BNC说明及特点



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    1. 什么是BNC

    BitcoinNC,简称 BNC,中文名:比特存储,是基于 Proof of Capacity(以下简 称:PoC)的新型加密货币。BNC 是一个区块链的数字资产及应用平台,它提供 了一套全新的 Proof of Capacity,并在系统底层提供了数字资产 BitcoinNC Asset 与数字身份 BitcoinNC ID 等功能,定义解决中小型企业融资难题,降低 了中小型企业债权发行门槛,使得人们可以非常方便地开展资产数字化业务,而 不仅仅是在区块链上创建原生代币。本文将详细介绍 BitcoinNC 的特点与非技 术细节。

    2. BNC技术参数

    1、名称:BNC (BitcoinNC 比特存储)
    2、发行数量5300万
    3、开发团队:530万用于激励 BitcoinNC 的开发者和 BitcoinNC 的理事会成 员(总量10%,预挖产生);其中80万为创世区块,剩余450万分为18个月进 行释放,每月释放25万,释放时间为每月一号。
    4、社区建设:265万(总量5%,随挖矿产生)
    5、矿池总量:4505万(总量85%,随挖矿产生)
    6、初始块大小:100 BNC/Block
    7、出块时间:10分钟
    8、减半机制:四年
    9、发行价格:1美金=7RMB/BNC
    10、容量抵押:1T容量抵押100枚代币

    3、BitcoinNC特点

    3.1 确定性

    如果一个程序在不同的计算机、或者在同一台计算机上的不同时刻多次运行,对于相同的输入能够保证产生相同的输出,则称该程序的行为是确定性的,反之则 称该程序的行为是非确定性的。 区块链是一个通过多方存储、多方计算的方式来实现数据不可篡改、计算结果可 信的分布式系统,记账是在区块链网络的多个节点中运行。 如果一个运行程序是非确定性的,那么不同节点运行的结果就可能不一致,从而 导致共识无法达成,网络陷入停滞。因此,在设计PoC系统的时候,需要排除一 切可能导致非确定性的因素。

    3.2 时间

    系统时间是一个很常用的系统函数,可能会被大量应用在一些具有时效性的程序 中。但是获取时间是一个非确定性的系统函数,不同的节点调用返回的结果也会 不一致,在分布式系统中很难获得统一的精确时间。因此,BitcoinNC基于PoC 机制提供了基于区块时间戳的系统调用,可以将整个区块链看成一个时间戳服务 器,并取得任意一个区块被构造时的时间戳。由于BNC平均每10分钟产出一个 区块,那么区块运行时的时间大约等于最新的区块时间加上10分钟左右。

    3.3 随机数

    很多区块程序会用到随机数的功能,但是随机函数是一个典型的非确定性函数, 每次调用都会得到不同的结果。在分布式系统中,解决这个问题的办法有很多: 可以让全体节点采用相同的随机种子,这样整个随机函数的返回序列都是确定性 的,但是这种方法会提前暴露整个随机结果,使得这种随机数的实用价值大大降 低;另一种方法是让全体节点进行通信以协作的方式来生成随机数,它可以采用 一些密码学技巧来产生公平的随机数,但缺点是性能非常差,需要额外的通信开 销;还有一种方法是引入一个中心化的随机数提供者,由它来提供随机数并保证

    一致性,但是这种方法的缺点是显而易见的,用户必须无条件地信任这个提供者。 BitcoinNC的运行有两种方式来获取随机数:第一是每个区块在被构造时,共识 节点都会对一个随机数达成共识并填充到区块的字段中,挖矿程序可以读取到任 意区块的字段;第二是挖矿程序可以利用区块的散列值作为随机数的生成手段, 由于区块的散列值具有一定的随机性,这种方式可以得到一个较弱的随机数。

    3.4 数据源

    如果一个程序在运行时获取数据,而数据源提供的是非确定性的数据,那么该程 序也可能会变成非确定性的程序。例如,通过搜索引擎来获取某个关键词的前10 条搜索结果——搜索引擎针对不同的IP地址来源可能会返回不同的排序结果。 BitcoinNC提供了两种确定性的数据源:

     区块链账本 程序可以通过互操作服务来访问到整个区块链上的所有数据,包括完整的区 块和交易,以及它们的每一个字段。区块上的数据都具有确定性和一致性, 所以可以安全地访问。

     合约存储空间 部署在BitcoinNC上的每一个节点都有一个仅可由该节点本身来存取的私有 存储区,BitcoinNC的共识机制确保了每一个节点上的存储状态都是一致的。 对于需要访问链外数据的情况,BitcoinNC没有提供直接的方式,需要通过 交易来将链外数据发送到链内,从而转化成以上两种类型的数据源,才能被 访问。

    3.5 节点调用

    BitcoinNC的节点具有相互调用的能力,但不能递归调用。递归可以在节点内部实现,但不能跨越当前节点的边界。此外节点之间的调用关系必须是静态的:即 无法在运行时指定调用的目标。这样做使得程序的行为在运行前就可以被完全确 定,其调用关系也可在运行前完全确定,以此为依据可以对多个节点进行动态分 区,从而实现并行化执行的能力。

    3.6 高性能

    节点的执行环境会对节点的性能起到非常重要的作用。当我们分析执行环境的性 能时,有两个指标是非常关键的:第一是指令的执行速度,第二是执行环境本身 的启动速度。对于节点而言,执行环境的启动速度往往要比指令的执行速度更为 重要。节点中较多是一些甚少涉及IO操作的逻辑判断指令,这些指令的执行速度 很容易得到优化。而节点每次被调用,都必须启动一个新的虚拟机/容器。因此 执行环境本身的启动速度(启动一个虚拟机/容器)对节点的性能影响更大。 BitcoinNC采用了轻量级的VM(Virtual Machine)作为其节点的执行环境,它 的启动速度非常快,占用资源也很小,适合像节点这样短小的程序。通过JIT(即 时编译器)技术对热点进行静态编译和缓存可以显著提升虚拟机的执行效率。

    3.7 扩展性

    高并发与动态分区
    当谈及一个系统的扩展性时,会涉及到两个方面:垂直扩展和水平扩展。垂直扩 展是指对处理流程进行优化使得系统能够充分利用现有设备的能力,这种方式很 容易就会碰上天花板,一个串行系统的处理能力取决于单台设备的硬件极限。当 我们需要对系统进行扩展时,如果有办法将串行系统改造成并行系统,那么理论 上我们只需要增加设备的数量,就可以获得近乎无限的扩展性,这种方式就是横 向扩展。我们在考虑对区块链系统进行扩展时,是否有无限扩展的可能?换言之,区块链能否并行地对业务进行处理?

    区块链是一个分布式的大账本,里面记录了各式各样的状态数据,同时也记录了 这些状态如何变化的规则,节点正是用来记录这些规则的载体。区块链能否并行 地对业务进行处理,就取决于多个节点是否并发执行——即节点的执行是否是 顺序无关的。从根本上来说,如果节点之间不会相互影响,或者说如果节点不会 同时对相同的状态数据进行修改,那么它们的执行就是顺序无关的,可以并发执 行,否则就只能串行执行,无法横向扩展。

    基于上面的分析,我们可以很容易设计出一个具备“无限扩展”能力的智能合约 系统。只需要简单地规定:

    • 一个节点只能修改属于该节点自己的状态记录;

    • 同一个事务批次(区块)中,一个节点只能被运行一次;

    这样一来,所有的节点之间都是顺序无关可以平行处理了。但是,如果“一个节 点只能修改属于该节点自己的状态记录”,就意味着合约间无法相互调用,每个 合约都是一个孤岛;如果“一个区块中,一个合约只能被运行一次”,就意味着 用节点发行的某种数字资产在一个区块里只能处理一笔交易。这显然和设计初衷 大相径庭。毕竟节点间的相互调用,同一区块中多次调用同一个节点,都是我们 想要的设计目标。

    好在,BitcoinNC的节点之间的调用关系是静态的,无法在运行时指定调用的目 标。这样做使得程序的行为在运行前就可以被完全确定,其调用关系也可在运行 前完全确定。我们要求每一个节点都显式地申明自身可能会调用哪些,从而使运 行环境能够在运行挖矿程序之前,先计算出完整的调用树,并根据这个调用树来对节点的执行进行分区,让可能会对相同状态记录进行修改的节点在同一个分区 中串行执行,而分区与分区之间可以并发执行。

    3.8 低耦合

    耦合是指两个或两个以上的实体相互依赖于对方的一个量度。BitcoinNC的系统 采用低耦合的设计,区块程序在执行时,通过互操作服务层与外部通信。因此, 对程序功能的绝大部分升级,都可以通过增加互操作服务的API来实现。

    3.9高效节能

    BNC在BTC原有的UTXO模型下升级为PoC机制。基于PoW共识的链,维持其安 全需要消耗大量的电力,在市场处于低迷周期时电力是PoW成本构成的根本, 远超硬件本身所带来的资源消耗,矿工不得不卖币付电费,矿工无法建立利益一 致性和认同感,矿工消耗的电力系统的价值也未能沉淀于其货币系统中,这部分 的价值无时不刻都在从PoW体系中抽离出去。

    PoC中由于硬件相对线性保值,电力消耗小,对于PoC未来的共识生态矿工免费 获得币的权重过于高,不用付出任何风险即可获得几乎免费的其他附产小币种, PoC在这个系统中让矿工低成本的付出风险成为其他币种的持币股东,防止矿工 的恶意作恶。

    同时PoC系统高度看重发行权和记账打包权的无门槛释放,这决定了这个系统的 公平性。 PoC的挖矿经济模型使矿工成为生态利益的共同体、并用币作为新型生产资料代 替了原本的电力消耗资源,使BNC整个生态不停的自动扩张。全球只要买得到硬 盘的国家,人人可以参与挖矿。

    3.10 经济模型

    BNC的共识算法在BurstPoC2(Proof of Capacity)的基础上进行了升级称之为: CPoC(Conditioned-Proof of Capacity),即”条件化容量证明”,也就是有条 件的容量证明。
    以解决以下问题:

    • 防止经济模型攻击
      PoW共识算法下的矿工因成本所迫抛售货币将会导致整个矿业经济的萎缩, PoC的挖矿经济模型使矿工成为生态利益的共同体,并用币作为新型生产资料代 替了原本的电力消耗资源,使BNC整个生态不停的自动扩张。

    • PoW维持成本高
      基于PoW共识的链,维持其安全需要消耗大量的电力,在市场处于低迷周期时 电力是PoW成本构成的根本,远超硬件本身所带来的资源消耗,矿工不得不卖 币付电费,矿工无法建立利益一致性和认同感,矿工消耗的电力系统的价值也未 能沉淀于其货币系统中,这部分的价值无时不刻都在从PoW体系中抽离出去。 无经济动力持续推动发展没有经济动力驱动,关键技术无法更新。从而得不到长 期有效的发展和迭代,团队后续版本甚至会产生无法区分主链的分叉情况。

    • 矿机垄断PoW
      共识算法必然导致矿机的军备竞赛,为了获得更高的算力,必然会研发更高性能 的专用矿机普通人无法参与挖矿。而PoC共识算法,由于硬盘厂商的迭代速度慢 门槛低,据统计,2018年第4季度全球的硬盘厂商出货量达到5000万块,完全 不用担心买不到硬盘,全球只要买得到硬盘的国家,人人可以参与挖矿。在传统 商业供应链中供应商一般不会成为用户的直接竞争对手,但在PoW中的ASIC厂 商本身就是其最大的矿工,也就是说ASIC厂商既是矿工的直接竞争对手也是矿工的供货商,当你的商业工具源头来自于你的竞争对手的时候,你所拥有的利润 就是被对方套利的风险部分,矿工完全沦为了ASIC厂商方的套利工具。

    • 电力资源垄断
      电力垄断导致PoW内生经济系统不再扩张,矿工挖矿成本已高于挖矿收益,收 支不平衡,而对于CPoC挖矿而言,硬盘耗电低,矿工的收益将会更加可计算, 还可以利用民用计算机硬件的线性保值率保证矿工可以在相对安全保本的情况 下对冲二级市场的价格波动风险。

    3.11 发展优势

    1.智能合约共识网络
    在服务提供者与被服务者之间建立一种可被信任的智能合约共识网络

    2.去中心化交易系统
    去中心化交易系统,确保交易公证、公开、透明、安全

    3.P2P点对点网络技术
    P2P点对点网络技术可大大降低了交易中的成本

    4.密码学加密技术
    数字加密技术,提供了一个更安全支付基础

    5.智能合约技术
    智能合约,让买卖双方更容易达成共识,建立长期合作关系

    6.共识机制
    PoC硬盘挖矿共识机制,用户通过投资购买BNC,共享生态发展红利;所有参与 者大家遵循一个公平、公证的规则,让所有人达成一种共赢共识;确保人人都有 机会获利,并且鼓励用户多为生态做贡献,维护整个生态价值系统正常运转。

    7.分布式存储技术
    BNC利用区块链分布式存储技术,实现将遍布全球各地的硬盘矿场和众多分布 式硬盘矿机连接起来,为全球各地用户提供存储和云计算服务。

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