节点软件文字版解析
～一起交流讨论
技术要点解析目录
一、BFChain区块链网络架构二、移动端公有链和PC公有链的移动端DAPP本质差异和逻辑拓扑图三、针对移动端公有链的技术难点，BFChain的解决方案四、共识机制解析五、证明是否为移动端公有链的关键点六、BFChain的TPS 和事务处理能力七、秒级交易确认八、离线注册、离线交易九、BFChain如何防止双花十、BFChain的分布式特性十一、BFChain的安全机制十二、BFChain的效率性能十三、BFChain多维度奖励机制 一、BFChain区块链网络架构当下绝大多数区块链网络在提供对外服务时依然需要一个中心化的服务器（比如移动钱包），BFChain网络设计中提出NAAS（Node As A Service 节点即服务）BFChain 网络中，节点分为The R-Node（实时节点）、The S-Node（服务节点）与 The D-Wallet（分布式钱包）的概念，分别实现对高性能网络节点以及分布式服务节点提供支持，实时节点为矿机节点，服务节点为移动设备节点，服务节点为链上钱包提供支撑， 矿机和移动设备在区块链网络中不同分工，共同协作，都可以参与链上治理和共识机制。二、移动端公有链和PC公有链的移动端DAPP本质差异和逻辑拓扑图 1. 移动端直接上链，以链上节点参与区块链治理，人人可以参与共识获得挖矿奖励2. PC公有链的移动端DAPP（如ETH移动钱包imtoken）1) 伪去中心： 因为移动终端无法直接访问区块链（ETH），实际的数据请求和业务过程由其他区块链节点完成，数据的可信度由参与节点是否作弊来保证，这样有违区块链去中心化的初衷。2) 伪节点: 移动终端如果不能接入区块链网络，或接入了区块链网络而数据不全，将不能有效参与网络的治理（传统共识机制下），虽然看上去是一个节点，在一定程度上也可以通过桥接手段完成间接通信，但依然算不上一个合格的参与节点。3) 无法参与共识：当终端网络与数据有一个缺失时，将导致终端失去参与共识的基础，不能参与共识往往代表着不能参与区块的建立，而这意味着伴随区块建立的奖励将无缘获得，对于贡献相同参与度的此类终端来说，某种意义上有失公平。（拓扑图如下）三、移动端公有链的技术难点，即移动设备上链的三大技术难点：移动终端（智能手机为主）的存储小、计算能力差、网络不稳定。在技术方面，BFChain的解决方案如下：1. P2P网络BFChain重新设计了 P2P 网络，叫它Full Link Duplex Communication（全链路双工通信）。 区块链网络是建立整个BFChain 的基础，传统区块链网络基本上都采用 Socket 的方式。1) 引入WebSocket 机制，能有效提高数据的通信能力和广播效率，并顺带解决了服务器到终端的主动通信能力，为我们提供高可靠高性能的 IFMChain 提供了基础。2) 互联网使用最广泛的协议“HTTP 协议”与 WebSocket 协议有机结合了起来，让BFChain的网络能力不仅能在节点之间提供高效互通，还能为跨区域网络、跨终端类型提供有效互通，为 NAAS 提供支持，并为我们开发真正意义上的分布式用 DAPP 提供了基础。基于上述P2P网络设计，不断有效解决了移动终端上链后点对点传输问题，还提供了更高性能更可靠的传输能力，同时为跨区域跨终端提供有效互通。2. 数据存储：专属的RSD移动存储机制。移动端主要存储区块哈希树和关键检查点。用两种数据库分工进行存储，区块哈希树为共识机制执行过程提供快速查询和识别的能力；对于需要参与共识的移动终端，需要在本地存储部分完整区块数据，并通过这部分数据参与到共识机制中。为了尽可能的减少终端存储的数据量，我们建立了关键检查点，终端只需要存储检查点后的区块数据即可，对于关键检查点的确立我们采用和区块一致的共识机制进行完成。3. 计算能力通过BFChain专属的RSD网络机制，移动终端以服务节点参与到区块链的共识机制里，服务节点拥有除打块之外的完整事务处理能力，如投票，同步，中转等，这些普通的事务处理对计算能力没有太多要求。总结而言，BFChain是通过解决了网络节点设计和共识机制基础上，有效极致地解决了P2P网络和数据存储的技术难题，从而实现了移动终端上链并参与链上共识机制。四、共识机制解析BFChain的链上共识机制采用DPOP-delegate proof of Participation (委托参与度权益证明机制)。简单的说，DPOP共识就是权益证明（拥有的权益数量）和参与度证明（包括在线时长、贡献带宽、交易量等）2种机制的组合形成的共识机制。 它除了有效继承了 POS 的经济属性、DPOS 的高效属性、PBFT 的全员参与属性外，还能有效避免无权益节点和高权益集体作恶成本低的问题，同时还为 The D-Wallet （分布式去中心化钱包）终端参与共识提供了基础。共识机制对比五、证明是否为移动端公有链的关键点通过三点来判断是否为移动端公有链1. 移动端直连（参与链上治理）1) 移动端区块必须可见2) 移动端同步必须可见3) 移动端节点直接参与中转验证方式：关掉手机的互联网网络，只留一台手机可以跟矿机联网互通，其他手机通过其他连接方式接入区块链网络，证明移动端节点直接参与中转2. 移动端链上权益奖励（移动端人人可以参与共识挖矿）3. 离线交易、注册（移动端设备就是一台服务器）六、BFChain的TPS 和 事务处理能力1. BFChain的TPS：指每秒支持同时在线交易挖矿的用户量2. BFChain的事务处理能力：包括用户在链上所有的注册、同步、转发、查询、账务处理的行为3. BFChain的TPS实验室数值超过10000，意味着两个小时内（每一轮打块2个小时，57个区块）可支持同时在线交易挖矿的用户量超过7000万。 实际上支持的总用户量（包含交易挖矿和事务处理的用户）数亿。七、秒级交易确认分层交易确认：在BFChain网络中，通过“同源交易”技术专利，一笔交易发生时先检查发起方的资产是否满足交易额，满足则通过网络层完成点对点支付（并没有完成交易）；同时把该交易信息广播给全网，（矿机节点）区块层通过“区块预处理”技术对该交易进行确认并广播结果，确认结果满足共识机制后接收方账户即可到账该交易的权益。 然后在最新区块生成过程中由打块节点把该交易写入区块。更通俗的解释，区块链中任何一笔交易都需要经过共识机制确认后才真正有效。 很多传统的区块链的交易确认采用的是交易确认和打块过程不分离的， 即接收方在交易记录写入区块后到账， BFChain是先通过区块层对交易记录进行预确认，接收方即可到账，然后在等待新的区块生成过程中写入。八、离线注册、离线交易1. BFChain 中，BFT服务节点安装在手机后，系统把手机配置成一台服务器，可以完成除了打块之外的注册私钥，同步区块，查询区块，投票挖矿，中转路由，链上交易等完整的事务处理。2. 手机连上BFChain网络的方式包括不限于：互联网连网，蓝牙，NFC，隔空投送等。即使没有互联网，只要手机能通过其他连接方式连上区块链网络，就不是离线状态。3. 真正的离线状态，指手机所有的连接方式均无法连上区块链网络（如飞行模式状态），依然可以进行注册和交易等本地化事务。 但需要手机连上区块链网络后，注册和交易信息才能发送到链上确认后存储。 这个技术主要用于证明BFT服务节点本身就是服务器，也是链上节点。九、BFChain如何防止双花BFChain和FINChain采用账务设计，权益以总量来参与计算，不关心账户中具体某一笔的权益来源，账户支出时只需要提供总量凭证，从根源上杜绝了双花的可能。离线交易时，发送方即使生成多个交易凭证，但只有第一个接收方承兑了该笔交易，发送方的钱包账户上的资产将直接减去该笔交易金额， 其他的交易凭证会根据最新的账户余额进行账务处理。所以不会出现离线交易双花。十、BFChain的分布式特性1. 移动端节点：人人可参与，无法控制2. 矿机节点：对矿机性能要求低，让普通用户也可以购买普通矿机接入区块链3. 矿机节点：多维度竞争打块机制不依赖权益的高低，低权益矿机通过高投票来获得打块挖矿权十一、BFChain的安全机制1. 双重私钥：登录密码和支付密码双重私钥，提供绝对的安全保障2. 链上资产安全：资产和交易全部在链上，无法篡改3. 密语密码：自定义密码，可以按照每个人通俗易记的密码格式，如：姓名，生日，一首诗，一句歌词等组合十二、BFChain的效率性能BFChain在存储，事务处理，交易速度，网络层，区块层，共识层综合方面把效率提升到极致。十三、BFChain多维度奖励机制BFChain设计了 The R-Node（实时节点）、The S-Node（服务节点）与 The D-Wallet（分布式钱包）。 参与节点根据参与方式的不同可以获得不同类型的奖励，如 The R-Node 主要获取打块奖励、The S-Node 主要获取服务奖励（为 The D-Wallet 提供服务），让不同维度的参与度贡献者都可以获得奖励。在奖励分配中，目前通过权益获得的奖励和提供参与度获得的奖励各占50%，在打块时进行分配（块中包含手续费时也将一起进行分配），权益获得的奖励将会直接分配到权益账户上，参与度奖励将会按权重分配到节点上的所有账户（包括 The D-Wallet 的账户），服务节点每提供一次服务都将增加服务节点获取奖励的权重，这样可以在服务节点少时鼓励服务节点的接入，服务节点充足时鼓励提供更高效率的实时节点，从而通过多维奖励机制从多个维度动态平衡BFChain网络。
共识机制对比
节点链接拓扑图
节点分类
