聪明又多金的巨头公司都在布局什么新技术？

伴随“区块链能结合哪些产业”逐渐从“讨论、布局与探索”过渡向“落地竞赛”，海外科技巨头的动作不断，并夺人眼球。这些行动不仅蕴藏颠覆垂直赛道竞争格局的能量，也在预告大量资金即将入场区块链和加密货币市场。

在区块链落地场景方面，国内外巨头的选择趋同（金融、供应链为主）。差别主要体现在，国内溯源需求旺盛，企业多于 to C 区块链应用上试水，而海外更拥抱“金融创新”，研发“火力”相对集中。当然，差异的背后是不同的政策态度、经济环境、技术创新力和公司宣发策略等等。

在专利申请方面，据 IPRdaily 《2018 年全球区块链专利企业排行榜》，IBM 的区块链专利数量（89 个）位居第二、紧随阿里巴巴（90 个），Intel 排名第 23，Google 位列 30 名。

为清晰呈现海外科技巨头在区块链领域的重点方向、入局方式和场景数量，

1. Apple

2017 年 12 月，据美国专利商标局，Apple 申请了一个结合区块链与PKI（Public Key Infrastructure，公钥基础设施）的时间戳验证系统。一旦黑客入侵单个节点，恶意修改时间值，将被真实节点检测到，进而保护 SE（Secure Element，安全元件，如存储机密信息的 SIM 或 microSD 卡）不被破坏。

2. Microsoft

2019 年 3 月，微软与新加坡物流公司 Cargo Community Network 合作推出基于区块链的航空货运计费、成本核算和对账系统。

2019 年 3 月，微软与区块链项目 XYO 合作开发支持智能合约的“按钮式地理空间区块链应用程序”。

2019 年 2 月，微软与西班牙电信公司 Telefonica 合作，在微软 Azure 平台上为电信行业开发新的服务模式。

2019 年 1 月，微软（日本）与区块链服务开发企业 Skill 就联盟链的实用性验证达成合作协议。

2019 年 1 月，基于微软 Azure 的数字资产平台 Bakkt 宣布完成 1.825 亿美元首轮融资，微软风险投资部门也出现在众多资方中。

2018 年 11 月，微软与非洲电子支付和商业公司 Interswitch Group 合作开发了服务于尼日利亚中小企业的区块链+供应链金融解决方案。

2018 年 11 月，微软在 Azure 上发布 Enclave-ready Ethereum Virtual Machine（eEVM）。eEVM 在微软企业级开源区块链基础平台 Coco（Confidential Consortium）的 TEE（可信执行环境）中运行。

2018 年 10 月，微软 Azure 云区块链服务与纳斯达克金融框架整合创建便于交易双方撮合、支付、结算、管理的区块链系统。

2018 年 8 月，微软与印度 IT 巨头 Tech Mahindra 合作，利用区块链技术遏制营销电话和短信。

2018 年 7 月，新加坡航空与微软、KPMG 合作推出区块链钱包 KrisPay，以支持航空公司会员将飞行里程转换为数字货币。

2018 年 6 月，微软（台湾）、神州数字及热酷启动三方区块链策略合作，神州数字旗下平台 MasterDAX 与 Microsoft Azure 共同推出交易所 BaaS 服务 MasterDAX 2.0。

2018 年 6 月，微软开发了一个向游戏发行商实时提供版税数据的区块链解决方案，以降低管理成本。

2018 年 6 月，微软和安永推出版权区块链工具，帮助创作者和软件开发人员收取版税。

2017 年 5 月，Azure 向开发者推出了一个新的区块链 POC（proof of concept）框架，使得企业客户以更低的成本和更短的周期搭建分布式应用。

2016 年 3 月，微软与 ConsenSys 宣布合作，微软开发人员可使用以太坊区块链来开发去中心化应用程序。

2015 年 11 月，微软在宣布在 Azure 上提供 BaaS 服务,并于 2016 年 8 月正式对外开放。微软后陆续推出用于解决企业区块链的性能、隐私和组织管理问题的企业级开源区块链基础平台 Coco Blockchain Framework（2017 年 8 月），以及基于云的区块链开发套件Azure Blockchain Development Kit（2018 年 11 月）。

3. Amazon

2019 年 2 月，亚马逊与埃森哲、万事达共同推出基于区块链的“循环供应链”，用于奖励小规模种植者和供应商的可持续行为。

2018 年 11 月，亚马逊推出基于区块链的亚马逊量子账本数据库（QLDB）和Amazon Managed Blockchain。

2018 年 11 月，美国专利商标局公布亚马逊的两项专利，分别与保护数字签名完整性和改善分布式数据存储方法相关。

2018 年 4 月，AWS 发布 Blockchain Templates（区块链模板），为客户提供预设的区块链框架，并配置入门所需的AWS资源，使其易于扩展，并可快速启动以太坊或 Hyperledger Fabric 网络。

2017 年 10 月，亚马逊注册了三个区块链相关新域名：amazonethereum.com、amazoncryptocurrency.com、amazoncryptocurrencies.com，据 Coindesk，亚马逊此前还注册了 amazonbitcoin.com。

2016 年 5 月，AWS 与数字货币投资集团 DCG 合作，为企业客户提供安全的区块链实验室环境。

4. Alphabet 

2019 年 1 月，WordPress 发布为中小新闻组织提供技术服务的平台 Newspack。Newspack 由谷歌领投（120 万美元），并内置由 ConsenSys 支持的区块链工具。

2018 年 7 月，谷歌云平台 GCP 与区块链服务平台 BlockApps 达成合作，向企业提供 BaaS 平台 STRATO。

2018 年 2 月，谷歌大数据分析平台 BigQuery 添加比特币链上数据，后陆续加入 ETH、BCH、LTC 等更多币种。

2017 年 6 月，比特币钱包 Blockchain 获由 Lakestar、Google Ventures 和 Richard Branson 领投的 4000万 美元融资。此外，Google Ventures 还参与投资过 Ripple、加密货币资产管理平台 LedgerX、国际支付提供商 Veem 和现已解散的 Buttercoin、云存储服务提供商 Storj Labs 等。

2017 年 3 月，Google 旗下 AI+ 健康公司 DeepMind，发文称将利用区块链技术，让医院、NHS、病人实时追踪个人健康数据。

5. Facebook

2019 年 2 月，Facebook 收购从事智能合约开发的区块链初创公司 Chainspace。

2018 年 12 月，据彭博社，Facebook 正在开发与美元挂钩的稳定币，可以让用户通过其旗下即时通讯应用 WhatsApp 转账，并将率先用于印度汇款市场。

2018 年 6 月，Facebook 成立区块链部门。负责人 David Marcus，曾任 PayPal 总裁，也是 Coinbase 董事会成员之一。

6. 三星电子

2019 年 3 月，三星 IT 解决方案和服务提供商三星 SDS，与鹿特丹港、荷兰银行合作开发基于以太坊的国际进出口区块链解决方案 Deliver，将服务于物流和航运公司、港口和海关当局。

2019 年 2 月，三星 Galaxy 新品发布会上展示，Galaxy S10 添加了硬件加密钱包功能。截至 3 月 28 日，此钱包仅对美国、加拿大和韩国的用户开放。截至 4 月 8 日，据币安赵长鹏，Galaxy S10 共支持 16 种加密货币。

2018 年 8 月，三星 SDS 与韩国银行联合会合作开发了基于区块链的认证平台 BankSign。该平台通过将连接银行系统和数据共享网络，来实现不同银行移动系统之间的互动，使用户只在一个应用上认证，即可在不同应用上进行交易。

2018 年 7 月，矿机公司 Innosilicon（芯动科技）宣布与三星电子合作，引入三星电子的 ASIC 芯片制造技术。

2018 年 6 月，三星 SDS 推出区块链物流平台 Cello Square 3.0，计划节省 20% 的物流运输成本。

2018 年 4 月，区块链初创公司 Filament 宣布达成 500 万美元的A轮融资，投资方为 Bullpen、Capital、Verizon 风投和三星风投。

2016 年 7 月，三星 SDS 宣布投资区块链和安全解决方案企业 Blocko。

2015 年起，三星 SDS 开始构建 Nexledger 区块链平台，使区块链应用可根据业务需求在以太坊和超级账本等多个网络上定制。2019 年 2 月，三星 SDS 宣布，Nexledger 加速器已通过了 Hyperledger Fabric 测试，可显著提升区块链交易速度。

2014 年 9 月，IBM 与三星合作开发基于区块链构建去中心化物联网系统 ADEPT。

7. Intel 

2019 年 3 月，英特尔、宝马集团（亚洲）和尼尔森宣布与（东南亚风投公司Trive Ventures 旗下）新加坡区块链孵化器 Tribe 达成合作。英特尔为 Tribe 提供业务和技术指导，通过 Xeon 可扩展处理器和英特尔 SGX 等技术提高区块链解决方案的隐私性、安全性和可扩展性。

2019 年 2 月，英特尔推出基于 Hyperledger Fabric 的商用区块链软件包。系统中包含启动 Hyperledger 驱动的区块链所需工具等。

2018 年 11 月，美国专利商标局授予英特尔一项比特币节能高效挖矿处理器专利。

2018 年 11 月，英特尔在以太坊年度开发者大会 Devcon 4 上宣布新的应用程序规范——可信计算应用程序接口（TC API），以实现在链下计算环境中执行交易，再将执行结果返回到以太坊主网上，以此帮助以太坊扩容。

2018 年 9 月，英特尔与 SAP 区块链联盟共同探索 DLT（分布式分类帐技术）业务，以优化区块链功能，并加快企业应用速度。

2018 年 9 月，英特尔与百度安全联合发布可信安全计算服务框架 MesaTEE。

2018 年 6 月，英特尔与 DAPP 平台 Enigma 共同发布区块链测试网络。

2018 年 3 月，英特尔公司提交基于区块链技术的数字版权专利申请。同时，英特尔与腾讯TUSI实验室就“区块链+身份认证”展开合作，前者主要提供硬件技术，后者的核心技术在于软件。

2017 年 10 月，英特尔与数字货币硬件钱包公司 Ledger 宣布合作。后者将其操作系统 BOLOS 与英特尔 SGX（软件防护扩展指令）的安全存储产品线相结合，为加密货币持有者提供一个更安全的储存方式。

2017 年 5 月，英特尔与区块链+健康公司 PokitDok 达成合作，共同研发医疗块链解决方案 Dokchain。英特尔将为 PokitDok 提供其开源软件 Hyperledger Sawtooth 作为 Dokchain 底层支持，并应用英特尔芯片处理块链交易。

2017 年 3 月，区块链创业公司 Filament 获 1500 万美元融资，Verizon Ventures 和 Bullpen Capital 领投，英特尔、三星 NEXT 等跟投。

2017 年 3 月，英特尔、摩根大通、微软等联合发起 EEA（Enterprise Ethereum Alliance，企业以太坊联盟），共同开发新的标准和技术，让企业更方便地使用以太坊区块链。

2016 年 4 月，英特尔发布“Sawtooth Lake 平台”区块链技术计划，允许企业构建分布式分类账，并表示平台或适用于国际汇款、保险索赔处理、供应链管理、物联网等场景。

8. Cisco

2019 年 3 月，Cisco Systems 发布报告，重点介绍其面向企业的区块链平台。报告预测，到 2027 年，区块链存储的价值有可能占到全球 GDP 的 10%。到 2021 年，预计区块链市场将达到 97 亿美元。

2018 年 3 月，美国专利与商标局披露一条思科的专利申请信息，思科于 2017 年 12 月提交一项区块链技术，让保密群组更简单安全地发送即时通讯消息、共享文件和其他信息。

2017 年 1 月，思科、博世（Bosch）、纽约梅隆银行（BNY Mellon）、Chronicled、Filament 等企业作为成员联合成立区块链与物联网联盟。联盟创建的 API 可支持以太坊、摩根大通 Quorum 以及 Hyperledger；协议允许用户登记多种弱身份信息，捆绑至更强的加密身份。

9. Oracle

2019 年 2 月，甲骨文第一批区块链应用程序云服务，包括全球航运商业网络（GSBN）、正保远程教育等十几家企业客户在使用实时应用程序，其他客户如 AJIB 银行、NeuroSoft、TradeFin 等正处于生产阶段。


2018 年 12 月，甲骨文和奢侈品电商平台寺库签署战略合作协议，创新消费者互动体验，建立奢侈品电商领域生态圈。

2018 年 10 月，甲骨文发布甲骨文区块链应用程序云 Oracle Blockchain Applications Cloud，包括面向四个使用场景（供应链交易、商品溯源、智能冷链和保修跟踪）的应用程序，以增强供应链的透明度和流程自动化。

2018 年 8 月，印度国家转型研究院（NITI）联合甲骨文，将区块链技术结合药品供应链管理，以实现对药品全程溯源，减少仿制假冒药问题。

2018 年 7 月，甲骨文推出区块链平台，用户可通过区块链数据监控供应链，追踪全球运输系统，实现更安全透明的跨境交付。

10. IBM

2019 年 3 月，IBM（日本）宣布将构建一个基于区块链的进行药品供应以及医疗数据交换的平台，制药企业、医疗团体等 20 家企业和团体宣布参与其中。

2019 年 3 月，IBM 开发通过供应链追踪药品来打击非洲假药的区块链医疗认证平台。

2019 年 3 月，IBM 宣布已与六家国际银行签署意向书，这些银行计划在 IBM 支付网络 World Wire 上发行稳定币。

2019 年 3 月，IBM 为美国信用社行业区块链联盟 CULedger 开发新的区块链解决方案，用于创新现有的商业模式和流程，改善部分服务，例如数字身份认证、用户客户合规性等。

2019 年 3 月，IBM 再提交两项区块链专利申请，涉及网络安全和数据库管理。

2019 年 3 月，IBM X-Force Red 推出区块链网络安全服务。预计到 2021 年，IBM 的企业区块链投资将达到 100 亿美元。

2019 年 2 月，IBM 与韩国信用卡公司 Hyundai Card 合作，改善人工智能和区块链技术在企业中的应用。

2019 年 2 月，IBM 与制药公司 Boehringer Ingelheim 合作，将临床记录保存在区块链上，旨在保持数据完整性、透明度和患者信息安全性，同时降低成本和加快自动化流程。

2019 年 2 月，IBM Research 宣布与保护和恢复淡水生态系统的非营利组织 The Freshwater Trust 以及低成本卫星连接传感器供应商 SweetSense Inc. 合作，试行区块链和物联网技术，以监测加利福尼亚州的可持续地下水使用情况。

2019 年 1 月，IBM 宣布使用 Hyperledger Fabric 区块链平台跟踪金属行业的供应链，包括从刚果民主共和国的矿山到福特汽车公司工厂的金属钴，以及墨西哥矿山的金属运输。此外，中国钴矿业公司华友钴业、韩国 LG 公司子公司 LG Chem 和科技公司 RCS Global 正在试点中。

2018 年 11 月，IBM 与外汇交易结算供应商 CLS 推出基于区块链的支付网络服务，首批客户包括高盛和摩根士丹利。

2018 年 11 月，IBM 与西班牙的主要电信公司 Telefónica 合作应用区块链中的概念验证（PoC）管理国际手机通话流量。

2018 年 11 月，IBM 与数据存储公司希捷合作，利用区块链验证硬盘驱动器的来源，打击假冒硬盘。

2018 年 10 月，IBM 与旅游商务平台 Travelport 合作推出利用区块链技术重构旅游分销、帮助企业管理企业差旅支出的人工智能平台。

2018 年 10 月，IBM 推出基于区块链的企业级食品信托平台，通过公链跟踪食品，沃尔玛、家乐福已加入。

2018 年 9 月，IBM 申请了一项专利，专利中描述了一个使用分布式分类帐技术（DLT）的系统，用以解决与商用和娱乐应用中无人机使用量增加相关的隐私和安全问题。

2018 年 9 月，IBM 宣布与健康数据公司 Hu-manity.co 合作，利用基于区块链的自主权身份识别技术让用户更好地控制其个人数据。

2018 年 9 月，IBM 基于 Stellar 网络开发区块链支付系统。

2018 年 8 月，IBM 推出基于区块链和 Stellar 协议的全球支付系统 IBM Blockchain World Wire，使金融机构能够在几秒钟内清算和结算跨境支付。

2018 年 7 月，IBM 与哥伦比亚大学合作推出区块链研究中心，旨在推动区块链应用开发和教育计划，并对区块链创业公司的监管问题提供建议。

2018 年 7 月，美国金融服务公司 Stronghold 近日推出锚定美元的稳定币 Stronghold USD，由资产管理公司 Prime Trust 托管，并与 IBM 合作探索稳定币的使用场景。

2018 年 7 月，IBM 与加纳政府合作利用区块链改善非洲国家土地管理流程，提高安全性和透明度，减少欺诈行为，增加投资和资金的获得。

2017 年 12 月，京东、清华大学、沃尔玛和 IBM 联合成立区块链食品安全联盟（BFSA），开发食品安全和可溯源区块链项目。

2017 年 10 月，IBM 宣布已与合作方区域金融服务公司 KlickEx Group 和 Stellar.org 建立了一个新的跨境区块链支付解决方案，旨在为金融服务公司为企业和消费者提供全球支付服务提高效率、降低成本。

2016 年 2 月，IBM 推出 BaaS 平台。

2015 年 12 月，Linux 基金会发起开源项目超级账本（Hyperledger），推进区块链数字技术和交易验证，30 家初始企业成员中包括 IBM、Cisco、Intel 等。

Hichain

海链（HiChain）基于原创数字内容的全球社交生态

海链旨在打造一个基于原创数字内容的全球社交生态。通过构造底层行业公链，为行业应用开发方和生态参与方，提供一个透明公正的价值创造、传递和交易的开放式服务平台。

海链通过提供基于原创内容和安全隐私社交的基础组件和服务，构造一个分布式商业经济体，解决四大问题。

1 大幅度降低创新的技术门槛

海链为行业提供的基础组件和服务，包括：
·一个可以参数化配置的 DAPP 应用模板；
·一个由第三方服务组成的 DAPP 装饰商城；
·一个可以直接发布的内置区块链经济激励的 Token 机制；
·一整套完善的实名认证及反欺诈系统，建立可信身份 ID；
·一整套 DAPP 分发服务。

创业者只需一个想法和简单的配置，即可生成一个安全稳定的 DAPP 应用，唯一需要做的就是运营好它。

2. 大幅度降低创新的费用门槛

海链提供最基本的项目启动资助计划，包括：

·海链生态基金，对生态内各类创新社区进行投资（可用于技术研发或用户积分兑换储备）；
·社区激励，对社区内用户行为进行激励（积分兑换储备）。

3. 大幅降低创新的制度门槛

对于生态内的各类项目，海链通过 DAPP 应用的积分通证与海币储备的自动汇率兑换机制，帮助应用方快速实现通证可交易的通道和途径。

海链基金会每年释放出一定数量的海币，按照智能合约，自动用于激励应用方，自动放入到应用方的海币储备金中，为应用方的积分通证提供价值出口。

·提供一个内置的数字内容资产交易所，方便用户直接交易变现；
·提供一个内置的区块链钱包，存储资产、便捷支付；
·提供一个快速众筹的机制，方便创作者、DAPP 创业者等生态成员快速完成募资

4. 大幅提升生态内产品的盈利能力

·一个强有力的 ADDistributor，精准的广告投放、匹配与分发系统，为 DAPP提供流量变现的直接手段；
·一个去中心化的游戏开放平台，大幅度提升 DAPP 的使用乐趣同时带来可观的增值服务收益。

海链生态体系的构成

海链的生态体系由四大部分组成：底层公链，Hi-Portal 服务，Hi-DAPP 体系，以及增值服务体系，如上图所示：

底层公链，打造一个庞大，丰富，安全的分布式商业体系，用以实现原创内容和知识分享，并以此建立可信的陌生人社交平台，需要建立一个功能强大的底层公链，并在其上承载着业务形态和功能各一的商业要素。

Hi-Portal 是 BaaS 技术服务，为了最大化的降低社区生态建设者的准入门槛，使其专注于社区运营，整个体系将提供，并不断丰富覆盖众多业务场景的基础功能组件。包括：可参数化配置的 DAPP 应用模板，DAPP 装修商店，内置区块链经济激励模型的 Token 机制等。此 BaaS 技术服务提高了整个商业体系的效率。

Hi-DAPP 体系，分布式商业体系的繁荣和价值实现，需要众多相互竞争与协作的原创内容社区，满足用户的创作欲望与社交需求，包括 BBS、博客、问答、音频、直播等不同形式的社区。此 DAPP 体系保障了海链的价值生产。

增值服务体系，任何一种经济活动，都离不开资金的流通和商品（服务）流通，因此，功能齐全的增值服务体系显得尤为重要，其中包括为各 DAPP 设立初期提供资金支持的 Hi-Bank，为各 DAPP 广告和游戏提供统一高效服务的 Hi-AD 和 Hi-Game，为各 DAPP 的 IP 版权提供定价交易的 Hi-Market 等。

以上四大部分形成有机的相互支撑的体系，最终形成持续增值的商业生态体系。

区块链技术实现

1．技术架构介绍

海链在技术架构上有六层，自下而上分别是：物理层、网络层、协作层、合约层、服务层和应用层。

1.1 物理层

物理层主要是算力硬件和数据硬件，包括 PC、手机、芯片（矿机）、智能硬件等，在场景层面，我们希望释放网格技术在过去 20 年积累的能量，逐步将目前主要由科研机构控制的数据中心、超算中心升级为运行海链协议的主节点。

1.2 网络层

点对点模块提供很多功能，包括通过单个连接的双向流、流控制和多路复用请求。适用于现有的互联网基础设施，包括防火墙，代理和安全，可以定义对等节点使用的消息，从点到点到组播。HCDN（Hichain Content Delivery Network）是部署在主节点中的全球分布式网络，目标是向具有高可用性和高性能的企业级终端用户提供内容。Redis 是一个实现数据结构服务器的开源软件项目，用来存储更新路由表，实现注册、发现节点。WebSocket 协议是一种独立的基于 TCP 的协议，它与 HTTP 的唯一关系是其握手由 HTTP 服务器解释为升级请求，海链的节点之间通过套接字传输数据。

密码模块主要包括抛币协议、单项函数和大数分解。一般来说，一个抛币协议具有三个性质：

1）Alice 必须在 Bob 猜测之前抛币；
2）在听到 Bob 的猜测后，Alice 不能再抛币；
3）Bob 在猜测之前不能知道硬币怎么落地的。

这个协议既可与公开密钥密码系统又可与对称密码系统一起工作，唯一要求是算法满足交换律。这个协议是自我实施的，任意一方都能即时检测对方的欺诈，不需要可信的第三方介入实际的协议和协议完成后的仲裁。这个协议的实际应用是能让 Alice和 Bob 产生随机会话密钥，以便双方都不能影响密钥产生的结果。假定 Alice 和 Bob加密他们的交换，这个密钥产生方法在存在窃听时也是安全的。

使用单向函数的抛币协议：

1）Alice 准备一个随机字串 str，选择 str 的“头”或者“尾”作为抛币结果result，与将 str 的 hash 值发送给 B；
2）Bob 猜测 result 是 str 的头还是尾；
3）Alice 拿出原始字串 str 公布，Bob 用该单向函数对 str 进行 hash 值生成，与收到的 hash 进行验证。

该方案的特点是实现相对简单，单向函数可用 sha-256、sha-384 等。禁止使用sha1、MD5 等，因为这些单向函数被证明存在小圈碰撞。该方案也可以将随机字串改为随机数，让 Bob 猜测随机数的奇偶性。

基于大数分解困难性的抛币协议：

1）Alice 随机选择 2 或者 3 个大素数，并将所选的素数相乘，将乘积发给 B；
2）Bob 猜测所得到的乘积是两个素数还是三个数的乘积；
3）Alice 拿出 1）中所选择的素数进行验证。

该协议在理论上来说是绝对公平的，且实现起来简单易行高效。数据模块中，主要特点是内容寻址、自然语义分析和物联网预言机。特别是利用自然语言处理、语音识别、图像识别等技术，对给定的原创内容进行分析，抽取出其所包含的指纹信息，然后从多粒度和多维度计算它与已登记的数字资产内容进行比对，从而判断提交的数字资产内容是否存在侵权问题。

第三方模块中，API 权限控制可以对 API 版本、功能、使用者等进行权限控制，数据对接转换可以让第三方数据与海链无缝对接，第三方信息记录可以控制和备份第三方使用等相关信息。

1.3 协作层

协作层包括共识、共治、共享三大模块。

共识模块核心是 POR 随机性证明（Proof of Random)，这是一种改进 DPOS 的两阶段共识机制，可以理解为“双代表制”，第一阶段的代表是随机的，随机体现公平；第二阶段的代表是选举的，选举体现效率。可以概括为：随机抽选，精准投票，轮番而治。

在共治模块中，除了基于 POR 的治理机制，还有声誉机制、稳定机制、应急机制。在共享模块中，主要包括发行、分配、奖惩和储备银行的算法实现。

1.4 合约层

合约层包括虚拟机模块和合约模块。

虚拟机的设计主要考虑和实现确定性、可终止性、沙盒保护机制、并行计算、分片、同步等属性，架构上是一个基于堆栈的虚拟机，拥有快速的启动时间和很高的执行效率。

海链采用脚本式智能合约语言。为了保证海链及基于脚本构造的智能合约的安全性，脚本的部分功能将固化于海链代码中，海链前期的脚本将仅提供数字资产发币及管理等基本功能，后续将根据需求确定是否增强脚本功能。和以太坊的智能合约相比，海链的智能合约不是图灵完备，但在安全性、易用性等方面有明显改进，和比特币的脚本相比，功能上又有增强，可以满足海链的需求。

智能合约模块中包括用户服务和容器服务两部分，包括各种服务基础，节点、用户注册功能；用户身份识别功能；资源授权功能，客户端应用使用用户数据时，需要经用户授权；监控 节点、用户使用区块链资源的状况，支持对历史记录进行审计；封装了和海币、原创内容等数字资产相关的余额查询、转移、确认等服务，各个 服务可供应用层和第三方应用开发商调用；根据业务应用特定要求编写，提供相关的服务，由所有利益相关者进行合法正确性验证，然后部署海链中执行。海链为上层应用提供RPC 形式的 API，以方便高效地访问海链中区块、账户、交易、智能合约等多种资源的功能，应用开发方通过 API 来开发应用。

1.5 服务层

服务层主要包括微服务、自动化服务和中间件服务。

目前有许多小项目甚至大项目将所有的代码及功能都包含在一个 WAR 包中，这种项目组织方式被称为 Monolith。在项目较小的情况下，这种代码组织方式还是可以接受的，但项目大了，这种方式会造成极大的浪费，版本发布周期变长，开发测试效率降低。海链将采用微服务（Microservice）架构，就是将整个Web应用组织为一系列小的 Web 服务。这些小的 Web 服务可以独立地编译及部署，并通过各自暴露的API 接口相互通讯。它们彼此相互协作，作为一个整体为用户提供功能，却可以独立地进行扩容。在使用微服务架构的情况下，软件开发人员可以通过编译并重新部署单个子服务的方式来验证自己的更改，而不再需要重新编译整个应用，从而节省了大量的时间。同时由于每个子服务是独立的，因此各个服务内部可以自行决定最为合适的实现技术，使得这些子服务的开发变得更为容易。如果当前系统的容量不够了，只需要找到成为系统瓶颈的子服务，并扩展该子服务的容量即可，这也是一种自动化服务。

海链将提供自主研发的中间件，包括监控、认证、注册、授权、交易、支付等中间件，以方便应用层的业务系统开发，提供低成本和低风险的对接模式。海链的身份认证服务结合智能合约、密码学技术，采用线上匿名、线下实名形式，以唯一身份映射为中心，适用于全球各种需要明确身份的应用场景。

1.6 应用层

应用层主要表现为海链 DAPP，包括 BBS、原创文学、原创音乐、原创视频、知识分享、游戏、社交、IP 版权、小众社区等等。用户可以在桌面应用、浏览器、或手机客户端上对原创内容进行 Hash 生成、溯源、抵押、发币、交易、支付等操作。

2 . 共识机制的技术实现方案

海链采用自主创新研发的，兼顾公平和效率的 POR（Proof of Random）共识机制，这是一个两阶段随机性证明：

第一阶段，随机代表抽选。通过不依靠算力取胜的密码学问题，随机得到部分代表，每个参选者都有同等概率被抽选为代表，保证了抽选的随机公平。

第二阶段，部分代表选举。通过选举，得到其余代表，保证效率。

抽选和选举辅以信誉机制，概率选举算法基于节点信誉以及随机数种子，随机数种子广播通过密码学技术保证准确、有序，选举过程完全匿名，选举结果不可预测，但可被全网验证，选举过程只需节点进行本地运算即可完成。

3 性能

对于传统的计算机处理器来讲，通常用 MIPS 这个指标来衡量处理器性能。MIPS（Million Instructions Per Second），即单字长定点指令平均执行速度，每秒处理的百万级的机器语言指令数。

而对于区块链系统的性能效率，无论比特币、以太坊还是其他任何区块链项目，大致可以从其信息吞吐量、网络延迟时间、出块速度、网络带宽、容量等指标来衡量区块链系统的性能。

3.1 信息吞吐量

主要考察区块链网络的交易吞吐量，一般用 TPS（Transaction Per Second）这个指标来衡量，即每秒钟能够交易的数量。对一个区块链项目来说，要实现大规模商业化应用，就必须有足够的性能处理很高的交易量。比特币网络的信息吞吐量上目前理论上的最大值也只有 7 TPS，以太坊的 TPS 也时常被诟病，网络经常发生拥堵。距离中心化处理速度上完吞吐量还有非常大的距离。以下是目前部分大规模商业应用的交易处理网络：

海链首创 POR 随机共识机制，通过“抽选制”保证公平性的同时，结合密码学加密验证技术保证了安全和效率，大大提升了海链的 TPS。主网完全上线后的 TPS 能达到 6000，后续通过链间通信扩展、抛币协议、图同构等技术的逐步应用，不断释放海链 TPS 的潜力，满足大规模 DAPP 商业开发和应用。

3.2 网络延迟时间

对于用户来讲，在操作的时候如果能够在极短的时间内就得到对操作的可靠反馈，能大大提升用户的体验。同时，低延时也会提升在海链这个区块链上构建应用的竞争力，而不是在别的公链或者非区块链平台构建应用。每个比特币交易区块需要 10分钟来处理，这意味着至少需要 10 分钟来确认这笔交易，以太坊的确认时间大约有十几秒。海链通过加密随机抽选技术和独特的概率选举算法，每个节点只需少量的本地运算验证，即可确认，大大提升了效率和确认速度，使得网络延迟时间大大降低，达到用户难以感知的程度，极大地提升了开发者和用户的体验。

3.3 出块速度

海链通过安全而又高效的 POR 共识机制、快速的抛币协议验证，配合跨链通信传输，第一阶段的出块速度就达到了 0.5 秒，超过了大部分区块链项目，使得海链的可用性十分可观，大规模应用潜力巨大，能够承载规模可扩展应用。

3.4 网络带宽

网络带宽是进行交易时所携带的数据在进行网络通信时所需要的网络资源。当区块链的规模越来越大时，所需要的网络带宽也将会越来越多。海链创新设计了独特的网络架构，率先将 DNA 计算在网络层中与密码学技术结合应用，实现低负载的大规模节点通信。在降低网络带宽消耗的同时，保证了网络通信的可靠性和效率，提升系统应对商业化高并发、高时序性能的能力。

3.5 容量

对于一个区块链系统，其所需的存储容量是在不断“膨胀”，需要应对不断增长的存储需求，并保证数据的安全可靠。对大型可扩展应用，更需要非常多的数据量来承载，这是大规模商业应用所无法避免的。海链在压缩技术上，结合密码学相关技术，开发了一种独特的压缩协议模式，同时涉及了侧链和去中心化的分布式存储技术。使得用户只需保留非常小的数据的同时，获得同样的安全和正确性保障，以应对无限增长的数据量，进一步提升了海链的扩展性。

4. 数据存储方案

海链保存原创内容的哈希值，根据海链的运行情况，后续海链上会承载文字、图片、音频、视频等大众化原创内容，对数据存储容量、性能有很高要求。海链将在保障数据高可用的前提下，区块链上存储文字、图片、音频、视频等的指纹，将原创内容数据分布式存储于链下。 存储包括存身份、存作品、存资产、存账本。

4.1 存身份

存身份就是存可信身份 ID，通过海链对海量用户的原创数字内容资产溯源和确权。海链为用户提供真实身份验证，基于海链可以开发相关真实身份验证的工具，可以作为一种实名认证信息，用户在使用接入海链的其他应用时不用重复验证，从而实现跨域 ID。海链为每个 ID 绑定区块链钱包，区块链钱包是存储加密币的软件程序。账户拥有者有私人密钥通往他们的钱包，此密钥是访问海链地址的唯一途径，因此也是接收或发送信用的唯一方式。

4.2 存作品

存作品就是数字内容原创激励机制与开发协议，内容社区 DAPP 标准开发组件。海链支持包括文字、图片、音频、视频等在内的原创数字内容哈希值上链。海链中的原创内容哈希值上链，采用的主要技术是散列函数。散列函数是输入敏感的，它可以保证不同的内容几乎不可能映射为相同的摘要值。海链为内容原创作者提交的每一份原创内容的生成哈希值，并抽取 CMI（Content Metadata Information，内容元数据信息），哈希值及其 CMI 是证明内容原创性的重要依据，能够有效地支持原创内容鉴权、授权、维权等服务。CMI 主要包含：1）内容作者，用户在海链社区的账户信息作为内容作者的身份标识；2）创建时间，使用 UTC 加盖时间戳确保了版权登记时间的权威性和可靠性， 先创作内容并先申请的内容创作者优先对内容获取版权；3）授权协议，内容所有者可以指定其它所有者以何种方式使用他的原创内容，包括授权策略和具体实施方式等内容。任 何开发者可以随时查看海链社区的内容哈希及 CMI信息。

4.3 存资产

存资产主要通过海链内置的去中心化交易协议。买卖双方的交易信息匹配由 基于智能合约的内部机制实现，构建出满足用户体验，并且安全、高效的去中心化交易所，保证用户资产在整个过程中仍然存放在本人的地址中，为大批量且低成本的价值转移提供充足的流动性服务。基于海链的去中心化交易所，也将会成为海链创新的个性化身份通证的最佳交易平台，甚至可以将资产（如股票、商品等）实现价值转换，头部 IP 和社区可以基于海链发行自己的 Token。

4.4 存账本

存账本指的是海链的记账系统。海链的记账系统分为两部分，海币账本和海链Token 子账本，其中海币账本由海链本身实现，不依赖于智 能合约，海链 Token 子账本由智能合约提供专用指令实现，以满足存账本的安全性和灵活性需求。

5 安全性说明

海链网络中的节点试图作恶或遭受攻击时(如发送非法数据、流量攻击、篡改数据)，会立刻被网络中其他节点探测到，网络会立刻对该节点进行隔离并发送警报。同时为增强用户对海链的信任，海链将提供监控服务，实时监控所有节点及其状态。第三方应用开发商根据监控服务可以对区块历史数据进行审计。

6 跨链方案

海链的跨链是为了解决如何让一条链上的Token转移到另一条链上。跨链是一套链和链之间的清算机制，而清算的本质就是精确记账，所以跨链不仅仅是信息的传输，跨链解决的是两个分布式账本针对同一用户或不同用户控制的账户发生 Token 转移时，如何在两个账本中精确记账的问题。

海链跨链主要解决两个难点问题，一个是分布式验证原链上的交易状态。原链上的交易信息对于另一条链来说是一个外部信息，保证这个外部信息进入另一条链时是正确的。另一个是跨链交易时确保原链上的 Token 总量不会因为跨链而发生变化。当Token 跨出原链时，原链上的 Token 进入“锁定”的状态，当 Token 跨回原链时，这些 Token 被解锁。通过去信任的管理机制完成“锁定”“解锁“的过程。

为了安全地进行互转， 海链目前采用最成熟的侧链技术来实现跨链，用双向挂钩（2WP）实现侧链的核心，侧链服务于主链。海链使用高一致性的共识算法来增强跨链的安全性。小额的交易通过走侧链的方式，不仅可以加快转账速度，减轻主网的压力，而且可以更好的隐蔽拥有大量存储价值的主账户地址。

海链会采用 Polkadot 方案来实现跨链，通过一条中继链来实现其他所有链的交易验证，然后通过平行链的创建实现与原链的交易与通信。在解决跨链的同时，创造一种异构、可扩展、可延伸的架构。

7 扩展方案

海链将仔细区分业务功能，将部分既可放在智能合约中，也可放在应用系统中的功能，优先考虑放在应用系统中。 海链按公开规则对节点设置准入标准，保证系统的可扩展性，基于模块化设计，引入更多基本服务和扩展服务， 支持更为丰富的业务应用。

海链技术将分期实现，前期首先实现内容哈希上链、数字资产确权、溯源、交易等。后期将增加内容上链、分布式存储等。由于内容上链涉及分布式存储及高并发用户访问，海链将整合 IPFS（InterPlanetary File System，星际文件系统）和 DAG（有向无环图）的技术优势，开发内容可寻址的对等超媒体分发协议，支持高并发，提高交易确认效率和并发性能，还可以通过见证人机制，防止 “双花”问题。

生态应用

1 DAPP 和海链的商业关系

1.1 DAPP 持有人

海链提供的各项基础设施，首先要服务的，就是各个 DAPP 的创始人，即 DAPP持有人。DAPP 持有人大体可以分为三类：

第一类是在互联网商业中已运行社区的公司或组织，他们通常有比较成功的运营经验，并且可以自带大量流量或广告，希望借由区块链技术解决现实问题，如提升现有社区的活跃度。

第二类是在互联网商业中没有成熟社区的公司或组织，比如线下某些细分领域的产品或专业服务提供者，甚至是公益组织。他们希望借助海链生态打造他们自己的会员生态系统，以达成实体业务到链的跨越。

第三类是个人用户，他们也可以借助海链提供的一站式生态体系，拥有自己的DAPP 社区，用于个人 IP 的传播或维护，如某个明星的粉丝社区，又或者是某个成功企业家的人脉资源圈，还可能是某个作者，画家，甚至是政府官员等等。因为海链提供的 ID 系统支持跨 DAPP 的社交，便于用户在不同的 DAPP 中自由迁徙。这种流量效应可以为 DAPP 持有人省去以往在不同社区间重复发帖的烦恼，直接面对全球用户，更加高效的吸引，聚集，转化，传播更加高效。

1.2 初始准备金制度

为提高 DAPP 的活力与生命力，一个 DAPP 持有人可以根据自身的需要在其DAPP 内部，以自己设定的游戏规则发行自己的 Token。但是作为海链上的不同DAPP，如何解决彼此间的汇率关系，就显得非常重要。我们需要避免因个别 DAPP有意或者无意的增发机制，造成对海币的价值冲击进而波及到其他 DAPP。因此，初始准备金制度应运而生。

初始准备金制度要求每个 DAPP 持有人在建立 DAPP 之初，就要持有海币，并以持有海币的数量和其发行的 Token 的数量进行关联，以确定最终汇率。这样做的另一个好处是，可以过滤掉那些实力不足的个人或组织，避免 DAPP 数量过度爆发占用公共资源。最后，通过 DAPP 持有人对海币的储备需求的增加，也可以增加海币的市场需求和价值。

初始准备金可以由以下四种方式获得：第一，DAPP 持有人在市场中积累或购买而来；第二，由海链生态基金投资获得，类似股权融资；第三，向社区众筹而来。

1.3 功能设定

DAPP 持有人在缴纳初始准备金后，即可进入 DAPP 功能设定环节，包括可参数化配置的 DAPP 应用模板，DAPP 装修商店，内置区块链经济激励模型的 Token 机制，治理模型机制等。

完成这些设定之后，一个个性化的 DAPP 社区就建立完成了。

2 DAPP 与增值服务体系

除了个性化的 DAPP 社区，海链为 DAPP 持有人和用户提供了大量跨 DAPP 的增值服务体系，用以保障整个海链的价值流通。如跨 DAPP 的社交社交平台和 ID 系统，为各 DAPP 广告提供统一高效的广告流量服务的 Hi-AD，为各 DAPP 的 IP 版权提供定价交易的 Hi-Market，为游戏道具提供服务的 Hi-Game 等。所有这些增值服务体系都是由第三方服务商提供完成，由海链基金会统一管理。

2.1 Hi-AD

Hi-AD 将委托第三方服务商，打造类似 ADsense 的广告分发系统，利用 DAPP集群带来的聚集效应以及流量效应，吸引更多更优质的广告商并加以精准分发。广告商将购买 HIC 并根据 HIC 的支付量和广告性质进行智能分发。

用户通过在自己主页开设广告位，根据相关性算法，同样可以由 Hi-AD 分发与用户主页匹配的广告，其他用户通过观看广告可以获得收入激励，开设广告位的用户也可以获得收入激励，具体收入激励的分配，由各个 DAPP 自行决定。当某个广告内容与开设广告位的用户意图相悖时，该用户可禁止该广告的展示，下一个广告将会被替换。

2.2 Hi-Game

Hi-Game 将委托第三方服务商进行小游戏的开发，以及相关游戏道具和经济激励物品的设计与制作。制作好的游戏道具或经济激励物品，将由第三方服务商标定基础的 HIC 价格及发行总数量。

游戏道具通常是指不与各个 DAPP 的 Token 激励关联的，可由用户直接从游戏服务商处购买的道具，该道具仅限在游戏中使用，无法进行展示，交易或打赏。经济激励物品是指与各个 DAPP 的 Token 激励直接相关，初次获得必须由用户通过 DAPP的交互行为获得经济激励奖励而来的物品。可以进行展示，交易和打赏。这样设计的目的是为了防止 DAPP 或 Hi-Game 运营商通过随意发行物品变相增发 Token。

游戏道具由 Hi-Game 运营商根据游戏需要自行向用户提供销售。经济激励物品的采购数由 DAPP 运营者自行决定，并向 Hi-Game 运营商支付相应 Token。因此经济激励物品的所有权可以理解为被集体锁定的 Token。DAPP 运营者可以自行设定用户获得激励时不同经济激励物品的获得比例区间。用户在获得经济激励时，可在该区间内选择获得哪种物品以及该物品的收益百分比。

2.3 Hi-Market

物品所有权交易机制

无论是飞机碎片还是完整的飞机所有权，都可以到市场与其他用户进行交易。碎片不具有直接流通的 Token 价值，所以对于那些收集完整物品无望，或者被赠与完整物品的用户来说，可能倾向于折价兑换成 Token。而对于辛辛苦苦集齐完整物品的用户来说，可能倾向于以略高于初始定价的价格出售给其他用户。物品本身的稀缺度，颜值，甚至名称，都可能影响物品被交易的热度，进而影响其价格。而物品的发行数量、外型和名称，都可以由赞助商订制，作为 DAPP 的额外收入。

此外，物品还将提供合成或升级的功能，需要消耗额外的道具，道具销售由海链的第三方游戏服务商负责。

市场交易机制

在海链的市场中，除了可以交易物品所有权，也可以进行作品版权的交易，以及不同 DAPP 的 Token 与海链币之间的兑换。

物品所有权与版权完全由用户交易双方自主定价，海链不进行任何干预动作。

Token 兑换需要汇率支持，完全依据海链的汇率系统进行兑换，任何人不得调整价格。当然，私下的赠与行为不在海链的影响范围之内。

网址：https://www.hichain.org/