ALLIVE（ALV）是基於區塊鏈技術的大健康生態智慧網路

ALLIVE是基於區塊鏈技術的大健康生態智慧區塊鏈網路，旨在打造一個大健康行業基礎平臺，為使用者提供一個能滿足所有健康管理需求的去中心化平臺。

ALLIVE網路由三個部分組成:Olife、Olivia、Oleaf。

ALLIVE網路將透過Oleaf接入健康服務提供商（健康管理中心、療養中心、術後康復中心等）、醫療服務提供商（醫院、社羣診所、家庭醫生、醫療器械供應商）可穿戴智慧裝置（智慧手環、智慧體重秤等）、醫療研發機構（藥品研發機構、醫療器械研發機構）、醫療金融（賬單管理、保險清算、醫療貸款）、病友社羣等。場景連線所組成的大健康生態網路將改變傳統健康領域碎片化服務的狀態，使用者能夠在ALLIVE網路獲取一鏈式的健康服務，享受個性化的全方位健康關懷，提升服務的連貫性和使用者體驗。

ALLIVE正在全球範圍內構建一個醫療行業的區塊鏈通用平臺，透過多級結構之間模組化設計，鬆散耦合，和傳統網際網路開發模式無痛結合，在目前的醫療體系之上來建立數字化的全新智慧醫療生態系統。所有醫療機構都可以在ALLIVE網路上儲存、共享醫療資料、同時可以透過支付ALV的進行醫療資料的互動和計算。同時，一個適合智慧健康管理的生態需要保證醫療服務提供者的專業性，需要保證終端使用者節點的輕量化，需要支援商業應用級別的併發量和交易處理速度，需要在健康管理服務形成規模之前確保區塊鏈不分叉等。因此，ALLIVE將自己生態的啟動階段定位為現有中心化體系 (Centralized) 與未來分散式體系 (Distributed) 之間的去中心化體系 (Decentralized)。

去中心化體系解決資料信用問題
在醫療行業的業務場景中，任何人都可以參與，所有資料都公開透明的公有鏈是不可取的。公有鏈無法阻止匿名使用者上傳惡意偽造的資料，也無法隱藏機構自身的不想公開的對賬資料等。因此，各家醫療機構組成的ALLIVE網路應由符合特定資質的成員參與維護。嚴格的准入機制才可保證參與區塊鏈共識的多方都是可查可控的，在源頭上確保資料的訪問許可權和上鍊資料的正確性。

提供免費服務降低使用者使用成本
ALLIVE網路沒有挖礦行為，在ALLIVE網路上釋出交易、執行智慧合約、儲存資料的手續費為零。因此，ALLIVE網路可以為使用者提供免費服務，使用者不必為了使用DAPP而付出過多費用。可以免費使用的區塊鏈平臺自然會得到更多的關注。在足夠的使用者規模上，開發者和企業可以建立對應的盈利模式。

可插拔模組支援系統升級和Bug修復
ALLIVE網路的區塊鏈結構上具有可插拔模組設計，能夠方便快捷的對區塊鏈底層網路智慧合約進行升級，也能夠透過區塊鏈底層平臺對DAPP進行升級。當遭遇Bug當時候能夠迅速反應並進行Bug修復。

准入機制保證系統低延遲
ALLIVE網路中的枝節點需要經過Off-Chain機制對其計算處理能力進行檢驗，只有符合標準才
能夠頒發證書並接入網路，保證處理能力達到商業級水準。

強大的平行計算能力
ALLIVE網路可以基於任務排程模式無限擴充處理能力，大規模的計算需求可以在多個獨立的計算機之間劃分工作負載，使多臺CPU、記憶體或磁碟負載均衡，能夠支援百萬級的並行運算，完全滿足千萬級和億級活躍使用者的網路體驗，具有強大的平行計算能力。

可擴充容量
ALLIVE網路除了可以合併多次交易、降低交易費用之外，也解決了容量有限問題。各節點把上鍊資料透過鏈下簽名確認，只有需要清算或者有爭議的時候才把鏈下簽名廣播到鏈上合約中關閉和清算。ALLIVE網路可以實現商業應用的無限容量擴充，能承載醫療大健康領域的海量應用和資料。

隱私性及私鑰找回機制
ALLIVE網路使用多重簽名和基於角色的多級許可權管理機制，為個人使用者和不同機構分配不同的身份和許可權，有效地解決了隱私保護問題。另外，ALLIVE網路的多重簽名提供了資產找回的機會，讓普通使用者可以擺脫因私鑰丟失帶來的損失，讓區塊鏈具備真正商用可行性。

抗量子機制
對於未來可能出現的量子計算技術，ALLIVE網路採用了簽名抽象的方式來保證未來的可擴充套件性和抗量子攻擊性，DAPP應用程式也會防止私鑰被碰撞攻擊而破解的情況出現。

2.共識機制

·架構基石

PoS權益證明

Proof of Stake (PoS) 是一類適用於公有區塊鏈網路的共識演算法，驗證人獲得出塊資格的概率與其抵押的權益有關。PoS做出了很大的假設：假設系統中的一系列對等節點都是靜態的，並且在長時間內都是穩定的。這在區塊鏈環境中完全是不現實的。

相比起傳統的基於工作量證明PoW的共識演算法，PoS有很多優點。PoS的投票權以抵押權益計算而不是計算力計算，它本身不需要耗費大量的電力來完成工作量證明。想對PoS網路發起攻擊需要掌握網路中大部分權益代幣，這個成本將非常高。

在一個沒有懲罰措施的PoS網路中會出現以下情況：驗證者透過在給定高度為多個有衝突的區塊投票可以有效的破壞安全性而不用付出任何代價。這也就是PoS的反對者常常詬病的“無利害關係”的問題。寡頭壟斷競爭是很多現實市場的常態。少數相對富有的驗證者之間的協調比多數相對貧窮驗證者之間的協調要容易的多。在PoS共識下，一個具有很多權益的Cartel可能對系統進行控制，出現“富人越富，窮人越窮”現象。

PoA權職證明

相較於比特幣的PoW和以太坊即將採用的PoS，PoA權職證明共識機制在效能和可擴充套件性上都做出了許多升級。PoA與PoS類似，但是POS是基於持幣加時間的模式，所以同樣會造成利益分配的不均衡和大節點的產生，在PoA中，驗證者不需要在網路中持有股份，但是必須具有已知的和經過驗證的身份，由這些驗證者來驗證和治理DAPP的投票。每個驗證節點將繫結一個權威積分，當節點誠實維護網路執行時，該積分會增長，當節點作惡時積分扣除。積分越高，該驗證節點的投票權重越大。這意味著驗證者不會有動機為自己的利益行事，因為這將影響到他們的權威積分。以上機制讓PoA的網路變得更加安全和節能。

不過，由於PoA的驗證節點都需進行身份驗證，因此該共識機制是個有準入機制的聯盟鏈或私有鏈共識機制，PoA權職證明也是放棄了一定的去中心化，換取整個網路的安全性和可擴充套件性。另一方面，通常PoA網路是透過打分評級來衡量驗證節點的authority，但是這個積分演算法的設計很難做到公平衡量節點的權威性，並且該積分通常變化緩慢，新的驗證節點的名譽積分通常很低，難以獲得發言權，固化格局難以進步迭代。

VBFT基於可驗證隨機函式的拜占庭演算法

VBFT是結合了PoS，VRF（可驗證隨機函式）和BFT的一種一致性演算法。VBFT與其他一致性演算法之間最大的區別之一是它能夠與ALLIVE網路的治理模型緊密整合。基於生態網路定義的引數來設計VBFT，既可以支援共識組的可擴充套件性，又能夠透過VRF保證共識群體生成的隨機性和公平性，並確保快速達到狀態最終性。

在VBFT共識演算法中，網路中的節點首先透過持有股份申請參與網路共識。然後，透過使用可驗證的隨機函式，從所有共識節點中選擇幾組節點。所選出的節點分別負責提議、驗證和確認新的區塊。VBFT結合了VRF的共識節點選擇的隨機性、PoS的抗攻擊能力和BFT能夠快速達到終結狀態的特性，實現了鏈的可擴充套件性。

考慮到醫療健康行業資料的獨特性，ALLIVE網路在專案啟動階段採用以VBFT一致性演算法為基礎的公鍊形式，並引入其他輔助機制從而保持公允，演化出PoNA (Proof of Network Alliance)共識機制，以此來保證醫療類服務的專業性和安全性，同時提高ALLIVE網路的計算速度。

·PoNA共識機制

ALLIVE網路作為連線當前真實醫療行業和區塊鏈的橋樑，考慮到傳統醫療行業轉接到區塊鏈的難度，提供了一整套完整的解決方案。基於由以太坊提出的PoA共識機制、目前區塊鏈行業中較為常見的PoS共識機制以及由本體網路提出的VBFT共識機制，演化出PoNA共識機制。PoNA共識機制透過資質審查、權職證明、權益證明、VRF（可驗證隨機函式）和BFT等方式，解決了醫療健康行業對於交易、資料的安全性和私密性的要求，同時又能夠去中心化自制。

節點資質審查
考慮到醫療行業對資料風險控制的需求，ALLIVE網路設計了一套完整的身份驗證機制和資質審查體系，對具有生成新區塊許可權的根節點的接入進行嚴格考察，每一個根節點接入前都需要透過off-Chain驗證機制考察是否滿足某些要求，例如特殊裝置，專用網際網路連線，以此保證根節點擁有極強的抗外部攻擊能力以及維護健康資料來源的可靠性。

權職證明和權益證明
ALLIVE網路裡不同許可權節點所需的權職證明分數和權益持有比例是不同的，以此提高作惡成本。一方面，具有較高權力的根節點所在的組織和組織管理者需透過鏈下實名認證。另一方面，節點作惡後，權職證明分數將會大幅降低，使得節點很難再次被選為提議/驗證/確認節點，作惡成本有效提高。

投票
ALLIVE網路的每一個區塊由根節點進行VBFT投票，VBFT演算法是對拜占庭容錯演算法的改進。首先，VBFT演算法基於VRF，在網路中選擇共識提議節點、驗證節點、確認節點，然後由所選的節點集完成共識。由於VRF帶來的隨機性，每輪的備選提議節點/驗證節點/確認節點是不同的並且難以預測，從而大大提高了對對共識演算法的攻擊的抵抗力。由於節點優先順序是由VRF決定，因此能夠有效防止惡意分叉現象的出現。

·PoNA節點組織架構

在ALLIVE網路中存在兩種節點，分別為根節點和枝節點。

根節點（Root Node）
根節點負責在ALLIVE網路中對事物的請求達成共識、生成新的區塊、維護區塊鏈以及將達成共識的區塊分發至枝節點網路。

枝節點（Branch Node）
枝節點是ALLIVE網路的維護者，與ALLIVE網路同步更新，記錄區塊鏈的全部資料，作為網路狀態的監控者協助管理ALLIVE網路。透過資質審查的枝節點亦可升級成為根結點。

3.ALLIVE區塊鏈網路結構

ALLIVE網路在設計之初就依照醫療行業的真實商業需求，構建一個真實可用的、完整的區塊鏈智慧醫療體系。

·應用層
應用層包含使用者、管理人員、第三方直接接觸到的DAPP，包括在ALLIVE網路基礎上建立的電子錢包、區塊鏈瀏覽器、手機應用、網站等。

·API與服務擴充套件層
API與服務擴充套件層包含多種API，可用於訪問ALLIVE網路，並配有詳細的文件說明。ALLIVE網路將提供擴充套件的SDK，用於在節點上執行邏輯程式碼，包括身份授權、智慧合約和並行鏈服務等。

·區塊鏈網路層
區塊鏈網路層包含DAPP伺服器、根節點網路和枝節點網路，負責維持相關智慧合約的執行、賬
簿的儲存等。根節點網路承擔驗證交易和確認交易的任務，枝節點網路用於維護和監控它們ALLIVE網路共識狀態。

·資料和賬簿層
資料和賬簿層級儲存了賬簿的核心資料，包括區塊資料、狀態資料和歷史資料。這一層級需要對外提供世界狀態伺服器，以富文字資料庫的形式提供查詢服務。資料區塊記錄了平臺參與者之間的交易和健康資料。

·區塊結構

   區塊頭
   包含區塊高度，時間戳，交易雜湊值等；

    區塊資料
    與醫療資料和醫療資訊交易有關的資訊均儲存在區塊資料中。

    區塊後設資料
    根節點的簽名，枝節點的簽名，交易發起者的簽名等。

·可信任資料上鍊

使用者身份間的信任傳遞
Olife中的Olife ID是一個去中心化的身份標識協議，每一個Olife ID都有一個對應的描述物件。該身份標識協議中記錄Olife的控制人公鑰等屬性資訊。使用者之間的信任傳遞由實體間的相互認證實現。在ALLIVE網路中，使用者既能夠透過以信任錨為中心的輻射型信任模型完成認證，也能夠透過實體之間自發、對等的去中心化信任模型執行認證過程。只有當信任值達到某一級別時，使用者的Olife人物畫像中的資料才能上鍊並自由交易。

健康資料上鍊
健康資料包括但不限於：

健康資料多為非結構化資料且體量龐大，而鏈上資料的模式定義單調且容量有限，ALLIVE網路採用“鏈上、鏈下資料融合”的方式儲存並管理資料。其中，鏈上資料包括使用者健康資料的雜湊指標，完整的健康資料則儲存在鏈下的分散式儲存網路中，透過DHT記錄鏈上和鏈下資料的對映關係，輔助完成資料的調取。

防止資料篡改

從資料結構上來看，區塊鏈的每個區塊包含上一區塊的雜湊值，這些區塊順序連線組成的鏈就是區塊鏈，在區塊鏈中，任意一點資訊的更改都會導致整條鏈的崩潰。然而，僅靠資料結構並不能保證資料不可篡改，另一個重要的因素是共識機制。

PoNA使用背書機制來強制雙方都遵守合約。在PoNA中，某機構首先發起一份智慧合約，該智慧合約透過可驗證隨機數，隨機選擇了根節點1、根節點2及根節點3參與驗證交易，三個枝節點接收到交易請求後，各自在其本地驗證智慧合約，並對驗證得出的結果簽名認證，然後透過可驗證隨機數，隨機選擇了根節點4、根節點5及根節點6，三個驗證節點分別將自己驗證結果發給三個確認根節點。確認根節點判斷多方結果一致並對其簽名進行校驗，無誤後便認為合約達成，將結果廣播給所有節點，打包成新的區塊放入區塊鏈中。

在交易驗證過程中，由於各節點的相互獨立性，沒有任何一方能夠操控全部根節點篡改交易過程。而交易結果得到多方認證之後，沒有任何一方有機會篡改交易結果，以此防止資料篡改。

4.智慧合約

智慧合約由交易觸發，能夠讀取、編寫和計算區塊鏈鏈上鍊下的相關資料，從而支援各種商業應用軟體的運作。

·ALLIVE網路智慧合約的設計
ALLIVE網路上的智慧合約分為通用和定製化兩部分。將身份認證、點對點交易等基礎功能寫入通用模組，降低區塊鏈的負重，提升效率。同時開放定製化智慧合約功能，在應對差異化功能時，可寫入單獨的智慧合約功能模組以實現特殊功能。

·通用的模組設計
核心賬本、標準化醫療資料及醫療功能應用的多個通用化基礎模組，被設計到ALLIVE網路底層功能之中，提供最方便的呼叫方式和最少的資源消耗。ALLIVE網路上的DAPP透過預製通用化模組的呼叫，可快速實現通用的醫療行業區塊鏈功能，並基於各自的應用場景快速搭建DAPP，達到體系成本低、資料標準化、資料連通廣泛相容的目的。設計原則包括儘可能相容當前標準，並且提供應用框架標準。

·定製化的模組設計
ALLIVE網路允許DAPP定製智慧合約的設計，一方面可針對不同業務場景的特定需求進行快速的定製，另一方面可對不同的業務提供更好的彈性支援。ALLIVE網路底層協議具備高彈性、高適用性和高延展性的特點，可以滿足人類現階段醫療健康領域的幾乎所有需求。

·多語言開發能力
ALLIVE網路中的智慧合約是一個多功能、輕量級、可併發、多語言的圖靈完備體系。智慧合約支援豐富的智慧合約開發語言，開發者不需要學習新的合約開發語言，就能夠在ALLIVE網路中開發智慧合約，在專案初期支援的語言種類包含：Go, Python等，未來還將支援的開發語言有：Java, C++, Rust, JavaScript等。

5.人工智慧問診技術

Olivia（AI醫生）結合了知識圖譜，NLP演算法和深度學習技術，對大量醫學文獻和數10萬份病歷的學習和訓練，未來Olivia的診療水平將達到高年資全科醫生的水準。

·空前體量的醫療知識圖譜
Olivia智慧知識圖譜基於醫療語義知識庫，透過RPM模型構造和訓練醫療語義關係網路，形成數千個類別和關係構成的百萬級的三元組，結合推理和搜尋引擎，形成千萬級的間接三元組，從而對醫療問題給出最優解答和對應的支撐證據。

·面向醫療領域NLP技術持續迭代
Olivia面向醫療領域的自然語義處理（NLP）技術，包括詞法分析，句法分析和語義分析，採用EM演算法，利用知識庫中的實體名和關係名，在每輪演算法迭代中對句子進行語義分析，並且選擇置信度高的句子及其語義分析結果，找到特定物件和關係集合，實現醫療實體關係的自動抽取。

·神經網路深度學習

Olivia透過基於知識圖譜的醫療語義網路搜尋和推理進行特徵向量的提取，並透過深度學習技術學習大量的病歷，從而有效的結合醫學文獻和實際病例，提升Olivia的臨床決策能力。

神經網路是一組大致模仿人類大腦構造設計的演算法，用於識別模式。神經網路透過機器感知系統解釋感測器資料，對原始輸入進行標記或聚類。神經網路所能識別的模式是包含在向量中的數值形式，因此影象、聲音、文字、時間序列等一切現實世界的資料必須轉換為數值。

神經網路能夠進行聚類和分類。可以將其理解為建立在所儲存和管理的資料之上的一個聚類與分類層。對於未標記的資料，神經網路可以按照輸入樣例的相似之處將資料分組；若能用已標記的資料集訓練，神經網路就可以對資料進行系統分類。

深度學習系統的每一層則由節點構成，運算在節點中進行，節點的運作模式與人類的神經元大致相似，遇到足夠的刺激資訊時就會啟用並釋放訊號。節點將輸入資料與一組係數（或稱權重）結合，透過放大或抑制輸入來指定其在演算法學習任務中的重要性。輸入資料與權重的乘積之和將進入節點的啟用函式，判定訊號是否繼續在網路中傳遞，以及傳遞的距離，從而決定訊號如何影響網路的最終結果，例如分類動作。

節點層是一行類似神經元的開關，在輸入資料透過網路時開啟或關閉。從最初接收資料的第一個輸入層開始，每一層的輸出同時也是下一層的輸入。

將輸入特徵與可調整的權重匹配，由此指定這些特徵的重要性，即它們對網路的輸入分類和聚類方式有多大程度的影響。

通證

雙層通證機制

為了使得ALLIVE生態體系裡各角色各環節的正常運作和互動，ALLIVE網路引入了一個雙層通證體系。ALV是ALLIVE網路的的原生通證，是ALLIVE網路內部權益的載體，亦是ALLIVE網路與法幣和其他加密貨幣之間的價值流通手段。衍生通證是鏈上各DAPP的權益載體，DAPP可以透過ALV設計發行衍生通證。

原生通證

·ALV
原生通證ALV是ALLIVE網路的去中心化加密通證，最小可以分割至小數點後18位。專案初期將在以太坊上發行ERC20通證，ALLIVE主網上線後將1:1對映成為ALV。

·功能
ALV是ALLIVE網路的價值儲存載體，功能包括但不限於鏈上轉賬、醫療資料儲存和計算、交易執行等；開發者還可以質押ALV部署智慧合約來發行DAPP層級的衍生通證；研究機構可以透過支付ALV獲得經差別隱私技術加工過的資料進行研究，ALV也是ALLIVE區塊鏈上各DAPP之間的價值轉換載體。

·獲得辦法
使用者可以透過多種方式獲得ALV，包括但不限於使用法幣或其他數字貨幣在交易所中進行兌換，參與社羣建設獲得ALV獎勵，使用衍生通證進行兌換，其他使用者鏈上轉賬等。

衍生通證

·衍生通證
衍生通證是ALLIVE網路中的應用端支付手段和價值尺度，由不同的DAPP自主設計並命名。開發者可以使用ALV在ALLIVE區塊鏈上部署智慧合約而發行衍生通證。

·功能
衍生通證可在相應的DAPP中使用，如兌換商品、購買服務或者使用其他特權。

·獲得方式
DAPP透過部署智慧合約發行自己的衍生通證，使用者可使用ALV或法幣在相應的DAPP中兌換衍生通證，亦可透過參與DAPP層級的社羣建設獲得相應的衍生通證獎勵。不同衍生通證之間不可直接兌換，需要以ALV作為價值媒介。

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