区块链分布式生态应用光子链PTN介绍

光子链是一个区别于以太坊的图灵完备的新型公有链，能够推动分布式账本的跨行业协同操作，打通外部世界与区块链的壁垒，结合人工智能和大数据，打造数字经济社会。

光子链能够应用于众多分布式商业场景，包括但不限于金融交易、信任防伪、资产账户、社交网络等，为区块链爱好者提供方便、快捷、安全的服务，以及更便利的切入契机，鼓励每个人参与到区块链的建设中，为每个用户提供方便的智能协同工具。通过技术上的创新，光子链将使任何社区及组织轻松的拥有自己的token，每个开发者都能利用光子链的底层架构来构建和发布下一代分布式应用，快速推动光子链生态圈的发展。

项目优势

（1）团队优势

光子链的技术团队兼首席策划公司为中安国泰区块链有限公司，这是一支自 2015 年之前便已进入区块链领域的强大团队，团队技术成员均是来自于互联网巨头企业的专家级开发人员，有着丰富的系统设计经验，并对以太坊及比特币等开源系统有着深入的研究，擅长多语言计算机编程，曾为美国联邦政府、金融机构和公用事业公司等提供区块链技术支持。优秀的业务经营，为团队的发展提供了强有力的资金支撑。此外，团队坚持独立研发，并以创建区块链技术的共同标准为核心目标，在 2018 年将扩展到 100 人以上。

（2）超前的项目进度

光子链的研发已历经一年之久，应用落地也已完成多项对接。截至目前，项目改进了适配 unix、macOS的 Pre-alpha 版本，在 Windows 下已搭建内部 TEST-NET 并完成测试，2018 年 2 月将完成主链和钱包的上线。

（3）开发者支持与生态圈建设

光子链为用户提供光子链开发套件，及 WordPress， phpBB， Joomla， MediaWiki 和 Discuz 等插件的支持。团队也会预留社区基金，社区基金将用于推广开发者支持项目，以及提供资金和技术的支持，如定期举办开发者会议、活动以及开发竞赛，以便培育更多的开发者基于光子链进行应用开发。同时，光子链也会建设开发者社区，为开发者分享开发资料并提供交流平台。

（4）基于主链的拓展应用

2018 年光子链技术将应用于彩票、移动通讯、航空、信任防伪、光子链提款机等多个领域。目前，以上领域的合作已全部对接完成。

项目应用

（1）光子链钱包

目前，市场上的钱包种类繁多，但是不同钱包的排他性极大，不能兼容多种数字资产，给使用者带来了极大的不便。并且，这类钱包功能比较单一，只能提供数字资产的存储、查看和提取。在数字资产使用过程中的通讯社交、交易支付、身份认证等各个环节则分散在不同的应用中，缺乏统一的载体和入口。用户发起交易时，需要借助其他工具才能完成整个流程，这个过程又存在缺乏安全信任和误操作等问题。

光子链钱包针对如上痛点，致力于打造一个兼容各种数字资产的钱包应用；应对全球数字资产用户的多样化需求，提供一站式的交互平台。

目前，光子链钱包已实现如下功能：

（a）支持多种数字资产钱包服务 （BTCETHLTCETCEOS 等几十种主流数字资产 ），并能够通过光子链钱包进行收发和存储；

（b）提供交易和投资服务，用户可通过光子链钱包实现挂单买卖，并直接利用钱包余额进行区块链项目投资和交易；

（c）向会员分享光子链基金会在数字资产挖矿投资方面的机会，包括比特币、以太坊等数字资产的挖矿，并提供全球矿池的实时数据信息。

为了使光子链会员多方面受益，未来，光子链钱包还将陆续开发：全币种的市值排名、币价、流通量、交易量、涨跌幅等信息的查询；区块链行业实时资讯的分类订阅等功能。

（2）基于光子链主链可拓展的应用场景举例

移动通信的应用

光子链的去中心化、多方共识的特点，在解决电信行业合作中需要多方共同决策并建立互信的问题、优化运营商间及与上下游产业链的合作协同等方面具有重要的价值。而且，因其防篡改的特性，保证了信息传递路径的安全。此外，在光子链搭建的应用平台上，用户可以将智能手机作为通讯节点，光子链为用户提供节点奖励，用户能够得到应用奖励的代币，代币又可以用于手机话费的充值，流量兑换等等，刺激代币的流通，推动Dapp 在社群中的使用，打造光子链独特的价值体系。

彩票行业的应用

由于区块链技术具备去信任的特征，可以实现实时、准确、透明的身份验证、鉴证确权、信息公开，可以保障彩票行业内制定的规则体系安全地、透明地、可信地运行在链上。随着光子链技术的不断发展，可能会改变现有彩票从发行、销售、公证、领取的整个架构，使得所有积极的参与者都能因为可以随时获取相关数据而做到全方位的监督。用区块链数字钱包程序的生成模块生成含有彩票钱包地址的彩票合约，将彩票合约作为交易数据写入区块链中，通过运行所述区块链数字钱包程序发行彩票合约，对发行的目标彩票合约进行投注后，再利用数字钱包程序的兑奖模块进行兑奖。开奖结果基于未知区块进行运算，任何参于彩票的环结，都无法作弊，彩票开奖程序开源，方便用户监督，就算是彩票发行方，也无法事先预知或设定开奖结果 ， 颠覆了传统彩票中心化，不透明，不明确等弊端。

供应链管理中的应用

光子链通过区块链技术的可溯源性，能够追溯到原材料的供应、生产加工、销售、物流运输、用户收揽等整个环节上的所有信息，确保参与方即时发现供应链系统过程中存在的问题，并针对性地找到解决问题的办法，提高供应链管理的整体效率，降低信用成本。

数据存储上的应用

光子链使用区块链技术，把用户作为区块链节点，利用用户空闲的磁盘空间来创建一个去中心化云存储市场，用户可以将自己多余的磁盘空间出租给需要租用磁盘空间的用户，彼此之间可以用过光子链代币交易。由于加密算法，任何人无法私自读取并使用这些资料，保证了安全性。

数据资产上的应用

光子链利用分布式账本技术，建立一个关于数据资产交易的公开透明的、加密的、匿名的、安全的、共识的数据库。由于隐私保护、自主控制和安全性得到提高等多方因素，消费者可以出售个人数据的使用权。基于用户的自愿、匹配度高的数据特点，企业获取客户成本更低，客户更精准。并为数据提供者带来新的收入来源。各行业公司利用这些大数据提供个性化服务，满足个人喜好，提供精准和有针对性的广告和优惠等。此外，公司可以不用考虑在自己的服务器中储存或处理这些数据，免除了安全隐患以及泄露客户隐私，并降低了长期存储成本。

会计审计的应用

光子链作为公共资产和合约的分布式记账平台，每笔公共资产的交易都在链上进行，区块链的数据库功能保证审计数据的真实性与可追踪性，那么利用光子链可以明显加快审计进度。同时，由于其具有不可逆性和时间戳的功能，对于需要审核的对象，审计部门可以透明核查其在区块链上的全部交易。这种应用有可能导致审计行业全方面的变革，甚至取代会计事务所，人们可以自行的链上查询公司的财务情况。

电子商务方面的应用

依托光子链开发电子商务 Dapp 应用，将卖家和买家直接联系在一起，不再需要中心化的第三方来连接买卖双方。因为在交易中不存在第三方，所以不存在交易费用，而且公开个人数据的决定权在用户手中。在 Dapp应用上创建一个商品目录，并标明商品的细节。当公布这一商品目录后，该目录被发送到 Dapp 的分布式 P2P网络上。其他的用户搜索产品等时，就可以发现该商品目录。如果接受该商品报价，Dapp 客户端就会使用双方的数字签名在买卖者之间创建一个合约，并将该合约发送到被称为公证人的第三方。当买卖双方产生纠纷时，公证人就介入交易。这些第三方公证人和仲裁者也是 Dapp 应用的用户，他们是在产生纠纷时卖家和买家都信任的人，实现“自由交易”的愿景和目标。

电子投票领域的应用

把光子链应用到投票中，通过身份认证、隐私保护、投票机制设计、去中心化信息存贮、智能合约等手段。每个个体以真实或虚拟身份按照自己的意愿实名或匿名投票，能验证最终结果是否包含自己的投票。解决纸质选投票、电子投票、网络投票的弊端，使得投票决策、民意调查更加公开和透明，避免投票结果被外界人力干扰，保证投票结果的公正，用程序正确推动结果正确。

定制代币

伴随区块链行业的发展，区块链项目不断涌现。在繁多的区块链项目中，很多项目方借用了区块链的概念，但是对项目的发展并无明确的规划，使得在经营过程中很容易面临项目发展停滞的问题，从而可能会导致其代币价格降幅明显、项目破发，更有甚者出现项目方跑路的情况。由于很多投资者不具备判断项目优劣的能力，在投资过程中面临着巨大的风险。

基于以上痛点，光子链提供了如下解决方案：

（1）光子链为会员提供自主的代币定制功能并支持对应代币与光子链及其它合作主流币的兑换。光子链将对这些代币按照一定比例进行强制锁仓，避免项目破发，提高项目的稳定性。

（2）光子链为会员提供代币的避险回购功能。当光子链平台上的某个项目代币在二级市场流通时，出现非常规暴跌或破发等情况时，会员可以通过光子链钱包将其所持有的项目代币按照成本价的一定比例兑换回PTN。该部分 PTN 来自于项目锁仓代币所对应的等值储备 PTN。光子链基金会将针对该项目代币的价格异常进行调查，并配合和辅导代币发行方对项目本身可能存在的问题进行修复和维护。当在二级市场流通的该部分项目代币数量减少到一定程度并出现代币价格的回升时，光子链将按照一定的周期和比例把回购的代币返还给代币发行方，以保证项目相关各方的利益。

（3）光子链在社区发展到一定规模之后，会为代币发行方提供分布式社群功能，代币发行方可以在社群里发布其项目的相关信息，同时光子链也会对优质项目进行免费的定向推广。此外，光子链将会陆续与各大交易平台合作，各个项目公开透明的信息以及其社群的发展规模、活跃程度均会成为上线交易平台的一个重要参考依据，以免除交易所在筛选项目时所面临的各种痛点。

此方案不但解决了当前区块链项目投资所面临的各种痛点，同时也增强了 PTN 的流通性，为 PTN 的升值提供了一个必要前提。

技术特点

1. 底层技术

光子链采用 JAVA 语言为基础，进行模块化开发，节点选用 SPRINGBOOT 进行微服务，选用 NETTY 构建 P2P网络，数据库舍弃 leveldb，采用同性能且 JAVA 友好的 H2，加密沿用椭圆曲线加密算法和哈希算法（SHA3 变种），光子区块链参考了以太坊的 EVM 构思，创新出了属于光子链的虚拟机，我们称之为 PVM。

（1） SPRING 与 SPRINGBOOT

轻量——从大小与开销两方面而言 Spring 都是轻量的。完整的 Spring 框架可以在一个大小只有 1MB 多的JAR 文件里发布。并且 Spring 所需的处理开销也是微不足道的。此外，Spring 是非侵入式的：典型的 Spring应用中的对象不依赖于 Spring 的特定类。

控制反转——Spring 通过一种称作控制反转（IoC）的技术促进了低耦合。当应用了 IoC，一个对象依赖的其它对象会通过被动的方式传递进来，而不是这个对象自己创建或者查找依赖对象。你可以认为 IoC 与 JNDI相反——不是对象从容器中查找依赖，而是容器在对象初始化时不等对象请求就主动将依赖传递给它。

面向切面——Spring 提供了面向切面编程的丰富支持，允许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务（例如审计（auditing）和事务（transacTIon）管理）进行内聚性的开发。应用对象只实现它们应该做的——完成业务逻辑——仅此而已。它们并不负责（甚至是意识）其它的系统级关注点，例如日志或事务支持。

容器——Spring 包含并管理应用对象的配置和生命周期，在这个意义上它是一种容器，你可以配置你的每个 bean 如何被创建——基于一个可配置原型（prototype），你的 bean 可以创建一个单独的实例或者每次需要时都生成一个新的实例——以及它们是如何相互关联的。然而，Spring 不应该被混同于传统的重量级的 EJB容器，它们经常是庞大与笨重的，难以使用。

框架——Spring 可以将简单的组件配置、组合成为复杂的应用。在 Spring 中，应用对象被声明式地组合，典型地是在一个 XML 文件里。Spring 也提供了很多基础功能（事务管理、持久化框架集成等等），将应用逻辑的开发留给了你。

MVC——Spring 的作用是整合，但不仅仅限于整合，Spring 框架可以被看做是一个企业解决方案级别的框架。客户端发送请求，服务器控制器（由 DispatcherServlet 实现的 ） 完成请求的转发，控制器调用一个用于映射的类 HandlerMapping，该类用于将请求映射到对应的处理器来处理请求。HandlerMapping 将请求映射到对应的处理器 Controller（相当于 AcTIon）在 Spring 当中如果写一些处理器组件，一般实现 Controller 接口，在 Controller 中就可以调用一些 Service 或 DAO 来进行数据操作 ModelAndView 用于存放从 DAO 中取出的数据，还可以存放响应视图的一些数据。 如果想将处理结果返回给用户，那么在 Spring 框架中还提供一个视图组件 ViewResolver，该组件根据 Controller 返回的标示，找到对应的视图，将响应 response 返回给用户。

所有 Spring 的这些特征使你能够编写更干净、更可管理、并且更易于测试的代码。它们也为 Spring 中的各种模块提供了基础支持。

（2） Netty 构建高性能的去中心化网络

（a）设计统一的 API，适用于不同的协议（阻塞和非阻塞）

基于灵活、可扩展的事件驱动模型

高度可定制的线程模型可靠的

无连接数据 Socket 支持（UDP）

（b）性能更好的吞吐量，低延迟

更省资源尽量减少不必要的内存拷贝

（c）安全完整的 SSL/TLS 和 STARTTLS 的支持

能在 Applet 与 Android 的限制环境运行良好

（d）健壮性不再因过快、过慢或超负载连接导致 OutOfMemoryError

不再有在高速网络环境下 NIO 读写频率不一致的问题

（e）易用完善的 JavaDoc，用户指南和样例简洁简单仅信赖于 JDK1.5

大数据领域：经典的 Hadoop 的高性能通信和序列化组件 Avro 的 RPC 框架，默认采用 Netty 进行跨节点通信，它的 Netty Service 基于 Netty 框架二次封装实现。

大数据计算往往采用多个计算节点和一个 /N 个汇总节点进行分布式部署，各节点之间存在海量的数据交换。由于 Netty 的综合性能是目前各个成熟 NIO 框架中最高的，因此，往往会被选中用作大数据各节点间的通信。

企业软件：企业和 IT 集成需要 ESB，Netty 对多协议支持、私有协议定制的简洁性和高性能是 ESB RPC框架的首选通信组件。事实上，很多企业总线厂商会选择 Netty 作为基础通信组件，用于企业的 IT 集成。

通信行业：Netty 的异步高性能、高可靠性和高成熟度的优点，使它在通信行业得到了大量的应用。

2. 网络拥堵的光子链解决方案

光子链解决区块链网络拥堵的关键在于 Disruptor 和 Ring Buffer，其使用 Ring Buffer 这种数据结构，该结构为我们提供了可靠的消息传递特性，并且具备一些其他优点。

首先，Ring Buffer 比链表要快，因为它是数组，而且有一个容易预测的访问模式。对 CPU 高速缓存友好（CPU-cache-friendly），数据可以在硬件层面预加载到高速缓存，因此 CPU 不需要经常回到主内存 RAM里去寻找 Ring Buffer 的下一条数据。

第二点，Ring Buffer 是一个数组，可以预先分配内存，并保持数组元素永远有效。这意味着内存垃圾收集（GC）在这种情况下几乎什么也不用做。此外，也不像链表那样每增加一条数据都要创建对象－当这些数据从链表里删除时，这些对象都要被清理掉。

3. PVM 虚拟机与模块化智能合约

光子区块链在 JAVA 上开发出 PVM，（便捷性、友好、专为区块链设计）让智能合约在光子区块链上得到了实现，继而参考以太坊的缺点，为了让区块链爱好者以及相关开发者便利统一实现区块链的智能合约 （SmartContract），我们采用了模版化的智能合约使得大部分应用只需要用户合约自定义参数即可 。

4. 光子链开发套件

光子链开发套件中将会包含授权爬虫机器人接口、维权服务机器人接口、内容实时导入、历史内容导入、用户管理、跨站点登陆等高级开发套件供开发者与平台使用。

5. WordPress、phpBB 等插件

我们理解到有众多的缺乏开发力量的网站主以及普通用户希望参与到建设光子链网络中。为此在目前开发计划中，团队将计划开发一系列的基于现有的整站建站、博客、百科、论坛类程序插件，如 WordPress、phpBB、Joomla、MediaWiki 和 Discuz 等插件，用户只需要在网站后台一键安装好插件并配置节点以及其他相关配置信息即可接入到光子链网络中。