基于区块链技术的X-power Chain云屏生态基础设施介绍

网络，是区块链技术实现的基础，屏幕联网才有更大的价值空间。随着X-power Chain（云屏链，以下简称 X-power Chain）应用的深化，支付结算、版权追溯、身份验证、广告营销、DAPP 开放平台等领域的子链，都将建立各自的区块链系统。在面临诸多制约落地的因素中，屏幕孤立，信息不通，阻碍了其发挥价值，极大限制了在 X-power Chain 的发挥空间。

在全球的数亿的分散式屏幕上，联网能实现价值的初步扩大，连通世界，而X-power Chain 就是实现价值物联网的关键，它是把各种屏幕从分散单独的孤岛中解救出来的良药，是实现人屏深度链接的法宝，是屏幕之间拓展、联结、信息互通的桥梁。

区块链技术本身是不产生价值，它的核心是赋能，在互联网领域里，将大数据的使用权和所有权分离。 X-power Chain，通过打造内容生态、Dapp 生态、广告三大生态，与全球用户一起探索，挖掘并发挥其潜在价值，生态内形成用户共识社区，重新定义数亿分散屏幕价值。

1. 基于区块链的精准广告投放体系

X-power Chain 致力于建设屏幕大数据系统，通过 WI-FI 探针、AI+图像识别等手段，细分每一块屏幕，纪录用户消费、娱乐、学习等轨迹，基于广告的实时竞价技术（Real Time Bidding），为屏幕和用户做精细化分类，可以使广告实现精准效果营销。

基于区块链技术的公共屏幕广告特点及优势：

· 广告内容透明、可溯源

· 通过智能合约自动上下刊，自动结算

· 节约成本，去中介化、无代理费用，大幅度削减成本

· 整合所有屏幕资源，节省需方时间、沟通成本，提高投放效率

· 通过多种嗅探技术达到投放精准，提高广告效果

· 播放数据上链，用户参与可见，告别虚假流量

· 支持广告位竞价，最大化广告位价值

· 区块链+智能合约赋能新业态，支持多种广告分销业态

2. 建立人屏互动联结、链接个人生活圈

X-power Chian 具备个人通证的用户中心系统，在云上链接家庭、影院、酒店、养生馆、美容院、健身房等屏幕，人们在这些屏幕前，有较长的停留时间，可充分获取或消耗 XPO，享受个性化服务。

X-power Chain 通过内容生态建立开发者、内容生产者、内容消费者的共赢模式。去中心化赋能每个个体，让其创造力在价值创造中的价值日益提升，通过屏幕这个载体，搭建内核为 DAPP 应用商店平台，完成内容市场的延伸。

一方面，线下屏幕自带聚合观众、行成圈子的属性，X-power Chain 把屏幕的内容输出属性，通过互动直播、VR/AR 体验、3D 观影、打赏、问答等让用户构筑共同的价值关，重新定义社交圈。以人为中心，从家庭屏幕出发，打通各场景屏幕数据。

另一方面，开发者在 X-power Chain 上内容发布时，除去部分用于支付X-power Chain 上区块创建比保存费用外，所获得的收益，可追溯、可查，且没有第三方平台分走利益。例如，用户点播一部电影，开发者能清楚的知道观看的时间、地点、时长，并根据帐本纪录，能清晰明了看到收益。

不仅如此，X-power Chain 通过分布式记帐，使得所有溯源均可查，包括但不限于版权、交易、增值服务信息等；X-power Chain 完善的排名、打分、评价等智能平台管理合约将为生态里的每一个细小的变动保驾护航。

3. 公共屏幕打造全新 DAPP 应用商店

X-power Chain 集思广益，面向全球开发者开放 DAPP 应用商店平台，让全球开发者为数十亿线下用户打造优质增值服务应用，以屏幕作为节点， 借助X-power Chain 的 PDPOS 系统，生态系统内的节点可以高效达成共识。

用户通过 DAPP 应用商店平台上传各类应用/小程序，供线上用户选择使用。比如全球热门的互动内容：视频、直播、音频、电商、游戏等；场景功能服务：智能点餐、呼叫服务、结款等；信息发布：广告、公益宣传、个人讯息表达等。

基于 X-power Chain 的所有屏幕，可通过互联网支持自动升级系统，解决发布 DAPP 更新迭代技术难题，免去第三方对接成本与沟通成本，提高时效性，为开发者提供更多保障。

X-power Chain 内容生态与 DAPP 应用商店有以下几个特点：

· 用户在不同屏幕前，可以获得一致性的体验

· 即刻打开程序使用，无需下载安装单个场景的应用

· 生态内屏幕互通，用户信息记录通过区块链匿名加密同步

· 为每个用户量身定制的个性化系统，并精准推送

· 用完即走、随处可见

X-power Chain 云屏生态基础设施布局

如果说 2017 年是区块链的“问道”之年，2018 年区块链的应用“元年”2019 年是区块链技术进一步提升，更多传统巨头加入的一年，。 X-power Chain正在积极快速推进区块链场景的落地，在合作的户外、楼宇、商场、酒店、KTV等各种场景的 40 多万块屏幕进行改造与部署，目前在全球 10 万多个公共屏幕节点落地。

X-power Chain 提供基础设施和基础网路，互联之后便是运行在这张网上的应用开发与部署：提供广告生态、DAPP 应用商店、内容生态体系等基础设施，未来用户只要接入 X-power Chain，就可以共用 X-power Chain 提供的服务，比如通过其应用商店获取各种场景下的应用，实现各种设备的操控，并且在离开所在的屏幕后，到下一个屏幕时，行为偏好可根据个人属性、画像、行为精准推荐。即：X-power Chain 会提取每个节点的浏览轨迹、消费数据、定位数据等，形成每个用户的匿名画像，为完善整个大屏内容生态体系、打造用户个性化推荐打下基础。在该平台上 XPO token 可流通，作为社区内容价值流通的载体。

下图以楼宇、酒店、会所等公共场景为例，从 30 多寸传统有线电视屏升级为 120 寸智能联网大屏，可进行互动、游戏、直播、电商等丰富的现实和虚拟屏幕场景互动：

X-power Chain 实现逻辑

1. 业务逻辑：基于区块链技术的个人云屏平台

X-power 基于智慧作业系统，针对产生的海量资料，采用加密方式，基于Merkle Tree 对资料进行分片，保存在存储节点中，如果需要访问相关资料，只需要在找到一个线上的可信节点，下载对应的 Merkle Tree，然后再从附近的线上节点，并行下载相关的资料，进行校验，即可使用。

在资料处理速度上，X-power 基于分散式集群思想，将处于同一个局域网的智慧设备，伺服器统一规划，调度，然后基于这个集群，进行算力的分配，将需要进行的运算，在附近经过投票产生的可信节点上，高速处理完毕。确保了数据的快速处理和共识的极速达成。

X-power Chain 基于区块链技术并搭载创新的极速共识机制，将屏幕进行DAPP 开放平台赋能、内容平台赋能和广告平台赋能。通过赋予屏幕更多的功能性，使其可以更好的服务社会与公众，扩大屏幕的使用场景，提升屏幕的商业价值。

X-power Chain 对于屏幕赋能，主要体现在以下三个业务逻辑：

1.1 X-power Chain 个性化内容生态

X-power 打通无界屏幕，所有屏幕均联入网络，用户在屏幕前的所有行为轨迹和消耗上链，致力于打造“你的世界，你的云屏”，通过精准技术，实现千人千面。生态内主要有七大玩法：1、健康记录，登录个人账户，任意场景可查看健康记录； 2、游戏体验，生态内不同游戏均可用 XPO 支付；3、 互动直播、观看演唱会； 4、娱乐观影，屏幕上版权电影等均支持 XPO 支付观看；5、屏幕祝福； 6、 知识付费；7、众多福利活动； 平台基于区块链技术的智能管理体系，保证内容方和用户的权益形成每个用户的匿名画像，平台内 Token 收入不可篡改，没有第三方费用。为完善整个大屏内容生态体系、打造用户个性化推荐打下基础。

在为开发者提供应用开放平台的同时，X-power Chain 也为部分具备优秀内容输出能力，为暂时不具备开发能力的个人或组织提供完整的内容开放平台。这些内容的输出者，可以通过该平台将优质的体验内容（如影视、文章、互动游戏、直播、VR 体验等）精确推送给终端用户。同时终端用户也可以自由选择喜欢的体验内容进行消费。

在 X-power Chain 内容开放平台上，借助去中心化的智能合约的约定，优秀体验内容的提供者可以直接获取到体验消费者所支付的报酬，这会进一步提升其输出优秀内容的动力。同时 X-power Chain 将不断扩充与提升内容开放平台的功能，使其可以更好的服务于体验的输出者和消费者。

1.2 X-power Chain DAPP 开放平台

X-power Chain 生态与众多消费场景的智能终端打通，并建立基于区块链技术的去中心化 APP 分发平台。开发者可以在应用开放平台上发布其开发的各类APP，以供终端用户使用。 X-power Chain 的应用开放平台有以下特点：

· 支持跨平台通用开发语言，并提供相应 API 与 SDK，方便开发者进行跨平台内容发布

· 提供基于智能合约的去中心化的体验消费支付体系，终端用户的消费可以按照约定比例分配给应用的生产者与推广者

· 提供匿名的用户画像与人群定位接口，帮助开发者进行精准投放

X-power Chain 生态的应用开放平台，创新性的采用 JAVA 语言类似 ，准入门槛低，1 亿人可做开发，更大程度避免公链上线后的安全性问题；内容、广告、DAPP 生态的所有内容可溯源可追踪，token 实现整体价值传输，解决全球开发者和全球屏幕的链接问题，实现全球化沟通和代币流转，以及高额的开发回报，会吸引大批优秀开发者的加入。优秀的开发者会不断开发出优秀体验的应用供生态内的终端用户体验，从而形成良性循环。

1.3 X-power Chain 广告开放平台

通过使用区块链以及相应的智能合约技术，X-power Chain 赋予公共屏幕以更为多样化的广告展现逻辑。例如：广告主可以设置相应的智能合约，在公共屏幕推广广告的同时，为了达到更好的效果，可以按照合约内容给予广告的观看者以相应的回报；同时，广告主可以设置相应的智能合约，便捷的发展其代理节点（如网络红人、意见领袖等），借助其影响力推广产品，并按照合约约定进行佣金分配。

基于区块链技术的 X-power，广告内容投放，不需要任何第三方机构提供上刊、下刊、广告播放证明。广告按照需方，按照指定时间投放到 70 亿中指定的用户前，这都将被各个节点纪录，且不可逆。不仅能是需方投放的需求得以满足，且保护了需方的权益和节省了第三方检测的费用。在 X-power 平台上，内容可追溯，用户可评价，并采取排名方式，对于评价低的内容，会被下架。

重要的是，所有的内容、广告投放等权益，都必须以托于 XPO 实现。同时，X-power 支持子链独立结算，故各子链的 Token 可以兑换成 XPO，用于满足广告或内容精准投放的需求。

针对不同位置的广告位，将引入竞价排名机制，同时提供锁仓机制，保证广告投放的持续性，同时确保平台不断升级，维护，对接优质资源，确保广告主的利益，实现广告投放的效果最大化。

2. 底层逻辑：X-power Chain

X-power Chain 区块链是 X-power 的基础设施，通过社区维护的核心代码进行维护和发展。 X-power Chain 是公有链，任何节点都可以参与到 X-power Chain 的生态中，如提供记账节点，维护核心代码，参与社区运营等。为了满足X-power Chain 的业务需求，并考虑到后续的可扩展性，X-power Chain 有以下主要功能：

2.1 去中心化的 DAPP 应用商店平台

X-power Chain 包含的 DAPP 发布平台，是基于区块链技术打造的壹个去中心化的应用商店。整个系统分为几个部分：内容发布 DAPP，用于将内容发布到 X-power Chain 上；云屏体验商店，运行 X-power Chain 的硬件，可以通过该商店，选择自己喜欢的内容，比如应用，游戏，视频，音频等；底层 P2P网络，维护 X-power Chain 运行所需的节点网络，节点之间通过 KAD 算法相互发现，通过 PDPOS 达成共识，完成区块链数据的保存和共享；存储层，包括缓存和基于 LevelDB 的持久化数据库。

首先用户通过内容发布 DAPP，发布内容，内容数据通过全球范围的 CDN进行分发，内容数据的数字签名将被保存到 X-power Chain 上，通过它的 P2P节点网络完成数据的保存和共享。用户进入云屏体验商店后，基于节点提供的服务，获取分类，排行榜，猜妳喜欢等数据，具体内容的数据，比如应用的安装文件，则从 CDN 节点上获取。

X-power Chain 底层采用哈希作为对象保存的 key。哈希算法使用的哈希函数是不可逆的，即对于 h = hash（x）， 仅仅通过哈希运算的结果 h 无法作逆运算得到输入 x。哈希值在数学上的唯壹性使得它可以用作某个对象的全局唯壹标识符。

X-power Chain 中用到的哈希函数全部采用 SHA-3（Secure HashAlgorithm 3，wikipedia）。 SHA-3 在 2015 年 8 月由美国标准技术协会（NIST）正式发布，作为 Secure Hash Algorithm 家族的最新壹代标准，它相比于 SHA-2和 SHA-1，采用了完全不同的设计思路，性能也比较好。虽然 SHA-2 目前并没有出现被成功攻克的案例，SHA-3 也没有要立即取代 SHA-2 的趋势，X-powerChain 考虑到SHA-1 有过被攻克的案例，确定采用全新结构和思路的 SHA-3来作为壹种最新的 SHA 方案。

X-power Chain 中的数据编码，采用了 RLP（Recursive Length Prefix）编码，其定义可见 wiki，它可以将壹个任意嵌套的字节数组，编码成壹个“展平”无嵌套的［］byte。1 byte 取值范围 0x00 ～ 0xff，可以表示任意字符，所以可以线性的表示任意的数据。最简单比如壹个字符串，如果每个字符用 ASCII码的二进制表示，整个字符串就变成壹个［］byte。 RLP 的编码方法，无论输入是何种嵌套形式的元素或数组，编码输出形式都是［］byte。由于 RLP 是可逆的，它提供了互逆的编码、解码方法，X-power Chain 采用其作为数据序列化和反序列化的编码方法。

X-power Chain 中对哈希算法的使用，是对某个类型对象的 RLP 编码值做SHA3 哈希运算，可称为 RLP Hash。 X-power Chain 在底层存储中选择了专门存储和读取［k， v］ 键值对的第三方数据库 LevelDB，［k， v］ 中的 v 就是某个结构体对象的 RLP 编码值，k 大多数情况就是 v 的 RLP 编码后的 SHA-3 哈希值。

2.2 X-power Chain 的共识演算法

X-power Chain 致力于实现高 TPS（TransacTIons Per Second），在X-power Chain 系统中，区块的快速生成和同步是实现高 TPS 的关键所在。X-power 在分析现有区块链使用的共识演算法后，基于 DPOS 共识演算法提出了更加稳健的 PDPOS 演算法。通过引入节点簇的节点组织方式，提高节点的参与度。

首先 X-power 的普通节点需要注册为受托人，然后发起节点簇请求，联合其他节点一起进行宣传，拉票。一个节点簇（见节点簇示意图）至少有一个节点，并且约定同一节点簇下的节点，不能超过 N 个路由器中转。在计票环节，投票均计入节点簇。最后，选择排名靠前的 101 个节点簇，作为可以处理区块的节点簇。整个共识机制流程如下图所示（见 PDPOS 共识主流程图）。

在出块环节，每一次出块，由节点簇负责完成，内部的节点按照得票数降幂确认出块优先顺序，同时节点簇内部通过心跳的方式，定时刷新可用的出块节点，确保轮到所属的节点簇出块时，可以确保有节点可用于出块。

2.3 分散式存储协定

随着交易资料的增加，需要保存的资料会越来越多。 X-power 为此基于现有的分散式存储协定进行改进，实现了自有的分散式存储架构和协定 X-DFS，在资料量不断增加时，可以实现节点的动态调整和调配，确保资料的完整保存，同时基于 Merkle Tree 将档进行分块保存，对资料进行分散式保存，并确保了资料保存的安全性。

元数据节点，保存档的大小，块尺寸，档分块资料的 Merkle Tree（检简称MT），保存资料的节点等资讯，详细参见档中继资料资料结构示意图。其中保存资料的节点中，保存有各个档块的节点索引资讯。档分块在资料节点中的保存稍后详细介绍。

其中档分块保存的 Merkle Tree 示意图中，叶子节点代表了每个档分块的资料，B 代表档分块，H 代表了对应的 Hash 值。通过这种方式，可以对档进行分块保存，在读取时对分块进行完整性校验。通过 Merkle Tree 保存的档分块 Hash，在存储档时，可以确认资料没有被篡改。

在资料节点中，按照主从节点的方式，对符合条件的资料节点进行调配。

为每个档块定义预警等级：稳定，警告，危险三个级别，根据级别进行档内容的备份。自动发现替补节点，根据元数据节点，确定需要备份的档内容，进行档内容的备份。

根据全量节点数据量的增长情况，定义数据完整度：全量节点需要的空间/当前超级节点的总空间，当这个值大约 0.7（定义安全，警告，危险级别，用于不同的报警级别），确保这个值小于 1，需要发展周边节点进来，提供数据保存服务。未来将根据提供的数据保存等级和数据量，引入经济激励，鼓励大家分享自己的存储。

当需要需要保存的数据越来越多时，单个节点将无法保存数据完整的数据。通过上述方案，首先将档分片，进行编号，一部分节点基于 Merkle Tree 负责档分片 hash 值的管理，一部分节点，负责保存具体的数据。

2.4 智能合约和 DAPP

智能合约的发展

1994 年，计算机科学家和密码学家 Nick Szabo 首次提出“智能合约”概念。 Szabo 描述了什么是“以数字形式指定的壹系列承诺，包括各方履行这些承诺的协议”。直到 2008 年，第壹个加密货币比特币出现，同时引入了现代区块链技术。区块链最初是以比特币的底层技术出现的，各种区块链分叉导致发生很大的变化。智能合约在 2008 年依然无法融入比特币区块链网络，但在五年后，以太坊让它浮出水面。从此，涌现出了各种不同形式的智能合约，其中以太坊智能合约使用最广。

什么是智能合约

智能合约是壹种特殊协议，旨在提供、验证及执行合约。具体来说，智能合约是区块链被称之为“去中心化的”重要原因，它允许我们在不需要第三方的情况下，执行可追溯、不可逆转和安全的交易。

智能合约包含了有关交易的所有信息，只有在满足要求后才会执行结果操作。智能合约和传统纸质合约的区别在于智能合约是由计算机生成的。因此，代码本身解释了参与方的相关义务。

事实上，智能合约的参与方通常是互联网上的陌生人，受制于有约束力的数字化协议。本质上，智能合约是壹个数字合约，除非满足要求，否则不会产生结果。

编程语言和程序

为了编写智能合约，妳必须使用智能合约语言（SCL）。这些是直接编写智能合约或编译成智能合约的编程语言。 Solidity 是壹种编写智能合约的编程语言，它在以太坊虚拟机上运行。它是壹种面向合约的高级语言，其语法类似于JavaScript，主要针对以太坊 EVM。

以太坊虚拟机（EVM）是以太坊上智能合约的运行环境。它实际上是完全隔离的，这意味着在 EVM 上运行的代码无法访问网络、文件系统和其他进程。智能合约对其他的智能合约的访问权也有限，在区块链网络上单独运作。

在以太坊网络上编写智能合约有三个主要步骤：

1. 用以太坊高级语言编写

2. 用 EVM 编译器编译成字节码

3. 用以太坊客户端上传到区块链网络

Solidity 是壹种图灵完备的计算机语言。 X-power Chain 支持基于 Java 的智能合约，方便全球亿万开发者加入进来。

同时在 X-power Chain 生态体系内，存在非常多样化的业务需求，各个行业的开发者，可以通过智能合约与 X-power Chain 提供的开源技术，搭建所属行业适用的子链。这些子链可以发行独立的 Token，并通过 X-power Chain Token：XPO 进行兑换。

2.5 X-power Chain 主链流通 Token：XPO

XPO 是 X-power Chain 生态的流通 Token，总发行量 100 亿个，其主要的主要作用有：

XPO 的获取：

（1）对记账节点进行交易费用奖励，所有被打包在记账区块的信息所支付的信息费用，均由该挖矿区块所有者获得。

（2）对交易节点进行额外奖励，该奖励会以年为速度递减，最终收敛为 0。

XPO 的消耗：

（1）执行智能合约消耗（包括转账，执行高级智能合约，建立子链等）

2）XPO 作为 X-power Chain 生态的主流通证，可以支持生态内的其他子链业务消耗，同时可以支持其子链间 Token 的兑换。

2.6 子链的支持与管理

为了满足 X-power Chain 的复杂业务形态，同时释放主链节点记账压力，X-power Chain 支持通过智能合约建立子链。面对不同业务场景的子链，将会有不同形式的逻辑架构，同时由不同的记账节点进行记账。如若某业务对交易等固定几项业务有高并发需求，则可以将指定的部分智能合约写入传输层，以提升区块链效率。

由于 X-power Chain 支持子链的独立结算，故各个子链可以发行独立Token 并在这些主链中流通。同时不同子链的 Token 可以在主链交易所中，与XPO 双向进行兑换，以对应终端用户对不同体验场景的消费需求。

比如一个闯关类的游戏，通过自身的子链发布了自己专属的 Token，然后用户在 X-power Chain 的公共场景，下载并体验了该游戏，然后通过闯关获得了 Token，便可以通过 X-power Chain 的区中心交易所，实现 Token 兑换为X-power Chain 的主通证 XPO，然后保存在 X-power Chain 的主链上。当进入另外场所时，体验另外一个应用，比如观看电影，需要支付观看费用时，则可以通过 XPO 进行支付。在其他场景，比如酒店场景下，需要观看一个链接了X-power Chain 内容的视频需要支付跳过广告时，便可以通过 XPO 支付，跳过广告。或者一个链接了 X-power Chain 的智能电表，在电量报警后，如果主人设置了自动购电服务，也可以通过 XPO 进行支付购电。

另外，X-power Chain 生态内的个子链业务，可以通过 X-power Chain 的智能合约发起基于 XPO 众筹，从而募集项目的启动资金，为开发者提供更多发挥空间。

2.7 记帐优先级

在当前主流区块链网络（如以太坊）中，所有的矿工会在全网范围内进行挖矿，挖矿的标准是利益驱动，也就是说会优先考虑gas费用高的交易，这就导致了gas费用高的交易，会优先被处理，但是当大量高gas的交易出现在以太坊网路上时，就会造成低gas的交易进行排队，甚至失败。

X-power Chain 中引入了记帐优先级机制，用于解决这一难题。区块链记帐时，根据交易者持有的 XPO 份额，为其分配网路频宽，存储以及计算资源。如果想获得更高的优先权，则可以通过购买更多 XPO 即可。对于并不持有 XPO的使用者，系统会也会分配一个较低的网路频宽和电脑资源，保证交易的正常进行。

2.8 侧链

为了保证 X-power Chain 和其他区块链上资产的相互流通，X-power Chain 支援侧链相关协定。

侧链协定最早是在 2013 年 12 月提出，侧链协定的第一个版本在 2014年 10 月发布的白皮书《Enabling Blockchain InnovaTIons with Pegged Sidechains》中公开。

侧链协定，就是以 X-power Chain 为主链，其他区块链作为侧链，二者通过双向挂钩（Two-way peg），可实现 XPO 从主链转移到侧链进行流通。

通过双向挂钩，可以将主链 X-power Chain 上的 XPO 锁定，然后在另外一条侧链上产生出同等数量的 XPO，新产生的 XPO 可以在侧链上流通，直到同等数量的 XPO 再经过双向挂钩，在侧链上被锁定，重新回到主链上流通为止。侧链的核心原理在于能够冻结一条链上的资产，然后在另一条链上产生。一种可行的方式是 Blockstream 提出的基于简单支付验证（Simplified Payment VerificaTIon，SPV）证明的方法。

2.9 X-power Chain 去中心化交易所

在 X-power Chain 生态不断成熟与扩张的同时，必定会有新的业务线不断的加入到其生态系统中，同时这些业务线可以发行自己的子链与专属Token。在 X-power Chain 生态体系中，用户在不同体验场景进行消费时，会有对不同 Token 的需求。 X-power Chain 为了让用户可以更高效便捷的获取到所需要的 Token，搭建了一个生态 Token 交易所。
来源；区块网