豆匣协议(Sharder Protocol)是由新加坡豆匣基金会(Sharder Foundation)研发的跨链分布式存储协议。该协议具有跨链部署、多链架构、存储共享经济、贡献度证明、数据隐私和可授信、豆匣存储挖矿一体机等软硬件方面的创新。豆匣公链是第一个实现了豆匣协议的豆匣池,包含豆匣协议的完整特性,同时也是豆匣多链生态中的锚定网络。其上有云存(Bean Cloud)、矩阵(Sharder Matrix)、智脑(Sharder Brain)、数据集市(One Fair)等由豆匣和合作伙伴共同研发落地的商业应用。豆匣协议旨在成为没有一块存储硬盘的全球区块链存储服务商,并最终演变成一个数据形成、数据存储、数据有价、数据融通的未来区块链数据生态,让数据所有权回归用户,让用户的数据有价,让用户的数据不再沉默。
节点不可靠假设:网络组织结构相对松散,但具有较强的鲁棒性,允许单点故障和短时间内节点处于不可用状态。
所有权和隐私性:数据所有者对数据拥有完全的所有权和访问权,数据经过加密处理并具有隐私性。只有经过所有者授权,其他角色才能访问和使用数据。
可量化的贡献度:参与协议各方的贡献度应具有相应的量化标准和可观测性。例如,采用 PoST 和 PoR 作为存储空间和存储时间的量化证明。
最终状态一致性:允许数据对象在不同节点上处于不同状态,但能快速收敛并获得全网一致性。
可监测和可恢复:能够检测整个网络的可用性和数据对象的全网状态,并根据策略进行一定程度的自主修复。
可审计和监管:在某些特定领域或场景下,可进行一定程度的监管和审计,但前提是数据所有者知悉并同意。
可扩展 API:具有高度扩展性和易用性的 API。
区块链层:由必要的区块链模块组成,包括点对点对等网络、UTXO 模型、分布式账本和全局 Book 模型,以及原生的豆匣币。
数据层:实现了豆匣协议中定义的数据操作,如数据对象的分片和备份、观察者角色和证明人角色等。
资产层:友好的豆匣账户模型,将代币、数据豆对象和豆匣账户关联形成数字资产模型,提供数字资产的管理功能。
组件层:抽象和封装了一些基本组件,并基于智能合约提供各种交易模型。
接口层:对外提供 API,便于合作伙伴和商户使用区块链和存储服务。
贡献量化:对不同角色对豆匣网络的贡献进行量化,不同角色拥有不同的量化指标函数,贡献会获得奖励,作恶会受到惩罚。贡献度会被包含在豆匣账户中。
运营支撑:便于商户接入豆匣网络,对商户的整个生命周期进行服务。同时,还提供数据统计和分析,帮助商户和豆匣改善运营质量。
数据可用性:根据 CAP 理论,在一致性、可用性和分区容忍性之间需要做出取舍。未来,我们将继续研究和参考当前领先的云存储服务商(如 Amazon、Facebook、Aliyun)的优化策略,以在更好的性能基础上确保更好的数据可用性。为了降低数据纠删时的计算资源和网络 I/O 开销,我们将在实现经典的 RS 纠删码后,根据实际需要考虑是否采用 SIMD 技术加速和 LRC 纠删算法,如 FaceBook 和加州大学提出的 XORing Elephants。
数字资产管理:目前,非银行体系的数字资产在进行资产证明时存在诸多困难,而豆匣协议通过证明人角色提供 POA,并结合区块链溯源和不可篡改的特性,构建了完整的证据链条和可信数据。未来,我们将提供全面的数字资产管理和证明方案。可信的数字资产加上智能合约,可以在弱信任或无信任的环境中实现自动交易,并衍生出多种资产管理和证明方式,例如在指定时间和条件下,将特定数量的资产从一个地址转移到某个公开地址,或者在达到某个时间或预测结果时自动执行智能合约中预先约定的操作。
豆匣文件系统:豆匣文件系统 SFS 将在 CloudAqua 的基础上进行升级,不仅可以提高单节点的读写吞吐性能,还可以提升数据库的吞吐性能,允许并发多进程读写,并能显著改善大量碎片文件的 I/O 性能。SFS 兼容常见的日志文件系统,如 Ext4、HFS+、NTFS,易于在不同操作系统和物理环境的节点上部署。
人工智能:随着硬件的发展,人工智能在监督学习、对抗网络等领域取得了显著进展。区块链系统本身就是一个拥有丰富开放数据的天然土壤,而豆匣协议构建的正是一个存储数据的分布式网络。如何为这些上链数据贴上标签、分类和训练 AI 是一项具有挑战性和吸引力的工作。AI 的不断学习也有助于使豆匣网络更加智能、安全和高效。
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