ELA

亦来云（Elastos）是下一代Web3.0平台，致力于打造基于区块链技术的去中心化智能万维网（SmartWeb）。亦来云以主侧链结构、多层共识、智能合约共识计算等区块链技术，为平台提供安全可信的基础；并在其上构建了去中心化的身份、通讯、存储、计算等平台服务，旨在提供一个支撑分布式应用的系统平台，同时提供良好的用户隐私保护和数据安全，成为数据资产化浪潮的引擎。 一.项目介绍亦来云（Elastos）是下一代Web3.0平台，致力于打造基于区块链技术的去中心化智能万维网（SmartWeb）。亦来云以主侧链结构、多层共识、智能合约共识计算等区块链技术，为平台提供安全可信的基础；并在其上构建了去中心化的身份、通讯、存储、计算等平台服务，旨在提供一个支撑分布式应用的系统平台，同时提供良好的用户隐私保护和数据安全，成为数据资产化浪潮的引擎。项目特点亦来云计划实现的是区块链驱动的智能万维网。亦来云智能万维网可以分成以下四个层次：1.亦来云区块链及智能合约：亦来云区块链为其生态提供信用、交易基础服务，采用主链+侧链的架构，主链只有限地支持用于数字货币交易的智能合约，从而实现降低执行合约占用地计算资源。侧链可以支持智能合约，各个侧链可以独立设计智能合约功能，DApp运行在侧链上，每个应用都可以独立开设一个侧链，主链为侧链提供支持，方便资产在主链和侧链间转移。区块链采用比特币联合挖矿机制，矿池通过部署联合挖矿代码，矿工同时向比特币和亦来云提供工作量证明，无需耗费额外算力。 2.ElastosCarrier（去中心化P2P网络）： 为亦来云生态提供去中心化互联网基础服务。包括去中心化域名服务、去中心化计算服务、去中心化存储服务。ElastosCarrier采用UDP的透明NAT穿越技术，及相关辅助设施，可以实现任意两个节点直接连接。 1）UDP用户数据报协议，应用程序发给网络层数据后就不保留数据的不可靠传递数据的协议。2）NAT（NetworkAddressTranslator）把内部私有的网络IP地址翻译成公有网络IP地址的技术，外网公有地址是全球唯一的，能在公网被路由（用户传输机制）。3）UDP保证了数据传输不会被拦截的情况下，利用NAT实现P2P通信。 Carrier可以简单的说是一种P2P的通信框架，主要包括网络通信协议、P2P存储接口调用、节点的连接等，开发者重新定义了网络通信协议以及权限，保障了P2P通信的安全与认证问题，其次，该部分代码提供了大量接口，包括存储、应用接入等等，都为开发者提供了去中心化网络的基本框架，为二次开发提供了可能。在代码库中有大量CarrierSDK代码，该部分代码主要为传统APP以及操作系统的接入提供可能，该部分代码为不同的编程语言、操作系统等等提供了对于ElastosCarrier的调用方式以及认证方式。3.ElastosOS及Runtime：ElastosOS面向移动设备的操作系统，可以提供原生的亦来云生态编程环境支持。ElastosOS可以安装在裸机上。通过ElastosOS可以方便访问ElastosCarrier网络。ElastosOS禁止应用创建进程，不允许应用直接访问TCP/IP，每一个基于该操作系统的用户权限都会被隔离开，在没有交互的必要性时，该操作系统只有本地操作，不会进行网络通信。由系统自动创建和查找部署于本地、周边、云里的微服务，自动生成远程调用及事件回调，规避从第三方应用或服务发起网络攻击的可能性。ElastosRuntime将亦来云虚拟运行环境通过沙箱（计算机领域的一种安全机制，为运行中的程序提供隔离环境）与原生OS进行隔离。ElastosRuntime为DApp开发者提供了代码的运行时环境以及代码的开发框架，可以认为ElastosRuntime是C++版的Java虚拟机和Java架构，也可以称为CVM，即为基于Elastos的开发者提供了类似于Java的编译器、代码仓库、编程框架等内容，让开发者基于该编程环境开发，开发者不改变现有操作系统的情况下，使用ElastosRuntime提供的虚拟运行环境开发、测试、运行亦来云去中心化应用。ElastosRuntime将利用沙箱与OS原生环境相隔离。计划将提供ElastosRuntimeforAndroid,ElastosRuntimeforiOS,ElastosRuntimeforGNU/Linux，给开发者使用。 4.ElastosSDK：传统意义的APP，可以通过包含亦来云的SDK扩展能力，获得身份鉴权、可信记录等区块链典型能力。主要为传统APP以及操作系统的接入提供可能，为不同的编程语言、操作系统提供了对于ElastosCarrier的调用方式以及认证方式。共识机制 亦来云主链共识机制：亦来云主链采用DPoS和与比特币联合挖矿的PoW共识算法，联合挖矿意味着他们可以直接利用比特币的安全保障，比特币矿工们提交工作量证明的时候也允许去验证亦来云区块，之前已经被其他几个数字加密货币项目所采用。 亦来云的侧链可以使用任意的共识机制：1）目前亦来云团队已经开发出了基于PoW共识的侧链，可以接入主链完成基于SPV和DPoS的充值和提币操作。这个基于PoW的侧链可以借助主链的算力来保障自己的安全，主链算力的使用权交给基于DPoS共识选举出的仲裁人，每个仲裁人轮流对侧链进行基于PoW的打包出块。 2）亦来云同时在规划开发基于DPoS共识的侧链，侧链上DPoS共识中的代理人由主链的仲裁人来担任，仍然相当于通过主链保证侧链的安全，只是减少了挖矿的过程，会获得更快的出块速度。侧链的每个节点都可以通过挂接的主链SPV模块来获得主链对仲裁人的投票信息，从而对仲裁人的合法性达成共识。主侧链间转账：1）亦來云主链到侧链的转账基于SPV来实现,侧链上需要集成主链的SPV模块,用于随时同步主链区块以及主链上向侧链的转账交易，每个侧链节点都会同步主链的所有区块头，再加上merkle证明路径以及交易信息，就可以从数据结构和算法的角度完成对转账交易的去中心化共识。 2）亦來云侧链到主链的转账安全通过主链的仲裁人机制来保证，主链的持币人共同选举出一定数量的一仲裁人，仲裁人负责对侧链到主链的提币交易进行签名，多数的仲裁人签名就可以解锁主链上从代表侧链的账户向普通账户转账的「提币交易」。仲裁人通过在主链上投票选举产生，并且定期轮换。亦来云区块链亦来云区块链采用主链、侧链设计方案，即每个应用都可以独立开设一个侧链。亦来云区块链提供内置的、完善的、易用的侧链支持，侧链有多种共识算法模块供用户选择，侧链可以发行代币，主链和侧链可进行双向资产转移。所有侧链与主链共享算力，因此所有侧链都具有和主链一样的安全性。同时整体系统能耗可以实现最小化，避免分头挖矿带来巨大能源消耗和碳排放的问题。1）交易和区块设计：亦来云区块链结构参考了现有的经典的数字货币系统设计，包括区块验证必要的前一区块头哈希、交易默克尔树根哈希、用于工作量证明算法的计数器（Nonce）、时间戳、难度目标等内容，链式的存储结构能够让交易获得所有累积在上面的工作量证明的保护，并且实现去中心共识的目标，进而成为全自动的信用生产体系。同时整体上采用主链、侧链相结合的设计思路。将验证脚本从交易结构中拿出去，减少了交易空间占用，避免了延展性攻击。侧链是亦来云众多DApp运行的基础，因此亦来云主链结构要提供对侧链的支持，要能够方便资产在主链和侧链间转移。2）联合挖矿：亦来云区块链采用比特币联合挖矿机制，比特币作为主链（ParentBlockchain），亦来币作为辅链（AuxiliaryBlockchain），矿池通过部署联合挖矿代码，矿工同时向比特币和亦来云提交工作量证明，无需耗费额外算力即可享有双重奖励，增加了矿工在采矿竞争中的收益。通过联合挖矿机制，亦来云区块链拥有极其强大的算力保障。为全球区块链创新，特别是亦来云生态提供信用生产的基础服务。3）代币分配方案：亦来云代币（ELACoin），简称亦来币（ELA），是亦来云区块链上的原生代币，用于交易、支持数字资产、支付区块链交易手续费等。使用ELA作为亦来云代币的基本单位，中文名称：亦来币或者艾拉。也用SatoshiELA作为亦来币最小货币单位，并缩写为Sela，中文名字是：赛拉。为了弥补类似用户钱包丢失等自然损耗的流通量，以及保持其支撑的智能经济生态微量通胀等，亦来币每年保持固定同比4%的增发。增发的亦来币将在比特币联合挖矿中伴随每2分钟左右的区块生成同步产生。为了保持亦来云生态的可持续发展，自亦来云区块链正式上线后两年内，此部分亦来币将在亦来云基金会和矿工之间按比例分配，亦来云基金会拥有30%，矿工拥有70%。4）侧链：除了支持第三方能够比较方便的在亦来云公链上构建侧链外，亦来云本身还会架构一些提供基础服务的侧链，比如ID服务、Token发行服务、快速支付服务以及数字资产交易服务等等，我们称之为亦来云区块链集群服务。在主链和侧链的接口中，交易转账是其最核心的部分。从主链向侧链转账，意味着要把主链资产转变为侧链资产，转账目标地址是对应侧链在主链上的联合签名地址，转账过程需要保证转账交易能够自动被侧链识别并为转账人在侧链对应账号充值对应价值的侧链代币。通过随机秘密以及对应的哈希，我们可以构造必须提供秘密才能解锁的交易脚本。为了控制联合签名地址上亦來币的安全性，这个“联合签名地址”会限制只能发起的“提款转账”交易。5）智能合约:在主链上提供强大的智能合约会导致每个节点要获得整个网络的最新状态，就要把未运行的智能合约都运行一遍，而只有打包交易的矿工运行合约才能得到交易费，所以对于单纯验证的节点来说是在浪费计算资源，如果合约调用次数频繁或者数量庞大，都会对执行合约带来巨大压力甚至无法实现。为了避免这样的问题，亦来云主链只有限地支持用于数字代币交易的智能合约。侧链可以支持智能合约，而且各个侧链可以独立设计其智能合约功能，比如支持NEO区块链的NeoContract。ElastosCarrier：去中心化P2P网络ElastosCarrier为亦来云生态提供去中心化互联网基础服务。其节点可以运行在任何网络环境中，包括家庭或者办公环境的局域网内部，采用基于UDP的透明NAT穿越技术，及相关辅助设施，可以实现任意节点都可以被连接，同时也可以实现任意两个节点间的直接连接。基础服务包括去中心化域名服务、去中心化计算服务、去中心化存储服务。为开发去中心化应用程序（DApp）提供了基础性的支持。用户可以拥有自己的数据，拥有自己的计算，充分保护了用户隐私。同时，也可以随时把自己的设备通过亦来云区块链租借给他人，根据计算量、存储量获得对应的亦来币激励。ElastosOS：安全的通用操作系统ElastosOS是以安全为核心目标的，面向IoT设备、树莓派等创客设备、移动设备等的通用操作系统。提供原生的、完整的亦来云生态编程环境支持。最新的第三版从2013年5月开始产品化迭代周期，已达到Beta版水平，测试运行于MotoX（XT1085）手机、Lamobo-R1S智能路由器之上，全部源代码规模超过千万行。安全方面，ElastosOS禁止应用直接创建进程，不允许应用直接访问TCP/IP，由系统自动创建和查找部署于本地、周边、云里的微服务，自动生成远程调用及事件回调，规避从第三方应用或服务发起网络攻击的可能性，并隔离病毒传播。ElastosOS提供了原生的、完善的去中心化应用开发支持，可以方便访问ElastosCarrier网络，获取所需基础服务，方便访问ElastosChain，获取信用和交易服务。开发出来的DApp可以方便使用亦来币进行交易，同时也可以方便处理其他数字资产，比如：程序代码、数据、电子书、音视频、游戏道具等，包括确权、交易、流通。系统采用C/C++、JAVA、HTML5/JS三类语言并重的开发模式，其C++编程API基本对应安卓JavaAPI，实现云、管、端三位一体统一管理。JavaScript、Java还是C/C++语言写的应用程序模块相互调用，无需手工编写JNI，真正做到“一次编程、到处运行”。代币用途 亦来币将用于交易、支持数字资产、支付区块链手续费等：1）在亦来云上开发的DApp将会使用ELA去支付所使用的域名注册、搜索引擎、页面排名、数字资产的UUID（通用唯一识别码）的获取等服务，将会用ELA来补贴带宽，IPFS等等。 2）亦来云生态系统合作项目必须锁定不少于2%-5%的该项目的代币，这些代币的20%（被转换成ELA）将会被用于亦来云基金的发展，80%的实际项目代币将会奖励给ELA的持有者。 3）用户可以用亦来云代币在亦来云上注册ID，并以此购买服务，还可以参加在亦来云上进行的项目和产品的代币售卖； 4）ELA将会作为奖励在亦来云上开发去中心化应用的开发者的主要货币。 二.评述亦来云（Elastos）是一个将互联网作为底层基础设施的操作系统。强调网络通讯与应用计算分离，禁止应用程序直接访问网络，从而杜绝大部分肆虐在互联网上的病毒攻击（尤其是DDoS）。亦来云的区块链采用主链+侧链结构搭建底层信任，所有侧链与主链共享算力，因此所有侧链都具有和主链一样的安全性。应用通过ElastosOS/Runtime连接ElastosCarrier(去中心化P2P网络），将DApp运行在相互隔离的进程、通信受限的沙箱环境中。网络数据必须通过、安全、可信、可以识别的身份通道发送，这些身份识别和鉴权都来自于区块链身份ID。