全性和穩(wěn)定性起到關(guān)鍵作用。玄尺在鏈上度量的性能有：標(biāo)準(zhǔn)鏈中區(qū)塊大小、區(qū)塊生成時(shí)間、礦工的參與度等；玄尺在鏈下度量的性能有：霧聯(lián)網(wǎng)中設(shè)備 P2P 傳輸時(shí)延、設(shè)備帶寬、設(shè)備存儲(chǔ)空間、設(shè)備負(fù)載和業(yè)務(wù)能力等；霧聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用的穩(wěn)定性、應(yīng)用的使用頻度、應(yīng)用的傳播性、應(yīng)用中價(jià)值流動(dòng)的頻次和規(guī)模?；谏鲜鲋笜?biāo)，玄尺對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，然后提供給玄規(guī)。

玄規(guī)獲取玄尺提供的數(shù)據(jù)之后，著手構(gòu)筑標(biāo)準(zhǔn)鏈的價(jià)值體系，建立更完善的模型，挖掘更多元的價(jià)值維度，采用更加節(jié)能環(huán)保和穩(wěn)定的共識(shí)機(jī)制。玄規(guī)在確定標(biāo)準(zhǔn)鏈價(jià)值體系的變化之后，可以向社區(qū)提議進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)鏈升級(jí)。

玄規(guī)還定義了標(biāo)準(zhǔn)鏈的治理原則。標(biāo)準(zhǔn)鏈利用玄規(guī)在簽名用戶之間建立 P2P 服務(wù)協(xié)議或約束性合約。玄規(guī)內(nèi)容定義了僅依靠代碼無法完全執(zhí)行的用戶間的義務(wù)，同時(shí)結(jié)合相互間的公認(rèn)規(guī)則，確立司法權(quán)和適用法律。每一個(gè)在網(wǎng)絡(luò)中簽名廣播的交易，其簽名信息中必須包括玄規(guī)的哈希值，以明確約束合約簽名者。

圖 3 玄尺和玄規(guī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鏈和霧連網(wǎng)作全局性的優(yōu)化

標(biāo)準(zhǔn)鏈的治理

在對(duì)區(qū)塊鏈協(xié)議進(jìn)行升級(jí)或者當(dāng)出現(xiàn)某些安全漏洞時(shí)，我們經(jīng)?？梢钥吹絽^(qū)塊鏈社區(qū)出現(xiàn)一些臨時(shí)的、非正式的、經(jīng)常有爭議的治理過程，從而產(chǎn)生硬分叉或?qū)е虏豢深A(yù)知的結(jié)果。如：比特幣和比特大陸因?yàn)閷?duì)區(qū)塊大小定義的分歧而出現(xiàn)了硬分叉；以太坊因?yàn)?DAO 被黑客所攻破而出現(xiàn)了硬分叉。標(biāo)準(zhǔn)鏈系統(tǒng)通過玄規(guī)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)社區(qū)共同治理過程，可以解決一些目前不能完全被軟件算法所解決的問題（事實(shí)上在任何事物的發(fā)展初期均無法預(yù)知在后期發(fā)展過程中將出現(xiàn)的分歧）。

在標(biāo)準(zhǔn)鏈系統(tǒng)中，治理權(quán)力源來自于經(jīng)過社區(qū)共識(shí)產(chǎn)生的區(qū)塊生產(chǎn)者。區(qū)塊生產(chǎn)者擁有有限的和被監(jiān)督的權(quán)限來凍結(jié)賬戶，更新有缺陷的應(yīng)用程序，并提出對(duì)底層協(xié)議的變更。區(qū)塊生產(chǎn)者必須代表標(biāo)準(zhǔn)鏈社區(qū)中所有賬號(hào)的廣泛利益，如果他濫用權(quán)力或者拒絕對(duì)社區(qū)期望的改變做出投票，那么社區(qū)就可以通過選舉替換區(qū)塊生產(chǎn)者。