構建全球億級使用者規模的共識地圖區塊鏈
作為要支援海伯利安（Hyperion）地圖服務的區塊鏈系統，從一開始設計，它就必須要考慮可用性和效能，考慮拓展性和互動。如果不能為億萬級別的使用者提供服務，那麼，在一個贏家通吃的市場，它的意義就大打折扣。比如現在騰訊地圖每天提供的定位服務就超過了500億次，而谷歌的全球使用者服務量更大。服務量級是地圖類區塊鏈需要充分考慮的。
所以，從一開始海伯利安（Hyperion）就要充分考慮到低延遲、低成本、高可用、可擴充套件等問題。而區塊鏈面臨去中心化、效能以及效率的不可能三角。要想都完美兼顧是不可能的。這裡有取捨和平衡。海伯利安採用了平衡機制。
海伯利安（Hyperion）在兼顧效能、效率的同時，也兼顧透明、安全、隱私保護，在一定程度上並沒有把去中心化放到最優先的位置，去中心化不是目標，而是實現透明和安全的手段。
基於這樣的考慮，海伯利安（Hyperion）作出自己的設計原則。海伯利安的區塊鏈採用了分層的雙鏈設計。一條是主鏈，一條是空間鏈。它以平行鏈的方式把交易分配到不同的鏈進行處理，從而提升系統效能。
第一層主鏈採用bft+dPoS演算法，就是透過誠信節點來保證其可靠性，再透過拜占庭容錯協議變體來達成共識。誠信節點由社羣選舉產生。第二層是空間鏈，它採用pBFT+SCP（空間共識協議）共識演算法，基於pBFT進行出塊公證人簽名，用SCP進行空間資料狀態的確定。SCP包含自動地圖資料驗證協議和可驗證的安全定位服務，這裡會涉及到博弈模型，比如謝林點的機制等。
海伯利安Atlas協議層包括15個活躍區塊生產節點和30個候選節點。Atlas的地圖區塊鏈的節點除了生產節點，還包括查詢節點和驗證節點。查詢節點可以把區塊鏈的狀態對映成可快速查詢的傳統資料庫，利於解決應用需要遍歷區塊鏈完整歷史資料的問題。驗證節點則檢驗區塊鏈上的由生產節點簽名的交易有效性。
此外，海伯利安Atlas區塊鏈系統為了達到可伸縮、低延遲、低成本、保護隱私、可擴充套件以及可互動等特性，在彈性空間分割槽、隱私技術方面都有自己的設計。
彈性空間分割槽涉及到的概念：彈性、空間和分割槽。彈性主要是指位置資料的大規模以及複雜度，包括動態位置資料，要處理這麼大規模資料，需要節點和社羣支援。空間主要是說位置有很多後設資料，不管是R數索引還是使用四叉樹，都有問題，要麼涉及到高昂的重構成本，要麼難以高效處理資料索引。海伯利安的Atlas區塊鏈則引入高效的空間索引資料結構。分割槽是說Atals區塊鏈網路無須驗證每次交易，否則無法在分散式環境下應對大規模的空間資料，分割槽結構是針對大規模性並行操作，其中包括預處理、索引和查詢空間資料等。
（海伯利安的彈性分割槽總覽，來源於海伯利安白皮書）
Atlas的分割槽結構試圖保證資料更新的速度足夠快且位置保持。它利用了希爾伯特曲線進行設計，包括空間填充、分解、確定性、位置保持。空間填充是要讓地球上的每個位置與識別符號能夠一一對應；分解則是指原生支援高維樹資料結構，解決資料工作負載統一劃分問題，實現抗資料傾斜；確定性則是指推遲例項化，避免高開銷的位置節點合併與分割等；位置保持則是指統一網路層與應用位置，在各自空間分割槽資料結構中產生本地處理單元。此外，Atlas利用希爾伯特曲線實現多層位置地址編碼。
Atlas的共識委員會按照分割槽去驗證交易。高維樹結構可以實現在更低的原生維度對節點上的工作負載進行均勻分割槽。透過調整範圍內的劃分間隔和移動變動區域內的目標，可以支援彈性再分表。同時，在索引時間內，透過分表，分發進入的資料，可以降低系統開銷。
Atlas還把圖塊作為本地處理單位，以應對大規模的並行。把圖塊作為本地處理單元，利於區域性最佳化和節省空間，是簡單的負載均衡設計。
隱私方面，Atlas會對一些敏感資料進行處理，包括地圖資料、位置軌跡和使用者畫像。在私人地圖資料分享方面，Atlas開發了許可權控制可審查的去中心化門限密碼系統，透過非互動的零知識證明可驗證私鑰有效性。Atlas支援零知識位置證明，在滿足預定義功能（地理圍欄等）時，能保護使用者隱私。使用者畫像方面，需要保持畫像資料的匿名性。比如使用者訪問過的商城、消費和信譽、使用者位置軌跡等資訊。Atlas在儲存資料時，採用混合網路和可驗證的切換與一次性假名。第三方可以獲得使用者畫像資料，但無法知道資料相對應的使用者。
海伯利安（hyperion）區塊鏈在協議層上支援友好的賬戶體系，友好包括易於記憶、可恢復、許可權控制，另外，它還允許使用者透過多賬號驗證找回被盜賬號。
海伯利安（Hyperion）區塊鏈把區塊產生邏輯和其他功能分離。非區塊生產邏輯透過原生智慧合約實現，利於增加系統升級的靈活。經過社羣同意後，程式碼會透過鏈上審計，自動部署到主網。
海伯利安（Hyperion）區塊鏈還支援智慧合約跟位置預言機的緊耦合。位置預言機為區塊鏈上的智慧合約提供可信資料。智慧合約支援WASM編寫。海伯利安的原生合約包括系統、實時位置、資料管理、加密技術。系統層面主要是代幣轉賬、賬號管理、通訊和客戶端驗證等。實時位置主要是連續追蹤和事件驅動模型，如地理圍欄和位置廣告；資料管理則包括代幣模型管理位置資料和基於位置資料的聚合查詢；加密技術主要是零知識證明和多方安全計算等。
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