TOS設(shè)計(jì)及SDAG去中心化分層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

TOS是一種用于物聯(lián)網(wǎng)loT行業(yè)基于SDAG的去中心化分層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該技術(shù)結(jié)合了區(qū)塊鏈賬本和有向無(wú)環(huán)圖兩種技術(shù)，具有良好的拓展性。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分發(fā)海量交易數(shù)據(jù)到分層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，以減少全網(wǎng)區(qū)塊數(shù)據(jù)冗余，解決物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題;用戶(hù)可以根據(jù)數(shù)據(jù)的價(jià)值高低決定使用免費(fèi)或付費(fèi)交易，達(dá)到密碼經(jīng)濟(jì)學(xué)的平衡;開(kāi)源和去中心化的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議降低了加入智能物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)）的經(jīng)濟(jì)門(mén)檻，創(chuàng)建一個(gè)跨越品類(lèi)。跨越地域的智能物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議生態(tài)圈。

TOS 設(shè)計(jì)背景

首先，TOS的技術(shù)設(shè)計(jì)中，針對(duì)現(xiàn)有區(qū)塊鏈技術(shù)成果進(jìn)行分析，如PoW共識(shí)是一種非常大的浪費(fèi)資源，通過(guò)消耗大量的電力來(lái)維持比特幣網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，其交易的并發(fā)量比較低，并不是我們的理想模型;物聯(lián)網(wǎng)中并發(fā)量高，交易成本大等問(wèn)題也不是比特幣技術(shù)所能解決的。但是，通過(guò)已有的DAG技術(shù)糾纏成區(qū)塊網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)給了我們很多啟發(fā)。使用DAG技術(shù)構(gòu)建的共識(shí)，可達(dá)到并發(fā)量高及交易免費(fèi)。再加上現(xiàn)有成熟的PoS權(quán)益證明共識(shí)形成免費(fèi)及付費(fèi)相結(jié)合，在免費(fèi)、付費(fèi)類(lèi)型和交易的礦工費(fèi)基礎(chǔ)上，把數(shù)據(jù)根居價(jià)值標(biāo)簽做分離能更好的去挖掘數(shù)據(jù)的價(jià)值。

其次，使用現(xiàn)有DAG技術(shù)雖然可以做到高并發(fā)量及免費(fèi)交易，但對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)中海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、交易數(shù)據(jù)無(wú)法確定時(shí)長(zhǎng)、數(shù)據(jù)的價(jià)值歸類(lèi)等問(wèn)題是無(wú)法解決的，而在物聯(lián)網(wǎng)中這些問(wèn)題又是至關(guān)重要且不可忽視的。

最后，現(xiàn)有的公有鏈技術(shù)只是應(yīng)用于數(shù)字貨幣的交易流通作用，還沒(méi)有真正達(dá)到可企業(yè)級(jí)商業(yè)應(yīng)用。從技術(shù)上講，高可用的商業(yè)級(jí)公有鏈技術(shù)需要具備安全、可擴(kuò)展、去中心等特性。由于在區(qū)塊鏈技術(shù)世界里面有一個(gè)相互 制衡的鐵三角關(guān)系（安全、可擴(kuò)展、去中心），三者很難兼顧。基于這種矛盾點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有的區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行了大量的分析，我們?cè)O(shè)計(jì)一些新的技術(shù)指標(biāo)模型，例如區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，智能礦工費(fèi)調(diào)節(jié)等等。在現(xiàn)有區(qū)塊鏈技術(shù)上進(jìn)行重新架構(gòu)，于是就有了TOS的核心SDAG分層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

TOS的分層區(qū)塊設(shè)計(jì)，先把區(qū)塊鏈里面所有區(qū)塊由鏈拓?fù)涑蒁AG區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，再由DAG區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)分層為無(wú)數(shù)層的DAG區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，每一層的DAG區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)都由區(qū)塊里面的“父區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)hash”值鏈接關(guān)聯(lián)，首先，區(qū)塊糾纏成DAG區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，不同層級(jí)的DAG區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)又形成一個(gè)的鏈條關(guān)系，鏈條中每個(gè)單元可以理解是一個(gè) DAG區(qū)塊網(wǎng)絡(luò);然后，增加免費(fèi)交易與收費(fèi)交易相結(jié)合的機(jī)制，把交易數(shù)據(jù)根據(jù)價(jià)值標(biāo)簽做分離，越是重要的數(shù)據(jù)越會(huì)存儲(chǔ)在更高層的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò);最終，這種密碼經(jīng)濟(jì)學(xué)平衡機(jī)制保障商業(yè)活動(dòng)的高可用，加上TVM虛以機(jī)實(shí)現(xiàn)智能合約創(chuàng)造了基于SDAG的去中心化分層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

TOS的設(shè)計(jì)解決區(qū)塊數(shù)據(jù)冗余。交易性能及交易成本、數(shù)據(jù)的價(jià)值歸類(lèi)等問(wèn)題，這只是一個(gè)可商用的公有鏈技術(shù)方案的開(kāi)端，在這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，未來(lái)我們的戰(zhàn)略規(guī)劃還包括全數(shù)據(jù)類(lèi)型上鏈，區(qū)塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)激勵(lì)，數(shù)據(jù)銀行等，構(gòu)建成一個(gè)完整的高可用的商業(yè)級(jí)公有鏈生態(tài)體系。

TOS 基于 SDAG 的去中心化分層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)介紹

SDAG超級(jí)有向無(wú)環(huán)圖（Super directed acyclic graph）， SDAG是基于現(xiàn)有的DAG技術(shù)，在Transaction共識(shí)的基礎(chǔ)上增10 PoS權(quán)益證明結(jié)合為T(mén)PoS 共識(shí)，再通過(guò)S-mechanisms（Smart miner fees regulatory mechanisms）機(jī)制與B-algorithm（Block chain network economic algorithm）算法，構(gòu)建分層區(qū)塊糾纏網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)層級(jí)的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)存諸對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，類(lèi)似國(guó)家-》省-》市-》縣-》區(qū)，每個(gè)行政中心各自管理數(shù)據(jù)。把全網(wǎng)的區(qū)塊數(shù)據(jù)作分離，這樣不同的省之間，不需要關(guān)心別的省的數(shù)據(jù)。同理，不同國(guó)家之間也不需要關(guān)心對(duì)方的數(shù)據(jù)?？梢詼p少大量的數(shù)據(jù)冗余。每個(gè)地區(qū)只關(guān)心各自需要的區(qū)塊數(shù)據(jù)。并且增加TVM虛擬機(jī)及Transaction和PoS管理合約，構(gòu)建SDAG的智能合約。最終SDAG可以做到，用戶(hù)能根據(jù)數(shù)據(jù)的價(jià)值高低決定使用免費(fèi)或付費(fèi)交易。是一個(gè)特殊的去中心化系統(tǒng)，他結(jié)合了兩種技術(shù)，區(qū)塊鏈賬本與有向無(wú)環(huán)圖。因此包含了兩種不同的共識(shí)，它們分工有序且數(shù)據(jù)保持同步，缺一不可。

區(qū)塊信息摘要

我們定義，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的所有區(qū)塊都包含一個(gè)區(qū)塊頭，里面包括一個(gè)有效JSON數(shù)據(jù)格式：

{

“parentblockhash”： “00000000c937983704a73af28acdec37b049d214adbda81d7e2a3dd146f6ed09”，

“previousblockhash”： “0000000008e647742775a230787d66fdf92c46a48c896bfbc85cdc8acc67e87d”，

“hash”： “00000000a2887344f8db859e372e7e4bc26b23b9de340f725afbf2edb265b4c6”，

“hashMerkleRoot”：“00000a83b83by22aa86832dwu4a4uh42ewa456b5e3282aue5so23dt356aa6f3f”，

“transactioncost”： “0”，

“totalweight”： “12”，

“weight”： “1”

}

其中，parentblockhash 是區(qū)塊的父區(qū)塊網(wǎng)絡(luò) hash 值，previousblockhash 是區(qū)塊的上一個(gè)區(qū)塊 hash 值，hash 是當(dāng)前區(qū)塊的hash 值，hashMerkleRoot 是交易默克樹(shù)根節(jié)點(diǎn) hash 值，transactioncost 是交易費(fèi)用，totalweight 是區(qū)塊累積總權(quán)重值，weight為區(qū)塊中交易的權(quán)重值。

權(quán)重及相關(guān)概念

我們定義，每個(gè)區(qū)塊有自身權(quán)重、區(qū)塊累積總權(quán)重及其相關(guān)概念。區(qū)塊的權(quán)重與發(fā)送這筆交易的節(jié)點(diǎn)所投入的工作量成正比。每發(fā)送一-筆交易會(huì)生成一個(gè)新區(qū)塊，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中自動(dòng)標(biāo)記為未驗(yàn)證區(qū)塊，并帶上一個(gè)初始的權(quán)重值。當(dāng)交易者自身參與網(wǎng)絡(luò)中使用Transaction工作證明時(shí)，如果證明驗(yàn)證完畢，則新區(qū)塊的累積總權(quán)重值為被驗(yàn)證的直接間接節(jié)點(diǎn)的累積總權(quán)重值加上最新的區(qū)塊權(quán)重值。區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)保證了去中心化全球數(shù)據(jù)車(chē)中數(shù)據(jù)的安全、可信與不可篡改。區(qū)塊鏈新節(jié)點(diǎn)添加，需要網(wǎng)絡(luò)中的區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)審核。收攏DAG數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使之不會(huì)一直發(fā)散下去。 TOS節(jié)點(diǎn)通過(guò)TPoS共識(shí)驗(yàn)證算法，達(dá)成共識(shí)實(shí)現(xiàn)快速交易。解決了傳統(tǒng)區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生分片的無(wú)序區(qū)塊之間的雙重支付、與數(shù)據(jù)篡改的問(wèn)題，解決了因發(fā)現(xiàn)分片不及時(shí)可能導(dǎo)致的大量交易最終無(wú)效的問(wèn)題。

TPoS-Transaction交易證明

我們定義，每筆交易者自身可以通過(guò)驗(yàn)證區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)末端未被驗(yàn)證的區(qū)塊，以生成的新區(qū)塊并串聯(lián)起之前的兩個(gè)末端區(qū)塊證明交易的有效。基于誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)不會(huì)直接或者間接地驗(yàn)證具有沖突的區(qū)塊，那么隨著交易的數(shù)量增加，當(dāng)前區(qū)塊會(huì)被越來(lái)越多的新區(qū)塊直接或間接的交易自身驗(yàn)證，系統(tǒng)就會(huì)就趨向于安全穩(wěn)定，換句話說(shuō)就是一個(gè)交 易被雙花是極為困難的。Transaction交易證明是由交易者自身驗(yàn)證，此過(guò)程中并不需要支付費(fèi)用，所以Transaction驗(yàn)證生成的新區(qū)塊transactioncost為0。通過(guò)TOS的節(jié)點(diǎn)來(lái)接收交易，并將交易數(shù)據(jù)記錄到區(qū)塊鏈上，使區(qū)塊鏈產(chǎn)生新的區(qū)塊。TOS節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行交易驗(yàn)證時(shí)，先通過(guò)B- algorithm算法監(jiān)測(cè)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，再根據(jù)S-mechanisms機(jī)制選擇Transaction或PoS進(jìn)行初步驗(yàn)證，迅速完成交易，經(jīng)全網(wǎng)達(dá)成共識(shí)后延伸在TOS區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中。

TPoS- PoS權(quán)益證明

我們定義，節(jié)點(diǎn)可以用數(shù)字貨幣為擔(dān)保，通過(guò)共識(shí)算法參與虛擬挖礦用來(lái)驗(yàn)證交易數(shù)據(jù)產(chǎn)生新的區(qū)塊。此過(guò)程中交易需要支付費(fèi)用，所以Transaction驗(yàn)證生成的新區(qū)塊transactioncost為大于0。因?yàn)榈V工付出了勞動(dòng)成本，收益玻礦工按付出成本的比例分配。這里我們有一個(gè)算法機(jī)制來(lái)監(jiān)控整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)及其數(shù)據(jù)量用來(lái)估算區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值（此價(jià)值包括當(dāng)前區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)及全部子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的總和）。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)到一個(gè)閾值時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)下一個(gè)新區(qū)塊驗(yàn)證需要費(fèi)用，當(dāng)然在沒(méi)有達(dá)到全網(wǎng)閾值時(shí)，用戶(hù)也可以設(shè)置交易費(fèi)用。這時(shí)交易成功后，新區(qū)塊會(huì)寫(xiě)入交易費(fèi)用，我們會(huì)有檢驗(yàn)算法驗(yàn)證這種個(gè)人行為的數(shù)，少量行為不影響無(wú)費(fèi)用Transaction驗(yàn)證機(jī)制。當(dāng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)到系統(tǒng)約定值時(shí)，利益驅(qū)動(dòng)一些人使用網(wǎng)絡(luò)中PoS驗(yàn)證，礦工驗(yàn)證交易完成獲得礦工費(fèi)并把礦工費(fèi)寫(xiě)入?yún)^(qū)塊的transactioncost值，則相當(dāng)于區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)提前進(jìn)入交易費(fèi)用階段。此時(shí)，用戶(hù)面臨兩種選擇，一，繼續(xù)在此區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)上生成交易數(shù)據(jù)但需要支付一定量的交易費(fèi)用;二，不想支付交易費(fèi)用選擇無(wú)費(fèi)用交易，則網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會(huì)自發(fā)從當(dāng)前區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)分層一個(gè)新的子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)并把新的交易寫(xiě)入子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)。達(dá)到了區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)分層功能。這些行為都由網(wǎng)絡(luò)中的參與者共同作用得出來(lái)的結(jié)果。當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)足夠多時(shí)，隨著時(shí)間的推移TOS區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)形成不同層級(jí)的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)只有當(dāng)前區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)及所有子層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)限。同層級(jí)的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不能直接交互，但可以通過(guò)對(duì)應(yīng)的父區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)。這樣物聯(lián)網(wǎng)的海量數(shù)據(jù)就會(huì)自發(fā)的根據(jù)不同區(qū)域形成不同子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)。海量數(shù)據(jù)被切割成無(wú)數(shù)個(gè)小塊，把原來(lái)區(qū)塊鏈全網(wǎng)數(shù)據(jù)共享-個(gè)賬本變成父區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)有無(wú)數(shù)個(gè)小賬本，子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)只負(fù)責(zé)管理自身的小賬本。這就是ToS區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)瘦身，也能更好的做到大數(shù)據(jù)管理。

TOS 核心技術(shù) SDAG 的工作模式

網(wǎng)絡(luò)工作的情況下，TOS按以上方式運(yùn)行。是由多個(gè)不同層級(jí)的DAG （有向無(wú)環(huán)圖）組成一個(gè)樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，也稱(chēng)之為SDAG（超級(jí)有向無(wú)環(huán)圖）。通過(guò)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的所有區(qū)塊構(gòu)成了這個(gè)超級(jí)有向無(wú)環(huán)圖DAG的集合，并且SDAG不存在全局的區(qū)塊鏈。每筆新的交易出現(xiàn)時(shí)，生成一一個(gè)新區(qū)塊，且新區(qū)塊必須驗(yàn)證之前的兩個(gè)區(qū)塊。我們定義，新節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證舊節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為新節(jié)點(diǎn)為輸出舊節(jié)點(diǎn)為輸人。這些驗(yàn)證關(guān)系通過(guò)有方向的邊來(lái)表示，如圖所示（在圖中，時(shí)間走向總是從左到右）。如果從交易A的區(qū)塊到交易B的區(qū)塊之間至少有兩個(gè)有向邊的路徑存在，我們就說(shuō)交易A的區(qū)塊直接地驗(yàn)證了交易B的區(qū)塊又間接的驗(yàn)證了交易E的區(qū)塊。我們認(rèn)為誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)會(huì)檢查驗(yàn)證交易是否存在沖突，同時(shí)不會(huì)直接或間接地驗(yàn)證具有沖突交易的區(qū)塊。這種機(jī)制隨著交易產(chǎn)生的新區(qū)塊都會(huì)直接或間接的驗(yàn)證區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中的區(qū)塊，區(qū)塊被驗(yàn)證的數(shù)量增加，整個(gè)區(qū)塊就會(huì)被區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)所接受。換句話說(shuō)，要偽造一個(gè)雙花交易是極為困難的（或者至少在實(shí)踐上是幾乎不可能的）。

基于SADG分層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)工作模式如下：

1）設(shè)置區(qū)塊用于記錄區(qū)塊創(chuàng)建過(guò)程中的交易記錄，采用DAG技術(shù)連接區(qū)塊，多個(gè)區(qū)塊相互連接構(gòu)成區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值包括區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)、記錄的交易數(shù)量。交易金額和交易的礦工費(fèi)等參數(shù)模型。通過(guò)B- algorithm算法（ Block chainnetwork economic algorithm）it算對(duì)應(yīng)層級(jí)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，B-algorithm 算法數(shù)學(xué)公式是一個(gè)復(fù)雜的曲線函數(shù)，隨著時(shí)間推移函數(shù)值必可達(dá)到一個(gè)閾值（evolveValue）， 往后的時(shí)間內(nèi)函數(shù)值E（t）-定是大于閾值（evolveValue）的波動(dòng)曲線。

2） 設(shè)置區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值函數(shù)為 E，定義 a、b、y、& 為常量系數(shù)，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)為 N；其中，區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中的交易總數(shù)為 T，區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中的交易總金額為 M，區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中的交易總礦工費(fèi)為 F，區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)價(jià)值 E（t）數(shù)學(xué)模型公式如下：

3）設(shè)置一個(gè)閾值（evolveValue）作為區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的臨界值，并設(shè)置S- mechanisms機(jī)制（Smart miner fees regulatorymechanisms）智能礦工費(fèi)調(diào)節(jié)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)生成分層制度。在S- mechanisms機(jī)制的工作原理中，當(dāng)某一區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)價(jià)值小于臨界值時(shí)，新區(qū)塊通過(guò)Transaction共識(shí)交易驗(yàn)證寫(xiě)入該區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)末端;當(dāng)某一區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)價(jià)值大于臨界值時(shí)，新區(qū)塊通過(guò)PoS共識(shí)礦工驗(yàn)證寫(xiě)入該區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)末端;或者，新區(qū)塊通過(guò)Transaction共識(shí)交易驗(yàn)證生成該區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的下一層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的分層。

4）不同層級(jí)的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)不同的交易規(guī)則，根據(jù)用戶(hù)的選擇對(duì)新的交易執(zhí)行對(duì)應(yīng)的交易規(guī)則，且不同層級(jí)的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)滿足越早生成的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)層級(jí)越高，交易規(guī)則具體包括如下步驟：

·若新區(qū)塊寫(xiě)入最低層級(jí)的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中，執(zhí)行Transaction交易驗(yàn)證;

·若新區(qū)塊寫(xiě)入其他層級(jí)的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中，執(zhí)行PoS礦工驗(yàn)證;

Transaction交易驗(yàn)證方法中，驗(yàn)證任意兩個(gè)區(qū)塊，并將驗(yàn)證結(jié)果與交易- -起記錄到新的區(qū)塊中。PoS 礦工驗(yàn)證方法中，礦工繳納保證金井下注到他認(rèn)為下一個(gè)可以被寫(xiě)入?yún)^(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中的區(qū)塊，被寫(xiě)入?yún)^(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中的區(qū)塊由挖礦合約決定部分參與下注的礦工獲勝并負(fù)責(zé)打包交易。若賭贏，則所有猜測(cè)正確的礦工拿回保證金井收取交易費(fèi)用，同時(shí)驗(yàn)證任意兩個(gè)區(qū)塊;若網(wǎng)絡(luò)中的礦工沒(méi)有打包交易就等下一輪礦工生成的區(qū)塊達(dá)成共識(shí)，則礦工將被扣除部分保證金，當(dāng)?shù)V工的行為違反系統(tǒng)中的相關(guān)規(guī)定時(shí)，保證金將被沒(méi)收，同時(shí)也將被取消參與創(chuàng)建區(qū)塊的資格。

Transaction交易驗(yàn)證和PoS礦工交易驗(yàn)證時(shí)，還會(huì)計(jì)算此區(qū)塊的累計(jì)總權(quán)重值，累計(jì)總權(quán)重值為從創(chuàng)世區(qū)塊到當(dāng)前區(qū)塊最長(zhǎng)路徑中所有區(qū)塊的區(qū)塊交易權(quán)重值的總和，創(chuàng)世區(qū)塊為第一個(gè)生成的區(qū)塊。

區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中區(qū)塊的累計(jì)總權(quán)重值與該區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)末端區(qū)塊累計(jì)t總權(quán)重值的差值的絕對(duì)值越大，表示區(qū)塊被驗(yàn)證的次數(shù)越多，區(qū)塊的安全性越高。累計(jì)總權(quán)重值為從創(chuàng)世區(qū)塊到當(dāng)前區(qū)塊最長(zhǎng)路徑中所有區(qū)塊的區(qū)塊交易權(quán)重值的總和，路徑指從當(dāng)前區(qū)塊沿區(qū)塊驗(yàn)證的方向（即箭頭的方向）到創(chuàng)世區(qū)塊所經(jīng)過(guò)的區(qū)塊。

將交易寫(xiě)入層級(jí)越高的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中，所需支付的交易費(fèi)用越高。并且區(qū)塊只能與當(dāng)前所在的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的區(qū)塊、區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的父區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)和區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的區(qū)塊驗(yàn)證交易，父區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)為當(dāng)前區(qū)塊的上一層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)為當(dāng)前區(qū)塊的下一層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)。

每筆需要記錄的交易在系統(tǒng)中發(fā)送時(shí)，系統(tǒng)會(huì)標(biāo)注為未驗(yàn)證交易，井會(huì)帶有一個(gè)初始的權(quán)重值。當(dāng)交易者參與網(wǎng)絡(luò)中交易證明時(shí)，如果證明驗(yàn)證完畢，則新區(qū)塊的累計(jì)總權(quán)重值為被驗(yàn)證的兩個(gè)區(qū)塊的累計(jì)總權(quán)重的最大值與當(dāng)前區(qū)塊權(quán)重值的和值。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和交易者的數(shù)量足夠多時(shí)，TOS網(wǎng)絡(luò)的區(qū)塊就形成了多個(gè)不同層級(jí)的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示，區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)形成的越早，區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的層級(jí)越高; A區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中的區(qū)塊為最早形成的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)是層級(jí)最高的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)， B1-B4為A區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，A區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)為B1-B4區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的父區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，C1-C2區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)處于當(dāng)前區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的末層，為當(dāng)前層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的最低層;層級(jí)較高的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)在交易中逐漸衍生出多個(gè)層級(jí)較低的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)分層，以此類(lèi)推，最終形成了類(lèi)似于海洋、江河、小溪的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

各區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)只會(huì)存儲(chǔ)本層級(jí)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中的交易賬本，節(jié)點(diǎn)在同步區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)時(shí)，只需要同步節(jié)點(diǎn)所在區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)及更高層級(jí)的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)，無(wú)需同步所有區(qū)塊，從而可大量節(jié)省單個(gè)節(jié)點(diǎn)賬本的存儲(chǔ)空間，也極大的減少了節(jié)點(diǎn)儲(chǔ)存負(fù)荷。根據(jù)用戶(hù)愿意支付的交易費(fèi)用，系統(tǒng)自動(dòng)判斷將交易記錄在哪一-層級(jí)的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中，用戶(hù)支付的交易費(fèi)用越多，交易可以寫(xiě)入的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的層級(jí)越高，交易數(shù)據(jù)的安全性就越高。同時(shí)，層級(jí)越高的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中區(qū)塊的安全級(jí)別越高，數(shù)據(jù)的價(jià)值越大，更有利于后期的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)挖掘。

當(dāng)用戶(hù)選擇交易費(fèi)用為0時(shí)，執(zhí)行Transaction交易驗(yàn)證方法，如當(dāng)前區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)價(jià)值大于國(guó)值，將從當(dāng)前區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的末端生成一個(gè)新的子區(qū)塊，將交易記錄在新的區(qū)塊中，否則，將交易記錄在當(dāng)前的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)用戶(hù)選擇交易費(fèi)用大于0時(shí)，執(zhí)行POS礦工交易驗(yàn)證方法，系統(tǒng)根據(jù)礦工費(fèi)自動(dòng)判斷交易寫(xiě)入對(duì)應(yīng)層級(jí)的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)意愿支付的費(fèi)用越高，寫(xiě)入的區(qū)塊層級(jí)越高。

SDAG是一種并發(fā)量高，交易速度快，支持不同層級(jí)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)使用不同的交易類(lèi)型的一種分層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。最低層級(jí)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)采用的Transaction交易證明方法區(qū)塊生成機(jī)制簡(jiǎn)單，交易并發(fā)量高;高層級(jí)網(wǎng)絡(luò)采用的PoS礦工交易驗(yàn)證方法速度漫但交易安全性高，通過(guò)高層級(jí)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)交易方法和低層級(jí)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)交易方法的有機(jī)結(jié)合，克服了傳統(tǒng)區(qū)塊鏈交易方法中并發(fā)量小，速度慢和所有交易的地位均等的缺點(diǎn)。

SDAG網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)

良好的擴(kuò)展性

眾所周知，由于SDAG網(wǎng)絡(luò)的分層區(qū)塊機(jī)制，可以做到網(wǎng)絡(luò)具有無(wú)限分層子區(qū)塊功能，就像樹(shù)根一樣無(wú)限擴(kuò)展延伸。在TPoS共識(shí)的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中，PoS 負(fù)責(zé)驗(yàn)證帶交易費(fèi)用的數(shù)據(jù)，它的特點(diǎn)是安全性更高，越是重要的信息付出高交易費(fèi)用就能寫(xiě)入越高層的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò); Transaction 交易自身驗(yàn)證，交易數(shù)據(jù)寫(xiě)入未區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，安全性相對(duì)比PoS低，但是可以做到交易并發(fā)量高、吞吐量大。綜上所述，SDAG 具有良好的可擴(kuò)展性。

支持無(wú)費(fèi)用交易

Transaction交易自身驗(yàn)證可以做到交易無(wú)費(fèi)用，這給很多用戶(hù)帶來(lái)非常便捷。比如，在物聯(lián)網(wǎng)的某大型工廠中設(shè)備數(shù)據(jù)訴求是：要能夠做到與其他設(shè)備通信交互，又能訪問(wèn)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)中第三方授權(quán)的設(shè)備數(shù)據(jù)。假如設(shè)備屬于高頻數(shù)據(jù)發(fā)生端，每筆交易數(shù)據(jù)寫(xiě)入?yún)^(qū)塊都需要費(fèi)用，這對(duì)于工廠的成本管理而言是不可接受的。這時(shí)Transaction共識(shí)機(jī)制的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來(lái)，工廠可以自己分層一個(gè)末區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)。使用Transaction共識(shí)驗(yàn)證，用來(lái)交 易記錄數(shù)據(jù)。當(dāng)然有人會(huì)挑戰(zhàn)安全性，因?yàn)槟﹨^(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)少時(shí)，發(fā)起惡意攻擊，付出足夠大的代價(jià)是可以做到篡改數(shù)據(jù)，對(duì)比現(xiàn)實(shí)互聯(lián)網(wǎng)中這種安全現(xiàn)象也不可避免，任何作惡者發(fā)起攻擊的動(dòng)機(jī)都是為了利益。如果是一些普通無(wú)價(jià)值或少量?jī)r(jià)值的數(shù)據(jù)， 作惡者不會(huì)有足夠的動(dòng)力來(lái)做這種虧本的事情，但如果是很有價(jià)值的數(shù)據(jù)，也沒(méi)必要記錄在未區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中，也就是說(shuō)，用戶(hù)可以根據(jù)自身數(shù)據(jù)的價(jià)值來(lái)決定把數(shù)據(jù)記錄在什么樣層次的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)。風(fēng)險(xiǎn)是用戶(hù)考慮的，當(dāng)然想要數(shù)據(jù)的安全性越高，對(duì)應(yīng)付出的成本費(fèi)用也越高，這也是符合經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，安全是需要成本的。

區(qū)塊數(shù)據(jù)分層隔離

前面說(shuō)到，區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)具有無(wú)限分層子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)功能。每個(gè)層級(jí)的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)各自存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，把全網(wǎng)的區(qū)塊數(shù)據(jù)分離。這樣全網(wǎng)區(qū)塊，被分割成一條條的分層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，且同級(jí)分層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)之間是不能通信的?？梢詫⑦@個(gè)模型理解為長(zhǎng)江及其支流，

長(zhǎng)江源頭就是區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始區(qū)，主區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)如同長(zhǎng)江主干道，區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)上的無(wú)數(shù)分層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)如同長(zhǎng)江主干道上的無(wú)數(shù)個(gè)支流，主區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)分層的各子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)入的新交易數(shù)據(jù)就如河水流入各支流。小河流之間不能直接流通，同理子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)也不能直接交互數(shù)據(jù)。但是可以使用反射功能，通過(guò)對(duì)應(yīng)的父區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)反查對(duì)應(yīng)的子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。這樣數(shù)據(jù)是分層隔離的，因此每條子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)總量是包含這條分層上所有父區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)（如同：小溝-》小溪- -》小河-》長(zhǎng)江）。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中區(qū)塊數(shù)據(jù)隔離機(jī)制，可以大大的減少全網(wǎng)區(qū)塊數(shù)據(jù)冗余，從而減少了單節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)容量，系統(tǒng)的負(fù)載也會(huì)變輕。可以預(yù)測(cè)經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)行一定時(shí)間后，交易數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)機(jī)制越是重要數(shù)據(jù)越會(huì)存儲(chǔ)在上層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，因此SDAG也能更好的支持大數(shù)據(jù)管理與高價(jià)值數(shù)據(jù)挖掘。

TOS 技術(shù)架構(gòu)圖&技術(shù)創(chuàng)新

TOS 技術(shù)架構(gòu)

TOS 技術(shù)創(chuàng)新

1） SDAG支持免費(fèi)交易與收費(fèi)交易

通過(guò)TPoS結(jié)合共識(shí)機(jī)制，免費(fèi)交易讓用戶(hù)記錄普通數(shù)據(jù)，不需要交易成本，與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)場(chǎng)景相契合。收費(fèi)交易，適用于物聯(lián)網(wǎng)中高價(jià)值數(shù)據(jù)交易轉(zhuǎn)讓。記錄在高層級(jí)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，流通性更好，安全保障更高。

2） SDAG擁有無(wú)限分層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)能力

SDAG通過(guò)S-mechanisms機(jī)制與B-algorithm算法實(shí)現(xiàn)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)分層。B-algorithm 算法監(jiān)控區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)到閾值，S-mechanisms 機(jī)制會(huì)自動(dòng)觸發(fā)下一個(gè) 新區(qū)塊驗(yàn)證需要費(fèi)用。此時(shí)，用戶(hù)面臨兩種選擇，在此區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)交易數(shù)據(jù)需要費(fèi)用。如果想繼續(xù)使用免費(fèi)交易，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會(huì)從當(dāng)前區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)分層一個(gè)新的子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，并把新的交易生成的區(qū)塊寫(xiě)人子區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到無(wú)限分層區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)能力。

3） SDAG密碼經(jīng)濟(jì)學(xué)平衡機(jī)制

免費(fèi)交易與收費(fèi)交易結(jié)合，可形成相互制衡關(guān)系。通過(guò)收費(fèi)與免費(fèi)形成一個(gè)數(shù)據(jù)分配的等級(jí)制度。免費(fèi)交易數(shù)據(jù)只存儲(chǔ)在末區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，收費(fèi)交易存儲(chǔ)在高層級(jí)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，交易費(fèi)用越高存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)層級(jí)越高。這樣避免垃圾數(shù)據(jù)阻塞高層級(jí)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，也可以減少高層級(jí)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量。將數(shù)據(jù)分離在不同層級(jí)區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)數(shù)據(jù)價(jià)值進(jìn)行分層存儲(chǔ)，更合適于數(shù)據(jù)挖據(jù)及未來(lái)與人工智能的結(jié)合。

4） SDAG擴(kuò)展智能合約

SDAG中的區(qū)塊包含了簽名、區(qū)塊信息與父區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)的信息。區(qū)塊之間以哈希相關(guān)聯(lián)，是區(qū)塊鏈賬本與有向無(wú)環(huán)圖結(jié)合技術(shù)。不過(guò)SDAG是基于DAG技術(shù)的擴(kuò)展，就原DAG技術(shù)架構(gòu)本身而言，存在一個(gè)很大的隱患，不能完全保證交易狀態(tài)的原子統(tǒng)一性。從時(shí)間上來(lái)講，可能存在特定節(jié)點(diǎn)（比如遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)）確認(rèn)某筆交易的時(shí)間無(wú)法估計(jì);從節(jié)點(diǎn)上來(lái)講，全網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)可能無(wú)法更新某一時(shí)刻的交易信息，即該節(jié)點(diǎn)沒(méi)有被廣播到某一時(shí)刻的交易信息。這些情況對(duì)于很多商業(yè)形態(tài)來(lái)說(shuō)是一個(gè)極大隱患。為了解決這一問(wèn)題，對(duì)原有DAG技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，在SDAG中增加虛擬機(jī)（TVM）實(shí)現(xiàn)智能合約。

5）物聯(lián)網(wǎng)分層架構(gòu)

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的分層體系結(jié)構(gòu)，TOS 分別針對(duì)感知層、傳輸層和應(yīng)用層設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，確保在物聯(lián)網(wǎng)的每一環(huán)節(jié)和層次都得到安全防護(hù)與管理和控制，從而保證數(shù)據(jù)安全和信息的公開(kāi)與透明。

5.1）感知層

感知層通過(guò)電子標(biāo)簽、RFID、 射頻或近場(chǎng)等技術(shù)進(jìn)行識(shí)別，再通過(guò)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全方面的感知。因此，在安全防護(hù)方面，要對(duì)RFID相關(guān)物理設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)，定期進(jìn)行安全驗(yàn)證與鑒權(quán);還應(yīng)在傳感器節(jié)點(diǎn)之間建立信息安全傳輸機(jī)制，保證傳送數(shù)據(jù)不會(huì)被未授權(quán)節(jié)點(diǎn)獲取或即使波獲取后也無(wú)法被破譯。

5.2）傳輸層

傳感器感知到的信息通過(guò)初步處理和過(guò)濾后通過(guò)傳輸層傳到應(yīng)用層進(jìn)行處理，再由應(yīng)用層接入到TOS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。因此，在傳輸層要保證端到端的數(shù)據(jù)加密、節(jié)點(diǎn)安全性驗(yàn)證，以及網(wǎng)絡(luò)接入安全性。通過(guò)驗(yàn)證、鑒權(quán)、密鑰等技術(shù)確保端到端的傳輸安全性;此外，通過(guò)相關(guān)的數(shù)據(jù)加密算法，確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性。

5.3）應(yīng)用層

通過(guò)傳輸層傳送到應(yīng)用層的數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)存在異構(gòu)性，因此需在應(yīng)用層上處理海量異構(gòu)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為T(mén)OS標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議格式接入到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中上鏈數(shù)據(jù)。還需建立起一個(gè)統(tǒng)- -的標(biāo)準(zhǔn)體系和安全機(jī)制，進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)限、授權(quán)管理等安全防護(hù)手段，以加強(qiáng)對(duì)個(gè)人隱私和各類(lèi)應(yīng)用數(shù)據(jù)的保護(hù)。首先，各家智能設(shè)備經(jīng)感知層、傳輸層到應(yīng)用層，應(yīng)用層運(yùn)行著各廠商的兼容包;然后，經(jīng)過(guò)兼容包轉(zhuǎn)換過(guò)的數(shù)據(jù)接入到TOS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，再由TOS去中心化區(qū)塊鏈技術(shù)把所有智能設(shè)備萬(wàn)物互聯(lián)起來(lái)。對(duì)于各廠商來(lái)說(shuō)，不需要改變現(xiàn)有的設(shè)備協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，而且把設(shè)備數(shù)據(jù)上TOS鏈之后，廠商沒(méi)有了中心化的數(shù)據(jù)營(yíng)運(yùn)成本，只需開(kāi)發(fā)一個(gè)協(xié)議兼容包就能達(dá)到雙贏。隨著物聯(lián)網(wǎng)不斷滲透到各行各業(yè)和人們的日常生活中，不論是在感知、傳輸，還是應(yīng)用處理階段都會(huì)存在一定的安全隱患。而物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)量大、異構(gòu)性大、突發(fā)性等特點(diǎn)，因此在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)采取相關(guān)安全措施時(shí)，更需要分層次、分階段進(jìn)行不同的管理和控制。TOS采用物聯(lián)網(wǎng)分層安全體系結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)分別針對(duì)感知層、傳輸層和應(yīng)用層的數(shù)據(jù)感知采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理進(jìn)行全方面的保護(hù)，從而全面是升物聯(lián)網(wǎng)安全性。

6）去中心化的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)是-一個(gè)公共的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，具備豐富完善的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)功能組件和應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境。它可大大降低物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)時(shí)間和開(kāi)發(fā)成本;提升數(shù)據(jù)共享能力，統(tǒng)- -的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)具備-致的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)訪問(wèn)方式，為不同行業(yè)之間的數(shù)據(jù)共享提供了可能。物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)可打破行業(yè)壁壘，增強(qiáng)不同行業(yè)之間的數(shù)據(jù)共享能力，甚至可以提供“行業(yè)服務(wù)之上”的服務(wù)，比如數(shù)據(jù)挖掘等;物聯(lián)網(wǎng)的范圍很大，一般來(lái)說(shuō)， 所有的操作系統(tǒng)都可應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中， 操作系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，今天PC和手機(jī)時(shí)代的操作系統(tǒng)霸主未必能在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代延續(xù)霸業(yè)。操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的規(guī)律是：當(dāng)壟斷已經(jīng)形成，后來(lái)者就很難顛覆，只有等待下一次產(chǎn)業(yè)浪潮。如今，TOS正在開(kāi)啟一個(gè)全新的、充滿想象空間的去中心化的操作系統(tǒng)。

TOS 的生態(tài)系統(tǒng)及價(jià)值

上面講到TOS的應(yīng)用場(chǎng)景可分為四大塊：企業(yè)級(jí)智能硬件平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)交易平臺(tái)、智能金融服務(wù)平臺(tái)、智能物流平臺(tái)，通過(guò)這四大塊構(gòu)建TOS的生態(tài)系統(tǒng)。

1）例如在企業(yè)級(jí)智能硬件平臺(tái)中，主控類(lèi)智能合約可以應(yīng)用于房屋租賃的共識(shí)經(jīng)濟(jì)，根據(jù)租房的市場(chǎng)需求在TOS系統(tǒng)里面可以開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)的租房DApp應(yīng)用，DApp應(yīng)用中的DAPP TOKEN做為租房用來(lái)結(jié)算，把用戶(hù)的需求和結(jié)算在TOS應(yīng)用中形成一個(gè)閉環(huán)，也可以間接增加TOS COIN的流通性。

智能設(shè)備是數(shù)據(jù)生產(chǎn)方，可以通過(guò)數(shù)據(jù)售 賣(mài)獲得TOS COIN，并且在TOS系統(tǒng)中存在大量的全節(jié)點(diǎn)設(shè)備，它們24小時(shí)連接在TOS網(wǎng)絡(luò)中。因?yàn)門(mén)OS中的PoS“虛擬挖礦”機(jī)制，所以一些具備一定算力且存儲(chǔ)能力較強(qiáng)的設(shè)備是可以進(jìn)行PoS挖礦的。在生態(tài)系統(tǒng)中，早期設(shè)備可以產(chǎn)生數(shù)據(jù)、售賣(mài)獲得TOS COIN，再用TOS COIN進(jìn)行PoS挖礦，這些設(shè)備的工作能為T(mén)OS網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)穩(wěn)定，同時(shí)設(shè)備的自造血能力也可以刺激整個(gè)生態(tài)中更多的智能設(shè)備參與到其生態(tài)環(huán)境中，形成互利互贏。

TOS的智能合約，可以創(chuàng)建設(shè)備數(shù)字化、 股票數(shù)字化、私募股權(quán)、眾籌、債券等金融衍生品。例如，智能設(shè)備廠商可以針對(duì)每個(gè)不同類(lèi)型的設(shè)備， 鑄造發(fā)行非質(zhì)同DAPP TOKEN （既每個(gè)Token的價(jià)值是不一樣的，且不可分割），也可稱(chēng)為數(shù)字化商品。鏈上交易，用戶(hù)從廠商購(gòu)買(mǎi)非質(zhì)同DAPP TOKEN，其真實(shí)的設(shè)備被托管在廠商，由廠商負(fù)責(zé)其安全，用戶(hù)提取智能設(shè)備時(shí)，需要提供私鑰生成設(shè)備數(shù)字摘要和鏈上的非質(zhì)同DAPP TOKEN，由設(shè)備廠商驗(yàn)證設(shè)備數(shù)字摘要真實(shí)有效性之后，把數(shù)字化商品對(duì)應(yīng)的非質(zhì)同DAPP TOKEN進(jìn)行銷(xiāo)毀。這樣，每個(gè)設(shè)備都可數(shù)字化成一種數(shù)字商品，通過(guò)DAPP TOKEN流通起來(lái)，買(mǎi)賣(mài)智能設(shè)備可通過(guò)交易對(duì)應(yīng)數(shù)字化商品DAPP TOKEN。區(qū)塊鏈技術(shù)不可篡改的安全特性，保證數(shù)字化商品的唯一性，智能設(shè)備的市場(chǎng)流通，都可以通過(guò)交易其設(shè)備的數(shù)字化商品的所有權(quán)，TOS在其中它是一個(gè)實(shí)現(xiàn)價(jià)值交換的去中心化技術(shù)平臺(tái)，也是價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的基石。

2）例如在物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)交易平臺(tái)中，TOS的數(shù)據(jù)交易是TOS COIN流通的基礎(chǔ)。TOS 的網(wǎng)絡(luò)中存在海量的數(shù)據(jù)，設(shè)備廠商可以建立采集數(shù)據(jù)、銷(xiāo)售數(shù)據(jù)的渠道，把這些設(shè)備生產(chǎn)的數(shù)據(jù)通過(guò)擬定數(shù)據(jù)交易合約，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的價(jià)值交換井自動(dòng)完成結(jié)算，同時(shí)結(jié)算的DAPP TOKEN自動(dòng)轉(zhuǎn)入涉賣(mài)方的賬戶(hù)?？梢愿鶕?jù)用戶(hù)的數(shù)據(jù)畫(huà)像精準(zhǔn)定位用戶(hù)，更高效、更透明的將廣告與目標(biāo)消費(fèi)者匹配達(dá)到推廣效果。如智能廣告應(yīng)用在TOS網(wǎng)絡(luò)中的電視、冰箱、汽車(chē)等等都是其生態(tài)系統(tǒng)中的一部分，智能廣 告應(yīng)用可以在TOS網(wǎng)絡(luò)中將用戶(hù)的個(gè)人交易數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，當(dāng)然TOS也會(huì)把用戶(hù)的個(gè)人隱私信息，包括ID、姓名、詳細(xì)住址等等進(jìn)行嚴(yán)密保護(hù)，最后廣告主能在各智能設(shè)備上精準(zhǔn)的對(duì)目標(biāo)用戶(hù)的篩選及提高推廣效率。同樣，其數(shù)據(jù)唯一性和確定性也會(huì)被保障，并且一旦應(yīng)用中數(shù)據(jù)交易成功，也將不可篡改。

TOS為海量的設(shè)備生產(chǎn)方提供了一個(gè)良好的商業(yè)環(huán)境，對(duì)于整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)來(lái)說(shuō)，有了一個(gè)可大量交易設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)際場(chǎng)所。TOS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交易可提供流通性，結(jié)合其下游環(huán)節(jié)分析挖掘數(shù)據(jù)，最后成為數(shù)據(jù)生產(chǎn)、 加工、售賣(mài)、等一體的數(shù)據(jù)商業(yè)價(jià)值應(yīng)用，也就是說(shuō)TOS在數(shù)據(jù)交換及智能設(shè)備行業(yè)中都擁有著巨大的價(jià)值。

3）例如在智能金融服務(wù)平臺(tái)中，為智能硬件企業(yè)提供了產(chǎn)品數(shù)字化、產(chǎn)品研發(fā)、上線等一條龍解決方案。通過(guò)企業(yè)級(jí)智能硬件平臺(tái)、數(shù)據(jù)交易平臺(tái)、金融服務(wù)平臺(tái)三大板塊，以智能硬件為入口融合在一起，從生態(tài)體系上幫助傳統(tǒng)硬件和家電企業(yè)，解決金融方面的問(wèn)題，硬件企業(yè)可以在TOS系統(tǒng)中數(shù)字化硬件產(chǎn)品，通過(guò)將數(shù)字化商品作為支付媒介的方式獲得對(duì)應(yīng)的DAPP TOKEN，把DAPP TOKEN與硬件設(shè)備綁定，硬件設(shè)備本身具有價(jià)值，所以對(duì)應(yīng)的DAPP TOKEN也有價(jià)值。由于DAPP TOKEN之間的流通只能使用TOS COIN做為交易費(fèi)用，間而帶動(dòng)了TOS COIN的流通，TOS COIN的價(jià)值也是隨著對(duì)應(yīng)的需求關(guān)系而增漲。

4）例如在智能物流平臺(tái)中，從倉(cāng)儲(chǔ)到配送每個(gè)環(huán)節(jié)都較繁瑣，涉及的人員眾多，針對(duì)這些特性，在TOS中將貨物數(shù)字化為對(duì)應(yīng)的非質(zhì)同DAPP TOKEN，貨物在物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)商業(yè)環(huán)節(jié)中流轉(zhuǎn)，就必須在TOS網(wǎng)絡(luò)中使用非質(zhì)同DAPP TOKEN交易，同時(shí)也需要使用TOS COIN在每個(gè)物流過(guò)程的交易環(huán)節(jié)中進(jìn)行費(fèi)用支付與實(shí)時(shí)結(jié)算。比如說(shuō)跨境物流，TOS COIN的使用可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)海關(guān)申報(bào)、稅務(wù)計(jì)算和整條供應(yīng)鏈的快速結(jié)算，且不會(huì)出現(xiàn)各國(guó)匯率兌換的成本問(wèn)題。TOS COIN在整個(gè)物流供應(yīng)鏈中的流通記錄將被記錄在區(qū)塊鏈中，實(shí)現(xiàn)對(duì)物流業(yè)務(wù)的信息流、物流、資金流等三流合一的數(shù)字化管理。隨著平臺(tái)的發(fā)展，TOS COIN需求量會(huì)不斷增大，TOS COIN的價(jià)值也會(huì)越高。