基于區(qū)塊鏈模塊化高效率基礎(chǔ)設(shè)施“Luther”介紹

Luther 是一個模塊化的高效率區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施，不僅是大家熟悉的公有鏈基礎(chǔ)設(shè)施，它也是一個聯(lián)盟鏈基礎(chǔ)設(shè)施；所以Luther既可以服務(wù)于廣大創(chuàng)業(yè)者建立公有鏈，又可以服務(wù)于企業(yè)、集團、銀行甚至政府機構(gòu)建立聯(lián)盟鏈。

（1）公有鏈

公有鏈就是大家熟悉的BTC，ETHEREUM之類；公有鏈是對所有人開放，任何人都可以參與加入節(jié)點，同時所有數(shù)據(jù)默認公開;目前在公有鏈領(lǐng)域，中國技術(shù)處于世界先進水平，已經(jīng)誕生了很多國際性的公鏈，例如大家熟知的NEO，QTUM等。

（2）聯(lián)盟鏈

聯(lián)盟鏈是指若干個機構(gòu)共同參與記賬的區(qū)塊鏈，即聯(lián)盟成員之間通過對多中心的互信來達成共識。聯(lián)盟鏈的數(shù)據(jù)只允許系統(tǒng)內(nèi)的成員節(jié)點進行讀寫和發(fā)送交易，并且共同記錄交易數(shù)據(jù)。

聯(lián)盟鏈作為支持分布式商業(yè)的基礎(chǔ)組件，更能滿足分布式商業(yè)中的多方對等合作與合規(guī)有序發(fā)展要求。例如：聯(lián)盟鏈會更適合組織機構(gòu)間的交易和結(jié)算，類似于銀行間的轉(zhuǎn)賬、支付，通過采用聯(lián)盟鏈的形式，就能打造一個很好的內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)來大幅提高效率。

聯(lián)盟鏈和公鏈相比，在高可用、高性能、可編程，隱私保護上更有優(yōu)勢，它被認為是“部分去中心”或者是“多中心”的區(qū)塊鏈。聯(lián)盟鏈讓節(jié)點數(shù)得到了精簡，能夠使得系統(tǒng)的運行效率更高、成本更低，在單位時間內(nèi)能夠確認的交易數(shù)量要比公鏈大很多，更容易在現(xiàn)實場景中落地。此外，聯(lián)盟鏈相對于公有鏈非常重要的特點就是節(jié)點準入控制與國家安全標準支持，確保認證準入、制定監(jiān)管規(guī)則符合監(jiān)管要求， 在可信安全的基礎(chǔ)上提高交易速度。

總體架構(gòu)

組件模塊化

Luther將區(qū)塊鏈所有的核心進行模塊化，尤其是對共識算法模塊化并以Luther標準的接口提供服務(wù)，使得Luther的子鏈開發(fā)者們能夠根據(jù)自己的業(yè)務(wù)靈活選擇積木方塊組建自己的公有鏈、聯(lián)盟鏈、私有鏈。

更完善智能合約

據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示ethereum的DAPP數(shù)量已經(jīng)達到561個，為了能夠保證ethereum上的DAPP可以遷移到Luther上，LVM完美兼容solidity智能合約。除此之外Luther新增支持golang語言開發(fā)業(yè)務(wù)智能合約，部署到區(qū)塊鏈上之后通過封裝智能合約的標準GRPC接口對外提供服務(wù)以便進行業(yè)務(wù)處理。

可擴展存儲

我們將把存儲做成可拔插的組件，這樣使得存儲便于擴展；可以輕易擴展集群nosql數(shù)據(jù)庫，以便支撐應(yīng)用的龐大數(shù)據(jù)量；支持leveldb、couchdb和cassandra。

多鏈并行

Multiple-chain是除了main-chain之外還可以有很多并行運行的sub- chain，peers可以加入到不同組織或聯(lián)盟的sub-chain，peer和sub-chain是多對多關(guān)系；每一條sub-chain都有自己的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，做到了多鏈數(shù)據(jù)隔離；這樣可以滿足企業(yè)的聯(lián)盟鏈構(gòu)建。

以一個金融業(yè)務(wù)場景說明多鏈并行的應(yīng)用場景：

1. 在這場景中區(qū)塊鏈的參與角色可以分為：銀行、金融服務(wù)商、監(jiān)管部門；他們?nèi)繀⑴c到main-chain中；進行數(shù)據(jù)共享、交易共識。

2. 然而在參與者中各角色之間可能存在競爭關(guān)系，同時存在數(shù)據(jù)隱私的需求；所以在同一銀行的各分行之間可以建立sub-chain；其他節(jié)點如果得到了sub-chain的允許也可以動態(tài)加入到這條sub-chain中進行數(shù)據(jù)共享。

3. 通過main-chain和sub-chain的設(shè)計，各參與角色既能夠通過區(qū)塊鏈進行賬本共享、交易共識；又能夠進行權(quán)限控制，核心數(shù)據(jù)隔離；使得各方數(shù)據(jù)得以權(quán)限保護，只共享每個角色想要共享的數(shù)據(jù)；在保證自己核心競爭力的同時進行數(shù)據(jù)互通，達到共贏。

4. 比如ethereum，任何人都可以參與進區(qū)塊鏈中，作為全賬本節(jié)點，節(jié)點擁有整個區(qū)塊鏈的所有數(shù)據(jù)，并且可以任意查閱，因此無法存放敏感隱私數(shù)據(jù)和機密數(shù)據(jù)。

5. Luther的數(shù)據(jù)權(quán)限控制也是模塊化的，使用者可以按照自己的業(yè)務(wù)需求選擇。

跨鏈協(xié)議

跨鏈，顧名思義，就是通過一個技術(shù)，能讓價值跨過鏈和鏈之間的障礙，進行直接的流通。

區(qū)塊鏈是分布式總賬的一種。一條區(qū)塊鏈就是一個獨立的賬本，兩條不同的鏈，就是兩個不同的獨立的賬本，兩個賬本沒有關(guān)聯(lián)。本質(zhì)上價值沒有辦法在賬本間轉(zhuǎn)移，但是對于具體的某個用戶，用戶在一條區(qū)塊鏈上存儲的價值，能夠變成另一條鏈上的價值，這就是價值的流通。

如果說共識機制是區(qū)塊鏈的靈魂核心，那么對于區(qū)塊鏈特別是聯(lián)盟鏈及私鏈來看，跨鏈技術(shù)就是實現(xiàn)價值網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，它是把聯(lián)盟鏈從分散單獨的孤島中拯救出來的良藥，是區(qū)塊鏈向外拓展和連接的橋梁。

由于LutherChain的模塊化和多鏈并行特性，將來會有大量公有鏈、聯(lián)盟鏈、私有鏈基于LutherChain技術(shù)實現(xiàn)，所以LutherChain內(nèi)置垮鏈協(xié)議模塊，開發(fā)者可以簡單輕松的運用垮鏈協(xié)議打通多鏈生態(tài)圈。

（一）Luther的垮鏈協(xié)議將支持bitcoin，ethereum，EOS以及Luther的子鏈。

（二）Ethereum和Luther垮鏈流程

·在ethereum和LutherChain上分別發(fā)布錨定代幣E-luther，L-ether；

·在ethereum和LutherChain上分別部署gateway contract；

·在ethereum和LutherChain兩側(cè)都部署區(qū)塊和交易監(jiān)聽；

·以用戶A轉(zhuǎn)賬給用戶B為例，價值從ethereum網(wǎng)絡(luò)傳遞到LutherChain網(wǎng)絡(luò)中，用戶A發(fā)送1個ETH給用戶B；

·步驟①，用戶A發(fā)起轉(zhuǎn)賬，會預先通過value exchange 做實時的價值轉(zhuǎn)換，然后調(diào)用Ethereum gateway contract進行轉(zhuǎn)賬，參數(shù)包含：ETH數(shù)量，折算目標鏈資產(chǎn)LTH的數(shù)量，目標鏈用戶B的地址等。

·步驟②，步驟①的交易被Listener監(jiān)聽。

·步驟③，由Listener模塊自動觸發(fā)調(diào)用LutherChain gateway contract，從Listener地址轉(zhuǎn)賬1個L-ether到LutherChain gateway contract的被監(jiān)聽的池地址；真正的ETH留在Ethereum gateway contract內(nèi)作為準備金。

·步驟④，Listener監(jiān)聽到L-ether的轉(zhuǎn)賬交易。

·步驟⑤，由Listener觸發(fā)調(diào)用LutherChain gateway contract。

·步驟⑥，合約轉(zhuǎn)賬給用戶B 4000個LTH。

·從LutherChain到ethereum的轉(zhuǎn)賬流程一樣。

·整個垮鏈轉(zhuǎn)賬過程，用戶都可以在cross chain browser中查詢跟蹤。

共識機制

POW

提供標準的POW算法作為模塊組件，支持CPU和GPU挖礦。

POS/DPOS

提供標準的POS/DPOS 算法作為模塊組件。

POS：也稱股權(quán)證明，類似于財產(chǎn)儲存在銀行，這種模式會根據(jù)你持有數(shù)字貨幣的量和時間，分配給你相應(yīng)的利息。

簡單來說，就是一個根據(jù)你持有貨幣的量和時間，給你發(fā)利息的一個制度，在股權(quán)證明POS模式下，有一個名詞叫幣齡，每個幣每天產(chǎn)生1幣齡，比如你持有100個幣，總共持有了30天，那么，此時你的幣齡就為3000，這個時候，如果你發(fā)現(xiàn)了一個POS區(qū)塊，你的幣齡就會被清空為0。你每被清空365幣齡，你將會從區(qū)塊中獲得0.05個幣的利息（假定利息可理解為年利率5%），那么在這個案例中，利息 = 3000 * 5% / 365 = 0.41個幣，這下就很有意思了，持幣有利息。

比特股的DPoS機制，中文名叫做股份授權(quán)證明機制（又稱受托人機制），它的原理是讓每一個持有比特股的人進投票，由此產(chǎn)生101位代表 ， 我們可以將其理解為101個超級節(jié)點或者礦池，而這101個超級節(jié)點彼此的權(quán)利是完全相等的。從某種角度來看，DPOS有點像是議會制度或人民代表大會制度。如果代表不能履行他們的職責（當輪到他們時，沒能生成區(qū)塊），他們會被除名，網(wǎng)絡(luò)會選出新的超級節(jié)點來取代他們。

PBFT

PBFT ： PracTIcal ByzanTIne Fault Tolerance ， 實 用 拜 占 庭 容 錯 算法。 PBFT是一種狀態(tài)機副本復制算法，即服務(wù)作為狀態(tài)機進行建模，狀態(tài)機在分布式系統(tǒng)的不同節(jié)點進行副本復制。每個狀態(tài)機的副本都保存了服務(wù)的狀態(tài)，同時也實現(xiàn)了服務(wù)的操作。將所有的副本組成的集合使用大寫字母R表示，使用0到|R|-1的整數(shù)表示每一個副本。為了描述方便，假設(shè)|R|=3f+1，這里f是有可能失效的副本的最大個數(shù)。盡管可以存在多于3f+1個副本，但是額外的副本除了降低性能之外不能提高可靠性。

由于PBFT算法隨著節(jié)點數(shù)的增多，其性能將下降，而公有鏈節(jié)點數(shù)量大多龐大，所以PBFT算法作為組件，供聯(lián)盟鏈選用；作為企業(yè)級聯(lián)盟鏈，PBFT算法有其獨特的優(yōu)勢。

背書策略

背書策略模式，和PBFT一樣，作為聯(lián)盟鏈共識選項，用戶自定義標準格式的背書策略和智能合約一起發(fā)布到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上；背書策略根據(jù)鏈內(nèi)的組織架構(gòu)靈活配置。

舉例：

在一個商戶聯(lián)盟中，商戶A擁有20個節(jié)點，商戶B擁有30個節(jié)點，商戶C擁有40個節(jié)點，商戶D擁有50個節(jié)點，共同組成一條鏈；

背書策略定義為：

（18 of A & 20 of B & 10 of C & 1 of D） or （15 of A & 22 of B &38 of C & 40 of D）

對于一個交易，每一個節(jié)點都會執(zhí)行智能合約并對結(jié)果進行背書簽名，在背書策略驗證模塊，只要達到了背書策略公式所描述的節(jié)點數(shù)量通過了驗證，則共識達成，即視為交易有效，否則就判定為失敗交易。

背書策略的權(quán)重，是在聯(lián)盟組建時由聯(lián)盟成員自由商榷后確定的。

Luther 的經(jīng)濟模型

Luther 系統(tǒng)中內(nèi)置的系統(tǒng)代幣代碼為 LTH，系統(tǒng)內(nèi)置代幣是整個系統(tǒng)生態(tài)的驅(qū)動劑，將用于支持應(yīng)用發(fā)展、支付應(yīng)用消耗費用、支持子鏈數(shù)字資產(chǎn)智能兌換、參與共識獎勵、支付交易手續(xù)費等。

（一）代幣發(fā)行分布

LTH初始發(fā)行 10億，其劃分為六大部分，具體比例如下：

1、網(wǎng)絡(luò)維護，占比 20%，共 2億，主網(wǎng)上線后由礦工挖礦逐步產(chǎn)出。主網(wǎng)上線前處于鎖倉狀態(tài)。

2、私募眾售，占比 30%，共 3億。

3、團隊，占比 15%。共 1.5億，團隊的部分會鎖倉，上線后分 20 個月線性解鎖，每月解鎖 5%。

4、Luther基金，占比 15%，共 1.5億，用于社區(qū)生態(tài)建設(shè)。

5、商務(wù)合作， 占比 15%，共 1.5億，用于上交易所，商務(wù)合作等。

6、空投推廣， 占比 5%，共 5000萬。用于空投給主流token的社區(qū)成員地址。

（二）區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)維護

和BTC一樣LTH總量恒定，不會通脹。

代幣總量的20%將由挖礦產(chǎn)出，并逢2年減半。挖礦產(chǎn)出細則將在主網(wǎng)上線前公布。

（三）LTH價值體現(xiàn)

1. LTH代幣作為鏈上交易的燃料。

2. 智能合約部署和執(zhí)行將消耗一定的LTH。

3. 在未來，任何Luther的子鏈資產(chǎn)都將會對LTH代幣持有者進行一定比例的空投。

4. 可以享受所有Luther基金會旗下區(qū)塊鏈應(yīng)用收益的30%分紅。分紅以LTH持有量為依據(jù)按比例分發(fā)。

5.Luther將作為Luther上第一個應(yīng)用ltalk（鏈鏈）以及未來所有基于Luther生態(tài)應(yīng)用的的生態(tài)資產(chǎn)。