區(qū)塊鏈去中心化應(yīng)用程序Streamr介紹

Streamr將永不停息的數(shù)據(jù)提供給永不停息的應(yīng)用程序。 它是全球超級計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)骨干。它是一個(gè)由DATAcoin代幣操作的，去中心化，可擴(kuò)展，低延遲，數(shù)據(jù)不可篡改并可持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)。任何人 - 或任何東西 - 可以將新數(shù)據(jù)發(fā)布到數(shù)據(jù)流，而其他人可以訂閱這些數(shù)據(jù)流來為Dapps，智能合約，微服務(wù)和智能數(shù)據(jù)管道提供支持。

為了激勵(lì)用戶參與網(wǎng)絡(luò)，有一個(gè)內(nèi)置的數(shù)據(jù)獲利機(jī)制。來自安全的交易所，連接的設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)傳感器和社交媒體的有價(jià)值數(shù)據(jù)可以提供給公司，開發(fā)者和公民。機(jī)器可以自主地出售他們的數(shù)據(jù)，獲得報(bào)酬，并購買他們需要的數(shù)據(jù)。全球?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)市場，以內(nèi)置數(shù)據(jù)來源，加密和訪問控制的形式出現(xiàn)。

除了去中心化的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和市場，完整的Streamr系統(tǒng)還包括強(qiáng)大的分析引擎和用于快速開發(fā)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)Dapps的圖形界面。數(shù)據(jù)流，智能合約和去中心化計(jì)算資源可以通過高級構(gòu)建模塊，使用少量代碼的環(huán)境中進(jìn)行互連。Streamr將是能最簡單的創(chuàng)建實(shí)時(shí)的，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的和可信賴的塊鏈應(yīng)用程序的地方。

一場革命正在發(fā)生，中心化云服務(wù)逐漸被代幣化的，去中心化的解決方案所取代。例如，Golem替代Azure Virtual Machine，而IPFS替代Azure Blob Storage。Streamr很自豪能加入這場革命。通過為消息傳遞和事件處理提供去中心化的解決方案，替代Azure EventHub和Azure Stream Analytics等平臺(tái)。

工作機(jī)制

Streamr提供了一個(gè)完整系統(tǒng)，利用這個(gè)系統(tǒng)，人們即使不編寫代碼，都能創(chuàng)建出勢不可擋的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用程序。目前，用戶生成的寶貴數(shù)據(jù)被大公司玩弄于股掌之中。在 Streamr 網(wǎng)絡(luò)中，您可以根據(jù)需要來使用和銷售數(shù)據(jù)，在無人控制的、受 DATAcoin 代幣激勵(lì)的去中心化 P2P 網(wǎng)絡(luò)之中悠游。

以自驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車為例。為了獲得最佳駕駛體驗(yàn)，自驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車需要匯集來自其他機(jī)器的數(shù)據(jù)，例如其他汽車提供的交通擁堵信息、鄰近充電站的電價(jià)、天氣預(yù)測數(shù)據(jù)等。Streamr 提供實(shí)施數(shù)據(jù)交付和支付的統(tǒng)一接口，讓用戶可以使用 DATAcoin 代幣來交易數(shù)據(jù)流

汽車可以自主獲取所需的數(shù)據(jù)并支付相應(yīng)的數(shù)據(jù)費(fèi)。與此同時(shí)，汽車也可以將自己生成的數(shù)據(jù)（例如交通數(shù)據(jù)）出售給其他車輛，將道路狀況測量數(shù)據(jù)出售給智能城市，將位置和電池電量數(shù)據(jù)出售給廣告商等。數(shù)據(jù)流經(jīng)濟(jì)應(yīng)運(yùn)而生。

Streamr技術(shù)棧

去中心化的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管道是構(gòu)建在多層技術(shù)棧之上的：

● Streamr 編輯器 由可用界面和工具包構(gòu)成，可以快速開發(fā)去中心化的，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用程序。

● Streamr 引擎 是一個(gè)高性能的事件處理和分析引擎，以去中心化的方式執(zhí)行離鏈任務(wù)。它可以運(yùn)行在一個(gè)去中心化的計(jì)算提供商，如Golem。

● Streamr 數(shù)據(jù)市場 是一個(gè)共享數(shù)據(jù)流平臺(tái)，任何人都可以貢獻(xiàn)和訂閱數(shù)據(jù)流。

● Streamr 網(wǎng)絡(luò) 是數(shù)據(jù)傳輸層，在去中心化的數(shù)據(jù)流管道中定義了用于消息傳遞的點(diǎn)對點(diǎn)激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)。

● Streamr 智能合約 啟用Streamr網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)達(dá)成共識(shí)，保持流的元數(shù)據(jù)，處理權(quán)限和誠信檢查，并促進(jìn)代幣的安全傳輸。

以下部分將以自上而下的方法詳細(xì)介紹技術(shù)棧的每一層（見圖1）。

圖 1. Streamr 技術(shù)棧

1.Streamr 編輯器

Streamr 編輯器 可以快速開發(fā)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能合約，降低Dapp創(chuàng)建的門檻，并附帶內(nèi)置常見用例的現(xiàn)成模板。

商界對區(qū)塊鏈和去中心化應(yīng)用程序有相當(dāng)大的興趣，但落地應(yīng)用仍然不多。這些都是早期階段，可以設(shè)想許多想?yún)⑴c的人都不是以太坊，Solidity，加密，數(shù)據(jù)源和其他技術(shù)等細(xì)節(jié)方面的專家。

在我們看來，生態(tài)系統(tǒng)的商業(yè)發(fā)展需要一整套工具，讓不是專家的人也能創(chuàng)建智能合約，連接到可靠的數(shù)據(jù)源，利用安全的離鏈模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)過濾，聚合和細(xì)化，部署去中心化應(yīng)用，跟蹤智能合約的執(zhí)行，并可視化輸入數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈?zhǔn)录牧鞒獭?/p>

我們通過為領(lǐng)域?qū)＜液蜆I(yè)務(wù)用戶提供強(qiáng)大的工具（如方便使用的可視化編輯器），包裝器和智能合約模板來滿足使用層的需求。這些工具隱藏了高深的技術(shù)，處理數(shù)據(jù)集成和通信，并自動(dòng)執(zhí)行智能合約部署和監(jiān)控中的常規(guī)步驟。

我們預(yù)見到含有一些使用平臺(tái)和工具的生態(tài)系統(tǒng)。現(xiàn)有的Streamr平臺(tái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了使用層的一些元素，在未來的幾個(gè)月和更多的時(shí)間里將會(huì)增加了更多的功能。最終目標(biāo)是到了讓您可以在幾分鐘

內(nèi)創(chuàng)建和部署有用和功能豐富的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能合約的那一刻。這不是幻想; 我們在2017年2月在EDCON Paris 做的演示就是我們可以做得到的佐證 （參見圖2的例子）。

圖 2. Streamr 編輯器 的alpha版本。

這些是使用層的一些計(jì)劃實(shí)現(xiàn)的功能：

● 一個(gè)用于創(chuàng)建智能合約，提供現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)，并構(gòu)建離鏈數(shù)據(jù)處理管道的可視化編輯器。

● 用于與智能合約進(jìn)行通信并與區(qū)塊鏈交互的模塊。

● 用于離鏈處理的模塊：數(shù)據(jù)過濾，細(xì)化和聚合，部署去中心化應(yīng)用程序，跟蹤智能合約的執(zhí)行以及輸入數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈?zhǔn)录目梢暬鞒獭?/p>

● Solidity編輯器，可以在上下文相關(guān)環(huán)境中編寫和修改智能合約代碼。

● 內(nèi)置和已測試的開源Solidity模板，用于不同用途的以太坊智能合約。

● 回放功能，用于在部署之前模擬智能合約的功能，調(diào)試合約代碼和測試功能。

● 一鍵部署，用于提交智能合約到測試網(wǎng)或主網(wǎng)。

2.Streamr 引擎

Streamr 引擎 是離鏈運(yùn)行在去中心化計(jì)算提供商（例如，Golem上的Docker容器）上的高性能分析引擎。

圖 3. Streamr 分析引擎 的典型數(shù)據(jù)流模式和輸出

Dapps通?；赪eb的前端界面和智能合約的后臺(tái)，目前無法處理原始數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)換其為資訊。一組物聯(lián)網(wǎng)傳感器或股票市場每秒可能產(chǎn)生數(shù)千甚至數(shù)百萬個(gè)事件，數(shù)量之龐大和費(fèi)用之貴，以致無法在任何區(qū)塊鏈上進(jìn)行計(jì)算。

需要一個(gè)流式分析層，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為精確的信息，并可以讓Dapps和智能合約消費(fèi)。原始數(shù)據(jù)可能需要進(jìn)行過濾，下采樣，聚合，與其他數(shù)據(jù)組合，運(yùn)行異常檢測算法，或由高級機(jī)器學(xué)習(xí)和模式識(shí)別模型處理?；蛘吣赡芟胍鲆恍o法在智能合約上簡單完成的工作，例如在處理流程上調(diào)用外部API。

Streamr 引擎 偵聽Streamr網(wǎng)絡(luò)上的事件，使用Streamr編輯器構(gòu)建的模型會(huì)提煉傳入數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)響應(yīng)新事件。 有很多方法可以做出響應(yīng)，其中包括：

● 在Streamr網(wǎng)絡(luò)中的另一個(gè)數(shù)據(jù)流中發(fā)布提煉的數(shù)據(jù)，也可能通過已連接到網(wǎng)絡(luò)的Dapp UI進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。

● 與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行交互，例如控制執(zhí)行器，開鎖，開燈或打電話。

● 通過電子郵件或推送發(fā)送警報(bào)。

● 在智能合約中調(diào)用功能函數(shù)。

使用Streamr網(wǎng)絡(luò)作為在Dapps和引擎上的離鏈計(jì)算之間的消息粘合劑，產(chǎn)生了全新的去中心化應(yīng)用程序類別：由非凡數(shù)據(jù)量驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用程序。 顯然，產(chǎn)生的結(jié)果也可以被傳統(tǒng)的中心化應(yīng)用程序使用，同時(shí)仍可享受去中心化的消息傳遞和分析的好處。

3.Streamr 數(shù)據(jù)市場

Streamr數(shù)據(jù)市場是一個(gè)全球性的任何人都可以貢獻(xiàn)和訂閱的共享數(shù)據(jù)流市場。它是數(shù)據(jù)獲利和機(jī)器對機(jī)器（M2M）數(shù)據(jù)交換的場所。數(shù)據(jù)市場支持匿名，但允許在需要時(shí)驗(yàn)證數(shù)字身份。

數(shù)據(jù)市場是數(shù)據(jù)生產(chǎn)商和數(shù)據(jù)消費(fèi)者的匯聚場所。數(shù)據(jù)消費(fèi)者在提供的數(shù)據(jù)中找到有價(jià)值數(shù)據(jù)，并希望訪問它，以作為在Dapps，智能合約或傳統(tǒng)應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)輸入。

數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)流中組織，數(shù)據(jù)市場的基本構(gòu)建塊和Streamr網(wǎng)絡(luò)中的原始數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流中的來自數(shù)據(jù)源的事件以規(guī)則或不規(guī)則的間隔持續(xù)發(fā)射新的數(shù)據(jù)點(diǎn)。 以下是一些以數(shù)據(jù)流方式生成的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的典型設(shè)置：

● 股票市場每當(dāng)出現(xiàn)新的出價(jià)或報(bào)價(jià)，每次交易發(fā)生時(shí)都會(huì)產(chǎn)生新的事件。

● 公共交通工具每幾秒廣播它的身份，狀態(tài)，速度，加速度，地理位置和去向。

● 當(dāng)在其范圍內(nèi)檢測到移動(dòng)物體時(shí)，運(yùn)動(dòng)檢測器發(fā)送信號。

● 在小工廠里，物聯(lián)網(wǎng)傳感器通過電力驅(qū)動(dòng)測量驅(qū)動(dòng)操作當(dāng)中的溫度，速讀和震動(dòng)。

● 空氣質(zhì)量傳感器測量城市中的一氧化碳，二氧化硫，二氧化氮和臭氧水平。

● 地震儀測量火山活動(dòng)區(qū)域的地面運(yùn)動(dòng)。

● 專業(yè)運(yùn)動(dòng)員佩戴的智能服裝收集心跳，溫度和加速度等生物特征數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)市場提供了大量可選可供訂閱的可信賴的時(shí)間戳數(shù)據(jù)。 一些數(shù)據(jù)源自成熟專業(yè)的數(shù)據(jù)供應(yīng)商和再分配者，一些來自公共，開放數(shù)據(jù)源。重要的是，該平臺(tái)允許任何人貢獻(xiàn)數(shù)據(jù)和從中獲利。雖然公司從傳感器和設(shè)備中傳輸有價(jià)值的數(shù)據(jù)，但公民也同時(shí)在生產(chǎn)有價(jià)值的信息。

例如，穿戴智能手表的人可能會(huì)將心率數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)市場上。 數(shù)據(jù)可以匿名提供，因此不會(huì)侵犯隱私權(quán)。 誰會(huì)對這些數(shù)據(jù)感興趣？ 那么一家制藥公司可能會(huì)購買它來進(jìn)行研究，或者一家公共醫(yī)療機(jī)構(gòu)可能會(huì)使用它來了解人們進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的頻率，或者是公眾的壓力水平。智能手表制造商可能會(huì)購買它來獲取他們的心率傳感器的功能的診斷。 數(shù)據(jù)生產(chǎn)者只是通過提供數(shù)據(jù)來就可以賺取日常收入。

數(shù)據(jù)市場中的訂閱不應(yīng)由軟件開發(fā)人員，數(shù)據(jù)工程師或數(shù)據(jù)科學(xué)家發(fā)起。事實(shí)上，分散市場可能最終以機(jī)器對機(jī)器交易為主。自動(dòng)機(jī)器，機(jī)器人，智能家電都在操作中需要數(shù)據(jù)，并對生態(tài)系統(tǒng)其他參與者生產(chǎn)有價(jià)值的數(shù)據(jù)。

自動(dòng)增值優(yōu)化模式將會(huì)出現(xiàn)。 AI訂閱股票市場原始數(shù)據(jù)，應(yīng)用專有模式識(shí)別來生成交易信號，并在同一數(shù)據(jù)市場上出售這些信號。

雖然數(shù)據(jù)市場中的大部分內(nèi)容將免費(fèi)提供給所有用戶，但仍有的數(shù)據(jù)需要支付，有的數(shù)據(jù)需要終端用戶提交許可證。 在這種情況下，需要一種訂閱許可證。許可證給予一種權(quán)限在特定時(shí)間段內(nèi)

，在特定條件下訪問數(shù)據(jù)，并且是收費(fèi)的。這與流媒體音樂有著非常的相似之處：您不需要擁有訂閱的數(shù)據(jù)，您只要在Spotify上聽或從iTunes下載歌曲即可擁有歌曲的權(quán)限。

數(shù)據(jù)許可證在智能合約上實(shí)現(xiàn)。 區(qū)塊鏈的巨大好處是它提供了一種無需信任和去中心化的方式來存儲(chǔ)使用條款和訪問權(quán)限，并確保按照約定進(jìn)行支付。

在更廣闊的背景下，在市場上可能有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。 內(nèi)容越多，數(shù)據(jù)貢獻(xiàn)者和數(shù)據(jù)消費(fèi)者對某主題數(shù)據(jù)的吸引力越大。在Streamr數(shù)據(jù)市場中，門戶網(wǎng)站（實(shí)現(xiàn)為Dapp）有助于發(fā)現(xiàn)存在的數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)流的創(chuàng)建和管理提供了一個(gè)全面的工具包，并且可以輕松訂閱所選擇的數(shù)據(jù)流。

4.Streamr 網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò)處理去中心化數(shù)據(jù)管道中的所有消息。該層由元數(shù)據(jù)（事件和流）和代理節(jié)點(diǎn)組成。代理節(jié)點(diǎn)對元數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，代理節(jié)點(diǎn)的集合構(gòu)成處理去中心化存儲(chǔ)和去中心化消息傳遞的點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。

基礎(chǔ)設(shè)施層使用Ethereum的底層堆棧進(jìn)行操作。 節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)需要強(qiáng)有力的共識(shí)，這是通過智能合約來實(shí)現(xiàn)的。原始事件數(shù)據(jù)本身往往不會(huì)進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈，這樣隔離能使Streamr網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到每秒數(shù)百萬個(gè)事件的處理量。

Streamr網(wǎng)絡(luò)將可擴(kuò)展的基于云計(jì)算的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸（例如Kafka，ZeroMQ，ActiveMQ）的最佳實(shí)踐與去中心化的點(diǎn)對點(diǎn)/加密貨幣（Whisper，Bitmessage）中的最佳實(shí)踐相結(jié)合。基于云的框架使用高效的分片和持久性方案來達(dá)到高吞吐量，但只能在可信的本地網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用。點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議展示了路由，節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，NAT遍歷，位置混淆等的有效策略，但無法提供數(shù)據(jù)密集型實(shí)際應(yīng)用所需的吞吐量。

5.Streamr 智能合約

許多以太坊智能合約支持Streamr網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)市場的運(yùn)作。 Streamr網(wǎng)絡(luò)使用智能合同進(jìn)行激勵(lì)，協(xié)調(diào)，權(quán)限和完整性檢查。數(shù)據(jù)市場筑建在網(wǎng)絡(luò)提供的數(shù)據(jù)許可和獲利的功能之上。 DATACOIN，一個(gè)ERC20代幣，被用于激勵(lì)，聲譽(yù)象征，以及付款方式。

DATAcoin

DATAcoin是數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的補(bǔ)償手段。 這也是在點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行代理節(jié)點(diǎn)的激勵(lì)代幣。DATAcoin是運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，是社區(qū)的聲譽(yù)度量。 在更大的圖景中，這是一種獲取數(shù)據(jù)作為有價(jià)值商品的方式。

圖 6. DATAcoin 往數(shù)據(jù)的相反方向流動(dòng)。

在去中心化的數(shù)據(jù)管道中，數(shù)字代幣是不可或缺的。DATAcoin是Streamr網(wǎng)絡(luò)的使用代幣。DATA是代幣的符號。

● 維護(hù)和運(yùn)作點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)會(huì)消耗資源：時(shí)間，電力，計(jì)算能力和通信帶寬。第2.4.7節(jié)描述了參與代理節(jié)點(diǎn)的激勵(lì)。

● DATAcoin是生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的補(bǔ)償手段。 換句話說，它實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)生產(chǎn)者的貨幣化機(jī)制。這激勵(lì)數(shù)據(jù)供應(yīng)商加入和幫助社區(qū)成長為每個(gè)人的利益。

● DATAcoin是業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)，是數(shù)據(jù)生產(chǎn)者，數(shù)據(jù)消費(fèi)者和消息代理在社區(qū)的聲譽(yù)的度量。

各方從DATAcoin交易中獲得回報(bào)：發(fā)布數(shù)據(jù)，使用數(shù)據(jù)以及運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的代理節(jié)點(diǎn)。 數(shù)據(jù)生產(chǎn)者在將其發(fā)布的事件發(fā)送給用戶時(shí)獲得代幣回報(bào)。 而訂閱者通過接收事件來獲得回報(bào)。代理節(jié)點(diǎn)通過幫助數(shù)據(jù)傳遞和持續(xù)性而獲得回報(bào)。 這記賬很容易：回報(bào)等于交換的DATAcoin的數(shù)量。 差異在于訂閱者回報(bào)最終會(huì)過期，而代幣結(jié)余則不會(huì)。

DATAcoin是在以太坊上實(shí)現(xiàn)的ERC20代幣。 代幣智能合約維護(hù)DATAcoin結(jié)余，并確保以可靠和安全的方式處理付款。遵循ERC20標(biāo)準(zhǔn)確保與錢包和其他代幣的互通性。