除了標準區塊鏈軟體體系架構下的核心節點上支援的網路管理、共識演算法以及區塊鏈任務處理功能，節點引入了與軟體配合的硬體加速引擎，透過BOE技術、共識演算法加速、資料壓縮、資料加密等技術實現支援每秒百萬級使用者接入。該架構下的雲終端可以是傳統的PC、智慧終端等，同時可以是具備硬體加速特性的終端裝置。
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技術總覽
1.BOE
傳統區塊鏈的節點，交易廣播、交易驗證、區塊廣播、區塊生成等功能均基於軟體層面來實現，每個節點之間的資料連線均是序列處理，導致了網路拓撲結構複雜、延遲時間長、序列處理效能低等問題，使用者體驗較差。
針對以上問題，HPB創新性的設計了BOE技術，即Blockchain Offload Engine，區塊鏈解除安裝引擎，該引擎是一個異構處理系統，包括BOE硬體、BOE韌體，以及與之匹配的體系軟體，該異構處理系統透過結合CPU序列能力和FPGA/ASIC晶片的並行處理能力，實現高效能和高併發計算加速。
BOE裝置透過千兆/萬兆乙太網介面連線P2P網路中其它裝置，MAC模組處理乙太網資料包文，並與TOE模組進行資料互動。BOE模組實現對TCP報文和UDP報文的解析，處理過程無需CPU參與以節約CPU資源佔用。BOE模組負責透過TOE模組與其它節點建立加密通訊通道，對收到的交易、區塊等訊息進行完整性檢查、簽名驗證、賬戶餘額校驗，對過大的待傳送區塊資料進行分片處理並對各分片進行封裝以保證接收資料的完整性，並根據各條TCP連線的接收流量進行統計，以便能夠按照對系統的貢獻進行相應的激勵，從而吸引更多的使用者參與維護網路的執行。
2.共識演算法
為了適應BOE技術的要求，同時儘可能的提升安全TPS1，HPB共識演算法採用了高效的雙層選舉機制，即外層選舉和內層選舉。
外層選舉：採用節點貢獻值評價指標，從眾多候選節點中選出高貢獻值節點成員
內層選舉：基於 Hash 佇列匿名投票機制，在每次區塊生成時，計算高貢獻值節點生成區塊的優先順序，優先順序高的高貢獻值節點享有優先生成區塊的權利。
在整個共識演算法設計中，HPB共識演算法的輕量級訊息交換機制使其在共識效率上遠高於其他共識演算法, 同時在安全性，隱私性等方面也做了較大幅度的提升。
3.應用服務
區塊鏈應用程式介面 (APIs)
在區塊鏈基礎層，設計提供一系列的區塊鏈資料訪問和互動介面，採用JSON-RPC和RESTful API支援各類應用和開發語言。支援多維度的區塊鏈資料查詢和交易提交等區塊鏈互動操作，在不同的業務場景，互動訪問介面可以進一步和許可權控制體系整合。
應用開發包 (Application SDKs)
應用程式開發包（Application Software Development Kit）是基於不同開發語言對區塊鏈進行操作的綜合性功能服務包，提供加密、資料簽名、交易生成等綜合性服務功能介面，可以擴充套件整合特定業務邏輯功能，無縫支援各類語言業務系統的整合與功能擴充套件。將支援Java、JavaScript、.NET、Ruby、Python等多種語言SDK。
4.智慧合約
通用虛擬機器機制
HPB 採用外掛化設計，支援多種虛擬機器，並根據市場需求隨時調整支援的虛擬機器列表。底層的虛擬機器與上層高階程式語言解析轉換相結合，靈活支援虛擬機器的基礎應用。透過定製化的 API 操作實現虛擬機器的外接介面，靈活地與賬本資料以及外部資料進行互動操作。這一機制實現了智慧合約執行時達到原生程式碼執行的高效能。同時也實現了支援不同區塊鏈的通用虛擬機器機制。
1）以太虛擬機器(EVM)
EVM已經被用於大多數現有的智慧合約,可以在 HPB 系統上使用。可以想象,在 HPB系統上，EVM合約可以在內部沙箱中執行, 只需要少量適配就可以與其他 HPB 應用程式互動。
2）小蟻虛擬機器(NeoVM)
NeoVM已經被用於金融等各行業,可以在 HPB 系統區塊鏈上使用。希望未來使用NeoVM 的客戶需要高效能場景時，只需要少量適配就可以與其他 HPB 應用程式互動。
智慧合約生命週期管理
對於每一項智慧合約，作為一項鍊上資產進行全生命週期管理，對智慧合約的提交、部署、使用、登出進行完整可控的流程管理，並整合許可權管理機制對智慧合約操作的各項機制進行綜合性安全管理。
1）智慧合約審計
對智慧合約進行自動化工具審計與專業人員程式碼審計結合的保護性審計，進一步整合程式碼審查和形式化驗證的自動化工具，整合單元測試覆蓋率的審查工具。
2）智慧合約模版
根據不同業務領域的通用性業務模型與流程，逐步形成通用的智慧合約模版，可以支援各類通用業務場景中的靈活配置使用。
5.系統管理
系統升級
HPB技術上採用了軟硬體結合的方案，系統架構可分為四個層次，硬體層、硬體抽象層、中間層、實現層，各層軟硬體版本需要相互相容匹配。針對系統的複雜性，HPB提供了系統升級服務，透過簡單的命令操作，可實現各層版本相容性檢查、自動下載、自動升級、自動部署等功能。
系統監控
對區塊鏈體系、網路、節點進行視覺化應用和日誌系統的綜合監控，各類異常的實時報警與通知，並支援特定情況的遠端故障恢復，網路系統重啟等服務。支援根據不同業務領域需求進行綜合監控擴充套件、系統升級。
HPB 經濟模型
1.HPB令牌介紹
HPB 令牌是用來為 HPB 公鏈提供支援的系統令牌，其會對應 HPB 系統上網路、儲存、計算等資源。區塊鏈系統本質上是一種軟體協議，其令牌被建立為一種用來激勵大型獨立行為者集體行動的工具，來使基於協議的網路具有更高的價值。
1）HPB 令牌初始化總量為 1 億。
2）基於 HPB 的共識演算法，高貢獻值節點（hpnode）具有生成區塊的權利，成為高貢獻值節點需要幾個必要條件：
具有 BOE 硬體加速引擎；
持有一定數量 HPB 令牌；
為整個系統貢獻必要的網路頻寬；
3）HPB 主網上線後，高貢獻值節點生成區塊後，將得到系統自動發出的令牌獎勵。
系統每年增發的獎勵令牌數量，與高貢獻值節點和候選節點的總數量成正比，並保證每年增發的數量不超過 6%。
2.HPB 令牌分配方案
合理的令牌分配方案是促進專案有序發展的重要一環，HPB芯鏈期望採用更廣泛的分配方案，來實現更徹底的去中心化。具體分配方案如下所示：
a 私募參與者：28%
私募參與者指的是早期眾籌參與者、天使投資人；
b 市場活動：4%
擴大品牌影響力的市場費用，包括白名單獎勵、交易所合作計劃等；
c ICO 已退令牌：18%
在 2017 年 9 月 4 日中國人民銀行釋出《關於防範代幣發行融資風險公告》之後退還的令牌，目前暫時處於鎖定狀態；
d 團隊激勵：20%
用於激勵芯鏈基金會創始團隊、新進成員及基石投資人；
e 社羣生態激勵：18%
用於推動社羣生態發展，比如應用開發獎勵、社羣運營獎勵等；
f 戰略儲備：12%
用於戰略投資、令牌互換、政府合作、應對行業變化等。
* 鎖定： e 社羣生態激勵每年最多解鎖 1/3；d 團隊激勵、f 戰略儲備，鎖定一年，此後每年最多解鎖 1/3。
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