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公信宝区块链技术和应用白皮书(V2.0.0)

I.摘要

大数据时代已经来临,万物互联的时代也已不远,人类社会生产、获得和处理数据的能力已经远超过去。通过对数据的合理应用,我们对世界的认识、对商业和社会活动的规划,对需求的响应,对人与人的协作都将会提升到一个新的高度。

近几年来,随着互联网的高速发展和信息技术的普及应用,各个行业和机构所产生的数据呈爆炸性增长,对于全社会来说,这是一个在不断膨胀的巨大宝库。但是在数据量呈几何级数增加的同时,巨头对数据的垄断和机构间信息孤岛的情况也亟待破局。“将数据交换起来”,这背后蕴含着巨大的生产效率提升空间和商业价值。

数据,是未来最重要的生产资源,不但规模巨大,且将随着人们行为的变迁而不断流变,成为我们测量、理解一个时代商业和社会的关键,它也将是全行业的标配;而区块链技术,是未来世界最重要的基础技术之一,它构建了一个让所有参与者都可以共同维护的可信价值互联网。而它作为一个传输价值的信任网络,能够让数据这项最重要的生产资源,在流通中的成本降至最低。

可以说,区块链这项未来最重要的底层技术,与数据这项未来最重要的社会资源结合在一起,能够释放出极大的商业价值、社会价值。公信宝的使命和愿景,就是构建于此。我们已经开发了一系列基于区块链和数据的应用产品。其中,最底层的就是我们的公链——公信链(GXChain),公信链 = 区块链 + 大数据。

公信链的定位,是基于区块链建立一个可信任的全领域数据交换价值网络,让各个领域的数据都可以非常自由、相互信任、极度高效地共享交换,让数据逐渐远离垄断,信息不再有孤岛,让数据为商业和我们的生活提供更高的价值。

II.GXChain

1.GXChain基础介绍

公信链(GXChain)是一条主要面向海量数据交换和应用开发的公有链,用于建立基于区块链的可信任的全领域数据交换价值网络。GXChain具有基于DPoS共识机制的石墨烯底层架构的性能优势,同时具备G-ID、GVM、BaaS、Blockcity pay等链上配套功能,方便各类应用开发。基于公信链的Dapp布洛克城已经拥有百万级实名用户,为链上应用和合伙伙伴提供丰富的数据资源;面向企业服务的公信宝数据交易所也已上线,服务企业数量超过百家。GXChain通过区块链技术实现了数据的安全、可信、自由、高效交易交换,为更大化发挥数据应用价值提供支撑。

2.GXChain的共识机制

公信链使用DPoS和PoCS来实现区块链记账和数据交换的共识机制。
DPoS(Delegated Proof of Stake)机制,源自于Graphene,中文名叫做股份授权证明机制(又称受托人机制),它的原理是让每一个持有代币的人进行投票,由此产生101位代表 , 我们可以将其理解为101个(可无限扩展)超级节点或者矿池,而这101个超级节点彼此的权利是完全相等的。从某种角度来看,DPOS有点像是议会制度或人民代表大会制度。如果代表不能履行他们的职责(当轮到他们时,没能生成区块),他们会被除名,网络会选出新的超级节点来取代他们。

PoCS(Proof of Credit Share)机制,是公信链自主设计开发的共识机制,中文名叫做信用贡献证明机制(又称共享交换平衡机制),⽤来解决数据体量悬殊企业之间的共享交换不平衡问题。

联盟成员每完成一笔数据交易,则计算一次PoCS,贡献比根据买卖次数计算,并参与数据交易手续费的计算。PoCS低的联盟成员,将会付出比基准手续费更高的费用换回数据,PoCS高的联盟成员将会付出比基准手续费更低的费用换回数据。

PoCS和交易手续费实现原理的伪代码如下:

if ((total_sell + total_buy) >= pocs_threshold) {

    pocs = calculate_pocs(total_sell, total_buy);

    fee = scale_fee(pocs, data_transaction_base_fee);

} else {

    fee = data_transaction_base_fee;
}

pocs:贡献比,一个联盟成员在一个联盟中有且只有一个贡献比。

total_sell:当前账户卖数据的总次数。

total_buy:当前账户买数据的总次数。

pocs_threshold:产品阈值,若当前账户买卖总次数大于等于此阈值,才启用贡献比参与最终手续费的计算。

data_transaction_base_fee:不考虑贡献比的基准手续费,即全局参数中操作的手续费。

calculate_pocs:根据买卖数据次数计算PoCS。

scale_fee:根据pocs调整交易手续费。

3.为什么选择DPoS共识机制

现有区块链项目的主要共识机制为PoW和PoS,少部分项目采用修改后的BFT(拜占庭容错)的共识机制,BTC就是PoW机制下最成功的加密货币。PoW机制虽然已经成功证明了其长期稳定和相对公平,但在现有框架下,采用PoW的“挖矿”形式,将消耗大量的能源。其消耗的能源只是不停的去做SHA256的运算来保证工作量公平,并没有其他的存在意义。而目前BTC所能达到的交易效率为约5TPS(5笔/秒),以太坊目前受到单区块GAS总额的上限,所能达到的交易频率大约是25TPS,与平均千次每秒、峰值能达到万次每秒处理效率的VISA和MASTERCARD相差甚远。

PoS机制下较为成熟的数字货币是Peercoin(点点币)和NXT(未来币),相比于PoW,PoS机制节省了能源,引入了“币天”这个概念来参与随机运算。PoS机制能够让更多的持币人参与到记账这个工作中去,而不需要额外购买设备(矿机、显卡等)。每个单位代币的运算能力与其持有的时间长成正相关,即持有人持有的代币数量越多、时间越长,其所能签署、生产下一个区块的概率越大。一旦其签署了下一个区块,持币人持有的币天即清零,重新进入新的循环。在PoS机制下,因为区块的签署人由随机产生,则一些持币人会长期、大额持有代币以获得更大概率地产生区块,尽可能多的去清零他的“币天”。因此整个网络中的流通代币会减少,从而不利于代币在链上的流通,价格也更易受到波动。由于可能会存在少量大户持有整个网络中大多数代币的情况,整个网络有可能会随着运行时间的增长而越来越趋向于中心化。相对于PoW而言,PoS机制下作恶的成本很低,因此对于分叉或是双重支付的攻击,需要更多的机制来保证共识。稳定情况下,每秒大约能产生12笔交易,但因为网络延迟及共识问题,需要约60秒才能完整广播共识区块。长期来看,生成区块(即清零“币天”)的速度远低于网络传播和广播的速度,因此在PoS机制下需要对生成区块进行“限速”,来保证主网的稳定运行。

为了让处理效率能有质的突破,DPoS机制应声而出。DPoS机制要求在产生下一个区块之前,必须验证上一个区块已经被受信任节点所签署。相比于PoS的“全民挖矿”,DPoS则是利用类似“代表大会”的制度来直接选取可信任节点,由这些可信任节点(即见证人)来代替其他持币人行使权力,见证人节点要求长期在线,从而解决了因为PoS签署区块人不是经常在线而可能导致的产块延误等一系列问题。DPoS机制通常能达到万次每秒的交易速度,在网络延迟低的情况下可以达到十万秒级别,非常适合企业级的应用。因为公信宝数据交易所对于数据交易频率要求高,更要求长期稳定性,因此DPoS是非常不错的选择。

IV.GXChain的特点

高性能和可扩展性

公信链是一条拥有高并发处理能力的公链,每3秒出一个块,拥有每秒高达10万笔交易的处理能力,考虑到今后链上业务不断上涨的可能性,公信链支持横向扩展,这样可以迅速扩张每秒交易处理能力,并不需要分叉来达到共识。

参数动态调整

公信链不需要分叉就可以修改系统参数,通过共识投票的方式实现区块大小、出块速度、手续费等全局参数的动态调整。

例如:目前每3秒出一个块,可以动态调整参数到每秒出块;目前区块大小是2M,可以动态调整成大区块,如8M。

数据提供

在公信链上开发的去中心化数据交易所支持很多领域的数据交易和交换,企业和个人开发者可以交易获得和使用这些数据。

BaaS服务

公信链还提供一些如存储和验证类BaaS(区块链即服务:Blockchain as a Service)接口的支持,开发者根据丰富的BaaS-API、数据交易API、原生API开发出充满实际价值意义的区块链应用。

基于公信链的应用开发

与其他公共区块链相比,基于公信链开发的应用拥有各行业的数据支持,让开发者做出更有实际价值的商业应用。

数字资产发行

公信链上有数字资产的发行标准,允许开发者自由发行和流通应用。

代码开源

公信链以及相关代码已经在Github上完全开源。

开源地址 https://github.com/gxchain

V.GXChain技术架构

公信链技术架构如下图所示:

VI.GXChain应用架构

公信链在面向个人用户、企业用户、开发者三个方向上规划了丰富的应用和服务。

应用架构如下图所示:

1.面向个人用户的

钱包

钱包用来管理在公信链上发行的数字资产,目前我们开发了4种不同环境的支持,分别是PC版、移动版、浏览器版、命令行版。

PC版
支持Windows32bit及64bit、Linux桌面、MacOSX版本。

移动版
支持ios和android双系统,除了可以保管数字资产,移动版还实现了交易所行情对接,未来还将和数字资产交易所打通。

浏览器版
非常轻量化的在线使用,支持了PC版所有功能。入口 https://wallet.gxb.io

命令行版
操作相对复杂,是提供给专业用户使用的,例如数字资产交易所的工程师,建议具有命令行使用经验和相关技术背景的用户使用。

钱包下载地址

https://gxs.gxb.io/#downLoad

公信宝Dapp-布洛克城

公信宝Dapp是公信宝团队基于公信链——GXChain上开发的第一个大型个人移动端应用,它致力于解决个人数据管理和共享方面的问题。公信宝Dapp,让用户可以创建区块链身份,允许用户授权、管理个人数据,让个人数据所有权真正归属于用户。Dapp的内生激励机制将鼓励用户多维度、更全面的上传身份标签。Dapp既不缓存数据,又保护用户隐私安全。在用户授权同意的情况下,这些数据可以有非常丰富的应用场景。 这不仅仅是一个从现实世界到数据世界的过程,它更是一个由数据推动现实世界进化迭代的思考。在区块链这样透明的网络下,坏人作恶的行为会被永远记录,其作恶成本非常高。公信宝将用区块链技术减少现实世界中坏人数量,用区块链技术来解决数据孤岛,用区块链技术来完成绝对信任。最终我们用区块链技术来构建一个高效率、高幸福度的信用社会。 更多介绍请看详细的公信宝Dapp白皮书
zh/gxbDapp-whitepaper.md

2.面向企业用户的

去中心化数据交易所

公信宝团队在公信链上开发了一个去中心化数据交易所,数据交易所具有不缓存数据、保护个人隐私、保护数据版权、有效遏制造假以及支持双向匿名交易等特点。面向的典型客户为互联网金融领域的网络贷款、汽车金融、消费金融、银行等企业以及有数据交换需求的政府部门、保险、医疗、物流等政企部门,以去中心化思维解决了各个行业的数据安全交换和流通等环节中一直没有解决的诸多核心问题。并可以为全社会所用,广泛使用于公民的学习、工作、生活等各种应用场景中,让数据释放应有价值,提升社会协作效率。

更多介绍请看详细的去中心化数据交易所白皮书

zh/dataExchange-whitepaper.md

3.面向开发者的

公信链支持开发者调用开放的API来开发应用,分别是数据交易API、BAAS-API、原生API、统计分析API。
数据交易API:
经过开发者认证后,安装GXB-BOX后,点对即此API将允许开发者付费调用公信宝去中心化数据交易所的数据接口,丰富应用的实用价值。
BAAS-API:
公信链整合了IPFS技术,初期BAAS将提供业务数据存储、对象存储和验证服务,开发者可以将应用的数据存储到公信链之上,实现数据储存账本公开和过程校验。
原生API:
可以调用命令行钱包中很多区块链原生API,将直接访问区块链账本记录和发送交易。
统计分析API:
官方向开发者开放区块链上的数据统计分析服务API,有利于开发者做一些计算和展示功能。
区块浏览器API:
区块l浏览器实现了区块、交易记录和账户信息的功能,同时提供了网页和API两个两种方式进行查询, 不同的用户可以根据不同的需求进行选择。

https://block.gxb.io/#/

更多细节和内容可关注开发者社区论坛
https://forum.gxb.io/

VII.GXC和GXS的用途

资产介绍及用途

GXC

GXC是认证商户(企业、机构等)在公信宝点对点数据交易平台的买卖数据的结算记账数字资产,和人民币1:1锚定,价值不变,确保购买数据成本稳定。

GXS

GXS是公信链(GXChain)上的数字资产,GXS是个人用户使用的数字资产。它不仅具有流通价值,同时还是基于公信链应用的必备加密数字资产。

它的应用价值主要体现在以下几个方面:

1.开发者使用GXChain的各类开发工具进行开发,需要支付GXS作为使用费

2.在选举产⽣⻅证⼈时可作为选票使⽤

3.用于支付GXChain上各类系统使用费(如转账、升级账户、创建见证人等)

4.使用公信宝生态内的各类基础设施时需要支付GXS

GXS经济模型

在公信宝的模型中,GXS作为沟通CBD三方的重要媒介,是整个公信宝数据经济生态中不可或缺的重要部分。具体的使用场景如下:

个人用户(C) 获得途径

通过布洛克城挖宝获得GXS

通过完成活动或任务获得GXS

对社区做出贡献获得GXS

数据交易收入GXS

使用途径

使用布洛克城的服务消耗GXS

使用BaaS服务消费GXS

使用第三方应用消耗GXS

数据交易支付GXS

开发者(D) 获得途径

为社区做出开发贡献(包括BUG反馈)获得奖励GXS

通过开发应用赚取服务费GXS

销售应用产生的数据获得GXS

使用途径

使用BaaS服务消耗GXS

注册成为开发者消耗GXS

分发机制

GXS的总量为1亿个,总共分为ICO份额、私募份额、公信宝基金会份额三部分,详细分配情况如下:

GXS总量: 100,000,000 个

公募计划总额:39,000,000 个,占39%,实际公募发行2451万个,剩余的GXS其中500万个作为布洛克城挖矿奖励投放至布洛克城矿池,剩余949万个作为开发者支持基金,将扶持基于GXChain开发的应用。

私募总额:10,000,000 个,占10%,用于发放给最早期的私募投资者

公信宝基⾦会持有:51,000,000 个,占51%

公信宝基金会持有的Token为限制流通Token,以年为单位释放,第⼀年最多释放数额占GXS总额的6%(即第一年释放6,000,000个),⽤于推⼴计划(聘请顾问、⼈才招募、社区建设以及ICO推荐⼈奖励、宣传推⼴等),以后每年最多释放5%。基⾦会持币账号对全社会公开,并在其官⽹公布资⾦使⽤计划、使⽤⽤途等,接受社会监督。

七.团队主要成员介绍

黄敏强 创始人 CEO

⾹港财经学院 MBA 、⼭东科技⼤学 计算机学⼠
前汉鼎宇佑(股票代码300300) CTO
前汉鼎宇佑⾦融服务公司 总经理
前浙⼤⽹新互联⽹ 副总经理
在数据交换、互联网金融、区块链领域工作和研究十余年,从2012开始研究数字货币和区块链,参与并发起多个区块链项目,同时也是超级马拉松、越野跑、山地自行车等耐力运动爱好者。

涂国君 联合创始人 VP

湖南⼤学 计算机学⼠
先后在3家上市IT公司担任⾼管职务
创建过多家科技公司,拥有超过21年互联⽹、⽀付、信息安全、⼤健康等⾏业的从业经验,区块链深度研究者。

王成 CTO

国内顶尖数据技术专家
前51信用卡架构师,曾任职国内著名互联网公司如阜博通、51信用卡、大树网络并快速成为核心人物、主导角色。
在金融垂直领域衍生数据采集,清洗和挖掘有相当丰富经验。

徐若淞 CMO

复旦大学物理学学士
曾供华为技术、中国移动及同盾科技, 在数据领域、信贷风控领域有丰富的行业经验。

许潇鹏 运营总监

6年市场营销经验,历任浙江广电集团、思美传媒、网易市场负责人,负责过大量产品和各种行业的品牌传播和市场活动,对互联网营销、品牌策略经验丰富。

吴立宇 产品经理

原网易高级产品经理,曾先后在同花顺、微贷网等公司负责产品设计工作。深耕互联网金融行业,在C端和B端产品上均有丰富的产品经验。

蔡鑫 日本社区经理

日本大阪大学无线通信专业硕士,曾在某国内知名通信公司海外市场担任技术工程师并负责项目管理。精通日语,英语,可听说韩语,擅长不同文化间的沟通和跨国技术项目拓展。

蓝昊翔 PM&区块链开发⼯程师

全栈开发工程师, 精通区块链技术,Graphene社区活跃成员和代码贡献者,5年金融领域从业经验,13年接触区块链,并持续从事区块链技术的研究和应用,曾就职于美国道富、51信用卡、大树金融,在密码学、数据库、服务端和移动端等多个领域都有丰富的实践经验

张俊杰 区块链开发⼯程师

全栈⼯程师,擅⻓UI设计,前端开发,后端开发;精通node.js,python,负责过某外企、国内知名互联⽹⾦融公司前端开发架构⼯作,参与过基于区块链应⽤的开发⼯作。

朱礼廷 区块链开发⼯程师

数学学⼠和计算机硕⼠,Graphene社区代码贡献者,拥有丰富的P2P⽹络开发经验,熟悉区块链底层技术开发,精通C/C++、Python、Shell,曾就职于Vobile⾩博通担任资深开发⼯程师。

徐磊 区块链开发⼯程师

全栈工程师,熟悉各种前端技术,具备跨终端的前端开发能力和拥有数据可视化产品设计开发经验,精通PHP、Node、Python,曾任浙报集团、房产销冠核心前端开发工程师。

尧俊 服务端⼯程师

资深java工程师,前大树网络核心开发工程师,拥有丰富的互联网开发经验,对于大数据采集、分析、挖掘有相当丰富的经验。

沈冬明 服务端⼯程师

资深java工程师,前典典养车核心开发工程师,拥有丰富的互联网开发经验,同时对安卓开发也有很深的研究。

叶狄武 服务端⼯程师

后端开发⼯程师,有丰富的数据采集开发、数据建模经验,实现了组件化的数据采集服务。