一致性:一致性是透過子網路與其它子網路的連通性來保證的,要保證區塊鏈不分叉,必須確保每個子網路必須至少與整個網路節點中的 20%保持連通性。
可用性:在每一輪投票過程中,節點會蒐集它 UNL 中每個節點的響應時間,一直響應時間慢的節點將會被剔除出去,這樣 UNL 就能保持一個較高的溝通效率。在高效溝通的前提下,RPCA 演算法能保證每 3-10 秒產生一個區塊,TPS>1000。
2.6 多點資料同步
節點資料不全時,向相鄰節點索取資料,透過資料離散、多節點同時索取、本地再組合的方式,使系統具備了資料快速傳輸,斷點續傳等優秀特性。
2.7 Radix-Merkle 儲存演算法
區塊中的狀態與交易,根據雜湊後的結果以 Merkel 樹的形式進行組裝。以基數樹的結構來設計多個葉子節點,透過 key 值可以快速索引到具體的某一個交易或者狀態。
2.8 改進的 lz4 壓縮演算法
交易內容中的每個欄位,按名稱進行排序,得到固定順序的資料內容,透過改進後的 LZ4 演算法,得到較高的壓縮比及壓縮速度。
2.9 智慧合約
專案的儲存積分和激勵積分的發放基於智慧合約執行,對提供儲存服務的節點使用者進行激勵。
3. 分層框架
BTD 專案的技術分層框架包括:應用層、網路節點層、儲存節點層、檔案系統層、區塊鏈共識層等多個不同層級。
分散式儲存節點:為 BTD 專案提供儲存、頻寬、計算資源的儲存節點;
分散式網路節點:為 BTD 專案提供 P2P 穿透和域路由功能的網路節點;
分散式檔案系統:BTD 專案分散式檔案系統 BDFS。
區塊鏈共識層:基於 ChainSQL 平臺,共識機制基於 RPCA。
應用層:BTD 錢包 APP(IOS、Android、Windows 等)。
4. BTD錢包
BTD 錢包分為使用者層、應用層、服務層、交易層和技術平臺層,提供去中心化賬號管理和結算介面,內建安全交易功能,主體是一個輕量級區塊鏈客戶端(light-weight client)。
基本功能
地址註冊、賬號匯入與匯出和交易密碼管理等功能。使用者的錢包檔案和私鑰由使用者自行保管,將使用者的權利完全歸還使用者,系統更私密安全。使用者私鑰一旦丟失,錢包將永遠不可找回。交易密碼只用於保護使用者日常操作安全性,可透過私鑰進行重置。
資產功能
HDT/BTD 的相互轉賬、兌換等各種功能。
查詢功能
HDT/BTD 交易查詢,讓一切資料盡在掌握。
BTD專案的技術方案
1. 儲存資源池的形成
BTD 專案的儲存資源池來源於所有願意貢獻其閒置儲存空間的使用者。使用者透過貢獻其閒置儲存空間來參與建設 BTD 專案,並獲得相應的數字資產 HDT+BTD 回報。
加入 BTD 專案後,節點所貢獻的儲存空間將會成為 BTD 專案分散式儲存池的一部分,海量的儲存節點共同構建一個海量、彈性、可持續增長的儲存池。
2. 儲存節點與和儲存鏈建設
每一個執行 BTD 專案儲存服務的節點,既作為儲存服務的提供者,同時也是儲存服務的校驗者和儲存鏈資訊的傳遞者。
所有儲存節點共同實時協調工作,保障 BTD 專案的穩定執行。
3. 儲存節點的HDT儲存積分
BTD 專案根據經典的工作量證明共識機制和分散式儲存的技術特點,結合分散式硬體節點的工作特性,提出基於可信賴儲存證明 PoCR(Proof of Capacity Reliability)演算法,根據節點所共享的儲存空間大小、線上率、網路上下行頻寬、實際儲存、檢索、讀取服務質量等對節點的服務進行校驗和激勵,節點獲得其HDT 儲存積分。
每天每個儲存節點所獲得的儲存積分 HDT 的數量 A,按照如下演算法進行計算:
A=節點貢獻儲存容量*線上率評分系數*網路頻寬評分系數*節點硬體評分系數*節點信任度評分系數。
定義1HDT=1G*1 月,代表儲存節點不間斷地提供1個月1個G儲存空間的服務工作量。
一臺貢獻1T 儲存容量,標準化環境(線上率評分系數=1,網路頻寬評分系數=1, 節點硬體評分系數=1,節點信任度評分系數=1)下的 BTD 儲存節點,每天可產出 HDT 數量為:
A=(1024G*12 月/365 天)*1*1*1*1=33.7 HDT。
節點每天的實際產出數量會因為上述各項係數不同而產生差異。
線上率評分系數:根據儲存節點線上率進行評估。當線上率低於70%時,評分系數為0。線上率70%-90%時,評分系數為50%;線上率90%以上不足100%時,評分系數80%;線上率100%時評分系數100%。
網路頻寬評分系數:參考上行頻寬5MB/s,下行頻寬20MB/s。如果一條寬頻下面執行了過多儲存節點裝置,則儲存節點裝置的收益比將降低。
節點硬體評分系數:參考處理器等硬體處理能力指標,以及實際評估節點硬體執行 BTD 客戶端軟體的效率,取值範圍 0.8-1 之間。
節點信任度係數:當節點信任度機制被啟動時,所有節點信任度初始值為5%。如果次日線上率 100%,則信任度增加 5%,連續保持 20 天后節點信任度係數達到 1,節點信任度達到 1 後不再增加。執行期間任何一天線上率低於 90%,節點信任度將重新從 5%開始計起。信任度機制啟動後,節點也可透過質押 BTD 來增加該節點地址的信任度並承諾在失信時接受懲罰扣除其質押的 BTD,被扣除的BTD 將會被銷燬。節點信任度機制將於每天 HDT 數量產出達到一定高度時被啟用。
結算週期: 每 24 小時結算一次。
4. 儲存節點的BTD激勵積分
HDT 積分體現的是節點為 BTD 專案執行所貢獻的工作量。而 BTD 則體現的是節點對全網的價值貢獻比例。BTD 基於 PoS 演算法進行計算。
每天某個節點獲得的 BTD 激勵積分的數量 B,按照如下演算法進行計算:
B=該節點對全網的價值貢獻比例 C*當日全網新增 BTD 總量。
【備註:當日全網新增 BTD 總量根據當天全網新增 HDT 的數量而定,具體方案見白皮書中“BTD 的分配與產出”章節】
每天某個節點對全網的價值貢獻比例 C,按照如下演算法進行計算:
C=(該節點當日新增 HDT/全網節點當日新增 HDT)*當日存力佔比+(該節點 HDT 餘額/全網節點 HDT 總產出)*歷史存力佔比+(該節點當日BTD 餘額/全網節點 BTD 總額)*未來發展佔比;
當日存力佔比:取值範圍 0%-100%。
歷史存力佔比:取值範圍 0%-30%。
未來發展佔比:取值範圍 0%-100%。
BTD 的產出,綜合考慮了節點對全網的當日貢獻(類比現實世界中企業為員工發放的每日工資),歷史貢獻(類比現實世界中企業為老員工發放的長期貢獻獎),以及未來發展貢獻(類比現實世界中企業為核心骨幹發放的期權),代表了分散式儲存領域最為合理的貢獻機制。
BTD 專案透過每日 HDT 產出量的變化趨勢、系統 HDT 池餘額和消耗比例、BTD 持幣賬戶集中度等執行指標來判斷當前存力是否滿足儲存市場的需要以及市場是否過熱或過冷,綜合指標超過閾值會觸發智慧合約,對當日存力佔比、歷史存力佔比、未來發展佔比等引數進行調節,在全網存力不足時鼓勵更多節點加入儲存網路提升存力,在 BTD 持幣賬戶過度集中時鼓勵新增使用者分散 BTD 持幣比例,從而促進和保障 BTD 專案的持續健康穩定執行。
5. 智慧合約和系統HDT池
如果將 BTD 專案看作一個虛擬經濟體,則隨著儲存網路規模的持續執行以及執行儲存任務, 其產出的 HDT 積分總和代表了虛擬經濟體的總經濟規模。
另一方面,作為整個 BTD 專案價值承載體系的 BTD 而言,其產出的 BTD 代表了虛擬經濟體的總交換價值。
因此可以認為在任意時刻,當前已流通 BTD 總價值 = 所有已流通的 HDT總價值+ BTD 流通性溢價。
如果 BTD 流通性溢價>0,在任意時刻,可以認為:
1 BTD >= ( 系統當前流通 HDT 總量/系統當前流通 BTD 總量) * 1 HDT 。
因此,BTD 專案透過鏈上智慧合約賦予使用者使用 BTD 兌換 HDT 的權利,但兌換使用者只能將所兌換的 HDT 用於驅動儲存服務。
智慧合約:1 BTD= ( 系統當前流通 HDT 總量/系統當前流通 BTD 總量) * 1HDT 。
智慧合約透過合約形式進一步確定了 BTD 的內在價值和行權權利。
BTD 持有者可自行評估是否使用,以及何時使用該項權利。
為保障該智慧合約的執行, BTD 專案設立系統 HDT 池。
每日系統新增 HDT 總量=全網節點新增 HDT+系統池新增 HDT。
系統池新增 HDT = 全網節點新增 HDT* 系統池佔比。系統池佔比取值 5%-20%。
智慧合約的執行:使用者地址向智慧合約地址打入 BTD,智慧合約按照對應比例向使用者地址打入 HDT。
智慧合約被執行後,相當於對應的 BTD 已完成了行權,這一部分 BTD 將永久鎖定在系統池智慧合約地址被銷燬,不再參與流通。
除用於保障 BTD 智慧合約執行,HDT 池還用於支援基於 BTD 儲存鏈的dApp 業務。
在計算節點 HDT 對全網的貢獻比例時,系統 HDT 池餘額不參與計算。
當系統 HDT 池出現不足時,智慧合約會延期執行,並會調整 BTD 產出演算法中的當日存力佔比、歷史存力佔比、未來發展佔比等引數,並在滿足智慧合約執行條件後繼續執行智慧合約。
6. BTD的價值
由於 HDT 總量會隨時間和網路規模的快速增加而持續增長,其增長速度比BTD 增長速度要快;而 BTD 總量有限且會因節點信用度質押違約銷燬、智慧合約執行銷燬、回購銷燬等各種場景使得 BTD 因銷燬而數量減少;根據 BTD 的兌換智慧合約,這意味著單位 BTD 所能對應的 HDT 數量會持續增加。
因此,當 BTD 專案儲存網路持續穩定執行和發展時,單位 BTD 所能對應的儲存服務能力會持續增多,BTD 具有天然的內在價值增長屬性。
7. BTD專案的具體實現
BTD 專案的每個使用者賬戶實際上是一個 BTD 錢包地址。每個使用者儲存自己的私鑰,並將公鑰對應的演算法儲存至 BTD 專案。
BTD 專案的使用者使用 HDT 對儲存服務進行驅動。一方面,BTD 專案使用者對檔案的儲存、讀取、和分享等行為驅動整個 BTD 專案實現相關功能;另一方面,使用者在儲存和讀取檔案時需支付 HDT,從而來激勵 BTD 專案上的儲存服務節點和輔助驗證節點的有序執行。
BTD 專案的具體技術實現,由檔案儲存、檔案檢索和讀取等環節構成。
8. 檔案儲存
BTD 專案使用者進行檔案儲存時,需要使用 HDT 對 BTD 專案進行驅動。
BTD 專案檔案系統使用 BDFS 分散式檔案系統作為底層檔案系統。
9. 檔案檢索和讀取
使用者對已儲存的檔案進行檢索和內容讀取時,根據檔案 HASH 標識在 BTD儲存鏈中進行廣播檢索,有該 HASH 資源的儲存節點收到廣播後通知使用者,使用者驗證確認後,根據儲存節點的的網路情況,選擇網路通道最優的多個節點,同步讀取該檔案的不同資料分片實現並行下載,取得足夠的檔案片數後解密從而恢復檔案。
10. 小結
BTD 專案是由分佈於全球的儲存節點共同組成的分散式儲存網路,每個儲存節點都對外提供一定的儲存容量資源和網路頻寬保證從而形成海量和彈性的儲存資源池,共同對外提供私密安全的共享儲存服務。
除了使用者自身,包括儲存節點以及位元米基金會技術團隊在內的任何其他方都無法獲得檔案內容,保證了 BTD 專案具有非常高等級的私密性;
而全球海量節點的冗餘備份,也避免了單節點失效對檔案儲存服務的影響,從而保證了 BTD 專案具備天然的異地容災備份能力和資料安全保障能力。
同時 BTD 專案不依賴任何中心伺服器,這也意味著任何惡意的單節點攻擊都將失效。
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