基于区块链技术的标准链与雾联网系统平台介绍

我们希望可以构建一个全新的区块链生态系统----标准链，把区块链技术推向更高维空间的进化和演变，使其最终作为未来世界可选的互联网价值传输协议。通过对分布式技术、P2P 通信、共识机制和智能合约的创新，在芯片物理层及协议层上进行革命，最终使得标准链成为区块链世界连接现实世界中的桥梁。

标准链和雾联网

从技术层面上讲，标准链是通过区块链思想形成的一个去中心化的超级计算机，这个超级计算机是由标准链规范的协议上运行的，任何可联网的设备（如：电脑、手机、手表、车辆、游戏手柄、路灯、智能家居等）或 DOS（如以太坊、EOS 等）在标准链上运行并建立连接，互相提供服务。简单的说，在超级计算机中，终端设备提供输入/输出服务，数据在雾联网中处理，由标准链协议层控制。

对应于实体世界而言，标准链便是一个便捷、安全可信任的去中心化运营组织。所有连接设备或系统都可视为标准链里的公民：他们向其他个体购买生产资料；他们贡献自己的生产力或生产资料获取报酬；他们缴纳一定的税收；他们在共识的规范中博弈。

和目前物联网设备不同，设备或系统在标准链中运营的服务都是分布式的。一个标准链设备或系统所获取的服务是由标准链中的一个设备/系统或者其他多个设备/系统合作提供，且无法确认来源，因此我们称之为雾联网。

标准链主要为雾联网设计了一个基于价值激励的自进化系统，主要在以下几个层面进行：

 定义价值尺度：标准链定义了衡量雾联网中的设备贡献的价值尺度和激励方法。通过对设备的激励，引导并挖掘雾联网的最大价值。

 建立社区生态：建设社区，为开发者提供友好的正向反馈机制，建⽴一个繁荣的去中心化应⽤生态。

 实现自我进化：标准链的自我进化治理模式可以引导雾联网向更快的计算、更强的系统、及更好的体验进化，避免过多人为干涉。通过标准链不仅可以实现当前传统的互联网和物联网服务：如：社交、电商、游戏、家庭安防、医疗报警等。它还可以将现有的很多区块链项目直接应用在标准链之上：

 需要大量分布节点交互和合作的服务：自组建 Mesh 网络、车联网中的场景检测等。

 需要大量计算能力的项目的开发。如：大数据科学运算、人工智能的训练等。

 遵循标准链共识机制的其他区块链项目或区块链操作系统。

标准链的产品及技术特点

标准链中的几何哲学

在数学的百花园中，几何是最美丽的奇葩，它既有优美的、令人赏心悦目的图形，又有众多论证严谨而优雅、美丽而精致的命题。几何这个词最早来自于希语“γεωμετρία”，在中国古代叫作“形学”，就是研究空间结构及性质的一门学科。在远古时代，人们在实践中不断积累和掌握了的各种平面、直线、方、圆、长、短等概念，并且逐步认识了这些概念之间以及它们之间位置关系和数量关系，这些就成为了几何学的基本概念。现代几何学又发展出了微分几何、拓扑学和解析集合等多个分支，并被应用于测绘、建筑、天文和计算机等不同领域中。我们的世界就是一个几何的世界，充满了几何的规律，只不过我们习以为常、熟视无睹罢了。

和其他学科一样，区块链作为计算机科学中一门新的学科，它的设计与几何知识有极大的相关性和相似性。区块链中个各个节点组成的 P2P 的网络即涉及拓扑学的知识；区块链中矿工之间的合作和竞争可以用博弈论和微分几何学来研究；当一个链增长到一定的体量覆盖达到一定的广度之后，各个区域的发展会具有统计自相似性，可以归入分形几何的范畴；如果在区块链共识机制中引入算力之外的因素，如存储和带宽等，则进入更高维度的空间，我们姑且可以称之为“区块网”或“雾联网”。

标准链旨在将分散性的存储、计算、带宽等能力，通过区块链及分布式技术，建立一个基于区块链思想的超级计算及网络系统，这是一个异常复杂的工程。为了能够简化设计并使标准链的概念更抽象化，我们引入了几何中“尺”和“规”的概念，在标准链中设计了标准玄尺（CZR）和标准玄规（CZC）作为开发和研究标准链的工具。尺和规作为几何里面最基本的研究工具，尺用来度量，规用来作图。在我们的设计里，玄尺度量标准链世界中个组件的性能，而玄规则 规范标准链世界中组件交互的原则，玄尺和玄规试图寻求不同场景下标准链的最优解，是推动标准链世界发展和进化的引擎。

标准链+ 雾联网 = 超级计算机

图 2 显示了标准链和雾联网结合成为一台超级计算机的结构：

 玄尺和玄规为整台计算机的运行核心，他们定义了整个标准链和雾联网的运行方向和核心的安全机制，可以把他们类比为普通计算机里面的 BIOS。

 标准链里面的其他组件如共识机制、智能合约等定义计算机的运行机制，协调雾联网中设备和资源管理，可以类比为普通计算机里面的 CPU。

 雾联网为超级计算机处理数据提供算力，可以类比为普通计算机里面的 GPU。

 雾联网设备之间通过 P2P 的网络架构相连，可以类比为普通计算机里面的系统总线。

图 图 2 2 标准链超级计算机

在标准链和雾联网组成的超级计算机上，我们安装和集成了分布式 Web 服务器、分布式数据库等软件，并提供了应用开发 API。开发者可以在此基础上进行应用开发和生态建设。

表 1 总结了标准链/雾联网中各组成部分和计算机部件的对应关系：

表1标准链/ / 雾联网中各组成部分和计算机部件的对应关系

区块链协议及芯片

标准链区块链协议旨在定义一个雾联网（即未来的区块链网络）的运行模式，其中主要包含治理模式、共识机制、价值传递规范等，并通过开源的芯片解决方案，为区块链的广泛应用提供有力的基石。

区块链协议将提供一系列的关键性规范文件，是形成所有共识的基础，基于协议之上采用层次结构，可以很容易的讨论和学习协议的规范细节，并创建了一个更好的互连环境，降低了整个雾联网的复杂度，使共识更容易达成，发展及进化的速度更快。

而专业的可编程区块链芯片，将共识机制从应用程序层下沉到芯片内核层，使标准链在性能及安全性上更能发挥价值。

区块链网关

对于普通用户而言，区块链似乎是一个高深的技术，同时，到目前为止，普通用户几乎没有接触过区块链应用（除 Token 外）。标准链区块链网关的出现，革命性的降低了普通用户使用享受区块链所带来的改变，使得普通用户获得了一把开启通往区块链世界之门的钥匙。

标准玄尺 （CZR） 和 和 规 标准玄规 （CZC）

玄尺是在标准链和雾联网中多维度衡量元素价值尺度的组件；玄规是在标准链和雾联网中规范各方面行为的组件。目前已有的或者已被提出的区块链解决方案都主要以改进区块链本身的技术为主，寻找的只是区块链中局部的最优解。而标准链以雾联网的为出发点，把区块链里面的底层技术（链上）和雾联网的特性（链下）结合做跨层的优化（cross-layer optimizaTIon），寻找区块链加雾联网全局的最优解，如图 3 所示。

玄尺对于衡量标准链和雾联网的性能，增强标准链的安全性和稳定性起到关键作用。玄尺在链上度量的性能有：标准链中区块大小、区块生成时间、矿工的参与度等；玄尺在链下度量的性能有：雾联网中设备 P2P 传输时延、设备带宽、设备存储空间、设备负载和业务能力等；雾联网上应用的稳定性、应用的使用频度、应用的传播性、应用中价值流动的频次和规模。基于上述指标，玄尺对获取的数据进行分析和处理，然后提供给玄规。

玄规获取玄尺提供的数据之后，着手构筑标准链的价值体系，建立更完善的模型，挖掘更多元的价值维度，采用更加节能环保和稳定的共识机制。玄规在确定标准链价值体系的变化之后，可以向社区提议进行标准链升级。

玄规还定义了标准链的治理原则。标准链利用玄规在签名用户之间建立 P2P 服务协议或约束性合约。玄规内容定义了仅依靠代码无法完全执行的用户间的义务，同时结合相互间的公认规则，确立司法权和适用法律。每一个在网络中签名广播的交易，其签名信息中必须包括玄规的哈希值，以明确约束合约签名者。

图 3 玄尺和玄规对标准链和雾连网作全局性的优化

标准链的治理

在对区块链协议进行升级或者当出现某些安全漏洞时，我们经常可以看到区块链社区出现一些临时的、非正式的、经常有争议的治理过程，从而产生硬分叉或导致不可预知的结果。如：比特币和比特大陆因为对区块大小定义的分歧而出现了硬分叉；以太坊因为 DAO 被黑客所攻破而出现了硬分叉。标准链系统通过玄规实现了一个社区共同治理过程，可以解决一些目前不能完全被软件算法所解决的问题（事实上在任何事物的发展初期均无法预知在后期发展过程中将出现的分歧）。

在标准链系统中，治理权力源来自于经过社区共识产生的区块生产者。区块生产者拥有有限的和被监督的权限来冻结账户，更新有缺陷的应用程序，并提出对底层协议的变更。区块生产者必须代表标准链社区中所有账号的广泛利益，如果他滥用权力或者拒绝对社区期望的改变做出投票，那么社区就可以通过选举替换区块生产者。