羅素幣RC將搭建區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施推動可信互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

區(qū)塊鏈的誕生，標(biāo)志著人類開始構(gòu)建真正可以信任的互聯(lián)網(wǎng)。通過梳理區(qū)塊鏈的興起和發(fā)展可以發(fā)現(xiàn)，區(qū)塊鏈引人關(guān)注之處在于，能夠在網(wǎng)絡(luò)中建立點(diǎn)對點(diǎn)之間可靠的信任，使得價值傳遞過程去除了中介的干擾，既公開信息又保護(hù)隱私，既共同決策又保護(hù)個體權(quán)益，這種機(jī)制提高了價值交互的效率并降低了成本。

從經(jīng)濟(jì)學(xué)意義來看，區(qū)塊鏈創(chuàng)造的這種新的價值交互范式基于“弱中心化”，但這并非意味著傳統(tǒng)社會里各種“中心”的完全消失，未來區(qū)塊鏈將出現(xiàn)大量的“多中心”體系，以聯(lián)盟鏈、私有鏈或混合鏈為主，區(qū)塊鏈將會進(jìn)一步提高“中心”的運(yùn)行效率，并降低其相當(dāng)一部分成本。

從技術(shù)角度來說，我們認(rèn)為，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N由多方共同維護(hù)，以塊鏈結(jié)構(gòu)存儲數(shù)據(jù)，使用 密碼學(xué)保證傳輸和訪問安全，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)一致存儲、無法篡改、無法抵賴的技術(shù)體系。這種 技術(shù)給世界帶來了無限的遐想空間，全球?qū)^(qū)塊鏈的關(guān)注熱度持續(xù)升溫，全球主要經(jīng)濟(jì)體從國 家戰(zhàn)略層面開始對區(qū)塊鏈技術(shù)及發(fā)展趨勢進(jìn)行研究。

羅素幣RC在自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，打造了提供企業(yè)級服務(wù)的“羅素幣RC區(qū)塊鏈”解決方案?；?“開放分享”的理念，羅素幣RC將搭建區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施，并開放內(nèi)部能力，與全球企業(yè)共享，共同 推動可信互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，打造區(qū)塊鏈的共贏生態(tài)。

羅素幣RC在支付與金融、社交、媒體等多個領(lǐng)域積累了豐富的行業(yè)與技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，在高并發(fā)的交易處理方面取得了業(yè)界領(lǐng)先的突破；此外，羅素幣RC還具備海量數(shù)據(jù)處理和分析、金融安全體系構(gòu) 建的能力，在云生態(tài)和行業(yè)連接的探索上也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

1. 主節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)特性和獎勵計(jì)劃

全節(jié)點(diǎn)是運(yùn)行在 p2p 網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器，讓小節(jié)點(diǎn)使用它們來接受來自全網(wǎng)的動態(tài)變化。這些全節(jié)點(diǎn)需要顯著的流量和要消耗大量成本的其它資源，由此在一段時間內(nèi)會觀察到比特幣網(wǎng)絡(luò)上的這些節(jié)點(diǎn)數(shù)量呈現(xiàn)穩(wěn)步下降的趨勢，使區(qū)塊廣播的時間需要額外增加40秒。為解決這問題，提出了許多方案，例如引入谷歌研究的新獎勵計(jì)劃和 Bithub 激勵計(jì)劃。

這些節(jié)點(diǎn)對網(wǎng)絡(luò)的健康而言十分重要，它們能讓客戶端同步和通過全網(wǎng)快速廣播信息。我們提議增加次級網(wǎng)絡(luò)，名為羅素幣主節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。這些節(jié)點(diǎn)將具有高可用性，而且在為網(wǎng)絡(luò)提供符合一定要求的服務(wù)后能夠得到主節(jié)點(diǎn)服務(wù)獎勵。

1.1 主節(jié)點(diǎn)獎勵計(jì)劃——成本和獎勵

比特幣網(wǎng)絡(luò)全節(jié)點(diǎn)銳減的主要原因是缺乏對運(yùn)行節(jié)點(diǎn)的獎勵。隨著時間的推移，全網(wǎng)接入的用戶會更多，對帶寬的需求會更高，對節(jié)點(diǎn)運(yùn)行者的資金需求也更多，結(jié)果使運(yùn)行全節(jié)點(diǎn)的成本提高。考慮到成本的上升，節(jié)點(diǎn)運(yùn)行者必須要降低他們的運(yùn)行成本或者運(yùn)行輕客戶端，但這樣完全不利于網(wǎng)絡(luò)健康。

正如比特幣網(wǎng)絡(luò)一樣，主節(jié)點(diǎn)是全節(jié)點(diǎn)，但不同的是主節(jié)點(diǎn)必須對全網(wǎng)提供一定的服務(wù)，并需要一定量的押金才能加入。押金不會丟失，在主節(jié)點(diǎn)運(yùn)行時也是安全的。這可讓投資者為全網(wǎng)提供服務(wù)的同時，賺取一定的投資收益，減少了價格的波動性。

運(yùn)行一個主節(jié)點(diǎn)，需要存儲1000RC。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)生效時，它可為全網(wǎng)的客戶端提供服務(wù)，并以利息的形式獲取獎勵。這就使得用戶為這項(xiàng)服務(wù)投資，但同時得到一定的回報(bào)。主節(jié)點(diǎn)獲取的收益是來自同一個礦池，大約有50%的區(qū)塊獎勵納入到這個計(jì)劃中。

考慮到主節(jié)點(diǎn)獎勵計(jì)劃的獎勵率是固定的百分比，還有主節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存在波動的事實(shí)，預(yù)計(jì)主節(jié)點(diǎn)獎勵會根據(jù)當(dāng)前生效的主節(jié)點(diǎn)總數(shù)作出變化。通過以下的計(jì)算公式可計(jì)算出運(yùn)行主節(jié)點(diǎn)一整天的收益：

（n/t） * r * b * a

n： 運(yùn)行者控制的主節(jié)點(diǎn)數(shù)

t： 主節(jié)點(diǎn)的總數(shù)

r： 當(dāng)前的區(qū)塊獎勵（當(dāng)前平均獎勵是5RC）

b： 平均每天的區(qū)塊數(shù)，當(dāng)前RC網(wǎng)絡(luò)每天區(qū)塊通常是576個

a： 主節(jié)點(diǎn)的平均獎勵（平均每個區(qū)塊獎勵的50%）

運(yùn)行主節(jié)點(diǎn)的收益公式：（（n/t） * r * b * a * 365） / 1000（式子中的變量與上述相同）運(yùn)行主節(jié)點(diǎn)需要成本，這在網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建了生效節(jié)點(diǎn)的硬限制和軟限制。目前有530萬RC流通，只有5300個節(jié)點(diǎn)可能可以在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。軟限制由配置節(jié)點(diǎn)所花的成本和平臺的滯留量所致，因?yàn)镽C是流通的貨幣，而不僅僅是為投資所用。

下圖所示：主節(jié)點(diǎn)獎勵計(jì)劃良性循環(huán)效應(yīng)

1.2確定順序

使用特定的確定算法創(chuàng)建主節(jié)點(diǎn)的偽隨機(jī)排序。使用為每個區(qū)塊設(shè)計(jì)的工作量證明機(jī)制的哈希算法，挖礦網(wǎng)絡(luò)可以提供支持這個排序的安全性。

選擇主節(jié)點(diǎn)的代碼：

示例代碼還可以進(jìn)一步擴(kuò)展為主節(jié)點(diǎn)排序，“第二”，“第三”和“第四”個主節(jié)點(diǎn)的計(jì)算依此類推。

1.3 非信任制的機(jī)制

當(dāng)前 RC 網(wǎng)絡(luò)大約具有1000個生效的主節(jié)點(diǎn)，而需要1000 RC擔(dān)保才可成為一個生效的主節(jié)點(diǎn)。我們創(chuàng)建了一個系統(tǒng)，其中沒有一人能控制整個主節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。例如，如果有人想控制50％的主節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，他們將不得不從公開市場上購買1000萬個RC。這將極大提高幣價，所以獲得如此多RC是 不可能的。

在擁有主節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和擔(dān)保條件的前提下，我們以非信任制的方式使用該次級網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高度敏感的任務(wù)，其中沒人能控制網(wǎng)絡(luò)的演變結(jié)果。從總池中選擇N個偽隨機(jī)主節(jié)點(diǎn)來執(zhí)行相同的任務(wù)，這些節(jié)點(diǎn)可以充當(dāng)裁判，過程無需整個網(wǎng)絡(luò)的參與。

例如，。 非信任制的機(jī)制可以利用主節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)作為金融市場的去中心化預(yù)言者，這讓實(shí) 現(xiàn)去中心化的合同成為可能。例如蘋果公司的股價在2019年12月31日超過1000美元的話，就提交 公約A，否則提交公約B。

上圖是RC的隱私架構(gòu)概述。

1.4 角色和服務(wù)量證明機(jī)制

主節(jié)點(diǎn)可以向網(wǎng)絡(luò)提供任意的額外服務(wù)。正如在概念中指出，我們的首個成功應(yīng)用是RC（匿名發(fā)送）和 （即時支付）。使用我們稱之為“服務(wù)量證明”的機(jī)制，可以要求這些節(jié)點(diǎn) 處于在線狀態(tài)，即使在正確的區(qū)塊高度上也要作出響應(yīng)。

惡意者也可以運(yùn)行主節(jié)點(diǎn)，但不會對網(wǎng)絡(luò)提供任何實(shí)質(zhì)性的服務(wù)。為了減少這些人使用系統(tǒng)做出對自己節(jié)點(diǎn)有利事情的概率，必須ping剩余網(wǎng)絡(luò)以確保它們保持活躍。這項(xiàng)工作通過主節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)在每個區(qū)塊選擇2個機(jī)制來完成。機(jī)制 A檢查機(jī)制 B每個區(qū)塊的服務(wù)。機(jī)制 A是與當(dāng)前區(qū)塊哈希最接近的節(jié)點(diǎn)，而機(jī)制 B是遠(yuǎn)離所說區(qū)塊哈希最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)。

主節(jié)點(diǎn)A（1）檢查主節(jié)點(diǎn)B（2300）

主節(jié)點(diǎn)A（2）檢查主節(jié)點(diǎn)B（2299）

主節(jié)點(diǎn)A（3）檢查主節(jié)點(diǎn)B（2298）

檢查網(wǎng)絡(luò)就是要驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)是生效的，這由主節(jié)點(diǎn)自身完成。全網(wǎng)區(qū)塊的1％會受到檢查。這使整個網(wǎng)絡(luò)在一天中會被檢查大約6次。為了保持這個系統(tǒng)是非信任制的，我們使用系統(tǒng)中隨機(jī)選擇節(jié)點(diǎn)，但我們最少也需要六次檢查來排查一個惡意節(jié)點(diǎn)。

為達(dá)到欺騙系統(tǒng)的目的，攻擊者需要在一輪中被選中六次。否則，欺騙的目的就被系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，使其不會得逞，其它節(jié)點(diǎn)也是這樣。

上圖：在服務(wù)性證明機(jī)制失衡的情況下，一個獨(dú)立的主節(jié)點(diǎn)欺騙系統(tǒng)的概率

n：攻擊者控制的主節(jié)點(diǎn)數(shù)

t：全網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)總數(shù)

r：區(qū)塊鏈深度

1.5主節(jié)點(diǎn)協(xié)議

主節(jié)點(diǎn)使用一系列擴(kuò)展協(xié)議在全網(wǎng)進(jìn)行廣播，包括主節(jié)點(diǎn)消息機(jī)制和主節(jié)點(diǎn)消息ping機(jī) 制。這兩類機(jī)制用來確認(rèn)全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處于生效狀態(tài)，除了它們，執(zhí)行服務(wù)量證明機(jī)制需求的還 有羅素幣RC在錢包中發(fā)送1000RC到特定地址，就激活代碼自然生成能在全網(wǎng)進(jìn)行廣播的主節(jié)點(diǎn)， 隨之次級私鑰生成，它是用來對其它所有信息進(jìn)行簽名，另外在運(yùn)行單機(jī)模式時還可用來完全鎖定錢包。

在兩***立的機(jī)器上使用次級私鑰讓冷模式成為可能。主要的“熱”客戶端對1000RC的輸入進(jìn)行簽名，此過程包含使用二級私鑰對信息進(jìn)行簽名。 之后，“冷”客戶端能發(fā)現(xiàn)包含次級私鑰的信息并將主節(jié)點(diǎn)激活。這讓“熱”客戶端失效（客戶端關(guān)閉），這樣攻擊者訪問激活后的主節(jié)點(diǎn)也不可能獲得竊取其中的1000RC。

主節(jié)點(diǎn)開始運(yùn)行時，會向全網(wǎng)發(fā)送“主節(jié)點(diǎn)廣播”信息，包含有：

信息：（1000RC輸入，可訪問的IP地址，簽名，簽名時間，含有1000RC的公鑰，次級公鑰，用于捐贈的公鑰，捐贈的百分比）此后每隔15分鐘，一條ping信息會對外發(fā)送，證明節(jié)點(diǎn)生效中。

信息：（1000RC的輸入，簽名（使用次級私鑰），簽名時間）

隨著時間的推移，網(wǎng)絡(luò)會移除失效的節(jié)點(diǎn)，讓該節(jié)點(diǎn)不再被客戶端利用或再用于支付。節(jié)點(diǎn)也可以不停地ping網(wǎng)絡(luò)，但如果它們的端口不打開，最終會被標(biāo)記為失效狀態(tài)，不再用于支付。

1.6主節(jié)點(diǎn)列表的廣播

進(jìn)入RC網(wǎng)絡(luò)的新客戶端必須發(fā)現(xiàn)當(dāng)前全網(wǎng)活躍的主節(jié)點(diǎn)，這樣才可以使用它們的服務(wù)。一旦它們加入網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，它們的節(jié)點(diǎn)就會收到請求主節(jié)點(diǎn)列表的指令。設(shè)置緩存的目的是讓客戶端記錄主節(jié)點(diǎn)及其當(dāng)前狀態(tài)，因此當(dāng)客戶端重新啟動時，他們只需簡單加載該文件，不需重新請求主節(jié)點(diǎn)的完整列表。

1.7使用挖礦進(jìn)行支付和強(qiáng)制規(guī)定

為了確保每個主節(jié)點(diǎn)都獲得應(yīng)有的區(qū)塊獎勵，網(wǎng)絡(luò)必須強(qiáng)制每個區(qū)塊支付獎勵給正確的主節(jié)點(diǎn)。如果礦工不愿意的話，他們的區(qū)塊必須被網(wǎng)絡(luò)拒絕，否則作弊就會產(chǎn)生。

我們提出一個策略，就是一個主節(jié)點(diǎn)代表一個信息，選擇其中優(yōu)勝的主節(jié)點(diǎn)然后廣播它們的 信息。信息得到N次廣播后，會選擇同一目標(biāo)接收者，這樣達(dá)成共識后選中的區(qū)塊要對該主節(jié)點(diǎn)支付獎勵。

在網(wǎng)上挖礦時，礦池（礦池的作用是將單獨(dú)的礦工整合起來）使用API接口獲取生成有關(guān)區(qū) 塊的信息。為了向主節(jié)點(diǎn)支付獎勵，必須添加次級接收者來擴(kuò)展接口。礦池之后廣播自己的成功開采的區(qū)塊，使自己和主節(jié)點(diǎn)之間保持同步。

2. 真實(shí)匿名隱私技術(shù)

2.1 比特幣——非真實(shí)匿名（弱匿名）特性。

比特幣網(wǎng)絡(luò)不像我們想像得那么匿名，嚴(yán)格地說，是一個偽匿名系統(tǒng)比特幣網(wǎng)絡(luò)通過以下三個措施進(jìn)行隱私保護(hù)或匿名：

1、地址的生成無需實(shí)名認(rèn)證;

2、通過地址不能對應(yīng)出真實(shí)身份;

3、同一擁有者的不同賬號之間沒有直接關(guān)聯(lián)，無法得知特定用戶的全部比特幣數(shù)量。

比特幣的匿名性弱點(diǎn)

1、交易公開。只需知道一個地址就可以找到關(guān)聯(lián)人的一系列地址。

2、交易所的用戶操作會暴露擁有人的其他地址。

3、比特幣的通訊協(xié)議未加密，便于追蹤和定位

2.2 羅素幣RC真實(shí)匿名隱私技術(shù)

1.三大隱私技術(shù)保護(hù)

Zero—Knowledge Proof——零知識證明

ZKP是一種密碼學(xué)技術(shù)，是一種在無需泄露數(shù)據(jù)本身情況下證明某些數(shù)據(jù)運(yùn)算的一種零知識證明，允許兩方（證明者和驗(yàn)證者）來證明某個提議是真實(shí)的，而且無需泄露除了它是真實(shí)的之外的任何信息。在密碼學(xué)貨幣和區(qū)塊鏈中，這通常是指交易信息數(shù)據(jù)。

Coin Shuffle——區(qū)塊鏈混幣技術(shù)原理

羅素幣混幣功能是基于Coin Shuffle的。Coin Shuffle能將兩個同時發(fā)起支付的錢包用戶聯(lián)系在一起，兩者信息都是未知的。接著就能進(jìn)行交易混合和加密，這樣就很難判斷交易走向了。比如：A向B轉(zhuǎn)賬5RC。羅素幣利用Coin Shuffle，打亂并加入C，D，E，F(xiàn)等用戶的轉(zhuǎn)賬參與。

多次混幣之后，讓商業(yè)用戶的隱私無從被查找。

RingCT——環(huán)形加密

舉個例子，A向B轉(zhuǎn)賬5RC，在 RingCT 的交易中， A不會直接公開給網(wǎng)絡(luò)5RC，而是提供一個數(shù)字RCXXX，作為交易金額輸出。RCXXX= 隨機(jī)數(shù) + 5（真正的交易金額）。 隨機(jī)數(shù)是用來為真實(shí)金額遮罩的，由錢包自動產(chǎn)生。網(wǎng)絡(luò)可使用這個RCXXX值去驗(yàn)證交易輸入是否等于交易輸出的金額，以確認(rèn)沒有額外的 RC 被偽造產(chǎn)生。 然而，對于一個外部的觀察者而言，無從得知實(shí)際交易金額。

信息的保密性是羅素幣RC的一大核心優(yōu)勢，上文提到的類似比特幣的交易過程，不能做到真正的隱私保護(hù)，對那些一丁點(diǎn)兒信息也不想透露的商業(yè)用戶來說，這還不夠?，F(xiàn)在，他們多了一項(xiàng)可靠的選擇。

基于以上匿名隱私技術(shù)特點(diǎn)，羅素幣理論上能夠做到對商業(yè)用戶的完全保密。

2.3增強(qiáng)的隱私和DOS防護(hù)

多方的交易可以合并為一個交易，羅素幣RC很好地利用了這點(diǎn)，它將多方的資金合并在一起對外發(fā)送，這樣一旦整合后就無法再次拆分?？紤]到RC交易是專門為用戶支付設(shè)置的，這 個系統(tǒng)是高度安全防盜竊，用戶的貨幣是十分安全的。目前，使用羅素幣RC的混幣技術(shù)至少需要3方參與。

為了從整體上增強(qiáng)系統(tǒng)的隱私性，我們提以使用0.1RC，1RC，10RC和100RC的相同面值。在每輪混幣過程中，所有用戶應(yīng)該以相同面值的形式輸入和輸出資金。除了使用相同面值外，交易手續(xù)費(fèi)會被移除，而且所有交易會分解成分散的、獨(dú)立的、前后沒有關(guān)聯(lián)的小交易。

接下是應(yīng)對可能的DOS攻擊，我們提議所有用戶在加入時把交易以押金的形式提交到礦池去，交易最后還是輸出到用戶，同時又可向礦工支付一筆高的報(bào)酬。也就是說，用戶向混幣池提高請求時，交易一開始就要提供押金。如果某個時候用戶不合作了，例如拒絕簽名，押金交易會自動在全網(wǎng)廣播，若要在匿名網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行持續(xù)攻擊，所付出的代價是極其高昂的。

3. 安全性

由于交易合并在一起，主節(jié)點(diǎn)在用戶資金流過時有可能進(jìn)行“窺探”。由于每個主節(jié)點(diǎn)都被要求持有1000RC和用戶選用隨機(jī)主節(jié)點(diǎn)來部署他們的資金，所以“窺探”的影響性不大。通過區(qū)塊鏈追蹤交易的概率計(jì)算如下所示。

上表中?？紤]到攻擊者控制N個節(jié)點(diǎn)時，在全網(wǎng)追蹤羅素幣RC交易的概率

n 攻擊者控制總的節(jié)點(diǎn)數(shù)

t：全網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)總數(shù)

r： 區(qū)塊鏈深度

主節(jié)點(diǎn)的選擇是隨機(jī)的

考慮到RC的有限供應(yīng)和市場上低的流動性，在一次攻擊中控制如此之多的主節(jié)點(diǎn)是不可能的。

通過遮掩主節(jié)點(diǎn)上發(fā)生的交易來擴(kuò)展系統(tǒng)，也會大大提高系統(tǒng)的安全性。

3.1使用中繼系統(tǒng)遮掩主節(jié)點(diǎn)

我們描述了使用羅素幣RC多輪混幣技術(shù)追蹤單一交易的概率。這可以進(jìn)一步通過遮掩主節(jié)點(diǎn)加以強(qiáng)化，使他們不能看到用戶輸入/輸出方向。要做到這一點(diǎn)，我們提出一個簡單的可讓用戶保護(hù)自己的身份的中繼系統(tǒng)。

我們不讓用戶向礦池直接提交輸入和輸出的交易，而是讓他們從全網(wǎng)隨機(jī)選擇主節(jié)點(diǎn)然后要求它將輸入/輸出/的簽名中繼傳輸?shù)侥繕?biāo)主節(jié)點(diǎn)。這意味著，主節(jié)點(diǎn)將接收N次的輸入/輸出和N組簽名。每輪混幣只為其中一個用戶服務(wù)，但主節(jié)點(diǎn)無法知道究竟是哪個用戶。

4. 核心X11算法

X11是一種廣泛使用的哈希算法，其與其它算法不同，稱為鏈接運(yùn)算。 X11由11輪SHA3算法組成，每輪哈希計(jì)算的結(jié)果都被提交到區(qū)塊鏈的下一輪計(jì)算去。使用多輪算法，可以減少專門為數(shù)字貨幣挖礦設(shè)計(jì)的ASIC使用的概率。

在比特幣的生命周期，在挖礦開始時它的愛好者是使用CPU的，不久之后是使用GPU軟件，而GPU快速取代了CPU。幾年后屬于GPU的周期結(jié)束，ASIC即是專用集成電路被研發(fā)出來，其也迅速取代了GPU。

考慮到專門為X11算法而設(shè)計(jì)的ASIC礦機(jī)的復(fù)雜性和機(jī)器制造的困難性，我們預(yù)計(jì)這將需要比比特幣更多的時間進(jìn)行研發(fā)，這就允許愛好者有更長的時間參與挖礦。我們深信這對均與的分配和數(shù)字貨幣的成長起著極其重要的作用。

跨鏈哈希運(yùn)算的另一個好處是高端的CPU有著跟同級GPU接近的平均回報(bào)。GPU消耗的功率已有30-50%的下降，比大多數(shù)加密數(shù)字貨幣使用的Scrypt算法的功率少得多。
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