SS (Sharder) 豆匣

豆匣协议（Sharder Protocol）是由新加坡豆匣基金会（Sharder Foundation）研发的跨链分布式存储协议。
豆匣协议具有跨链部署、多链架构、存储共享经济、贡献度证明、数据隐私和可授信、豆匣存储挖矿一体机等软硬件方面的创新。
豆匣公链是第一个实现了豆匣协议的豆匣池，包含豆匣协议的完整特性，同时也是豆匣多链生态中的锚定网络。其上有云存（Bean Cloud）、矩阵（Sharder Matrix）、智脑（Sharder Brain）、数据集市（One Fair）等由豆匣和合作伙伴共同研发落地的商业应用。
豆匣会成为没有一块存储硬盘的全球区块链存储服务商，并最终演变成： 数据形成->数据存储 -> 数据有价 -> 数据融通 的未来区块链数据生态。 让数据所有权回归用户，让用户的数据有价，让用户的数据不再沉默。

设计原理

节点不可靠假设：一个松散的但有较强鲁棒性的网络组织结构，允许单点故障和短时间内节点处于不可用状态。
所有权和隐私性：数据所有者具有数据的所有权和完全访问权，数据是加密并具有隐私性的。经过所有者授权后其他角色才能访问和使用数据。
可量化的贡献度：参与协议各方的贡献度都应该有相应的量化标准和可被观测的贡献度。比如采用 PoST 和 PoR 作为存储空间和存储时间的量化证明。
最终状态一致性：允许数据对象在不同节点处于不同状态，但其状态能快速收敛获得全网一致性。
可监测和可恢复：能检测整个网络的可用性和数据对象的全网状态，并根据策略一定程度自主修复。
可审计和监管：可在某些特定领域或场景进行一定程度的监管和审计，前提是数据所有者知悉并同意。
可扩展 API：具有很高扩展性和易用性的 API。

项目功能

区块链层
有必要地区块链模块组成。包括：点对点对等网络，UTXO 模型，分布式账本和全局 Book 模型，原生的豆匣币。
数据层
实现了豆匣协议里定义的数据操作，数据对象的分片和备份，观察者角色，证明人角色等。
资产层
友好的豆匣账户模型，将代币、数据豆对象和豆匣账户关联形成数字资产模型，提供数字资产的管理。
组件层
抽象和封装了一些基本组件，并基于智能合约提供各种交易模型。
接口层
对外地 API，便于合作伙伴和商户使用区块链和存储服务。
贡献量化
量化各种角色对豆匣网络的贡献。不同角色拥有不同地量化指标函数，贡献会获得奖励，作恶会受到惩罚。贡献度会被包含在豆匣账户中。
运营支撑
便于商户接入豆匣网络，对于整个商户的生命周期进行服务。还提供数据统计和分析帮助商户和豆匣改善运营质量。

项目远景

数据可用性
根据 CAP 理论，我们必须在一致性 (Consistency)、可用性 (Availability)、分区容忍性 (Partition Tolerance)中做出取舍。我们假定一种策略：N = 副本数，W = 一次成功的写操作必须完成的写副本数，R = 一次成功的读操作需要读的副本数。策略即是我们对 NWR 的数值进行设置，得到一种 CAP 的取舍。比如 Amazon 选择的是N3W2R2，意味着当两个数据副本失效时，受影响的这部分数据就变成只读，无法再写。未来会继续研究和参考当前领先的云存储服务商（Amazon、Facebook、Aliyun）进行优化，以确保在更好的性能的基础上拥有更好的数据可用性。为了降低数据纠删时计算资源和网络 I/O 的开销，在实现了经典的 RS 纠删码后，会根据实际需要考虑是否实现 SIMD 技术加速和 LRC（Locally Repairable Codes）纠删算法，如 FaceBook 和加州大学提出的 XORing Elephants。
数字资产管理
在很多房地场销售大厅已经有智能设备帮助你自动开设银行的电子账户并锁定一定的金额。这部分锁定的金额是购房意向金也是你资产的证明。购房者不用像以往在正式签订购房合同前就需要向地产商缴纳一定的意向金，而地产商也锁定了购房者的购房意向。但是非银行体系的数字资产仍然没有好的办法便捷地进行资产证明，甚至你很难证明交易账户里的的持仓代币是属于你的。豆匣协议通过证明人角色提供 POA，加上区块链溯源和不可篡改的特性构成了完整的证据链条和可信数据，未来会提供完整地数字资产管理和证明地方案。
可信地数字资产加上智能合约，可以在弱信任或无信任的情况下完成自动交易。还能衍生出很多资产管理和证明地方式，如：在指定时间和指定条件下从一个地址转移特定数量的资产到某一个公开的地址（这和零知识证明有异曲同工之妙，能证明你是该数字资产地址的持有者），达成某种条件后（达到某个时间、或则某个预测）自动执行智能合约里提前约定的操作。
豆匣文件系统
豆匣文件系统 SFS（Sharder File System）将会在 CloudAqua 的基础上进行升级，不仅可以增加单节点的读写吞吐性，还可以提高数据库吞吐性能，允许并发多进程读写。能提高大量碎片文件的 IO 性能。SFS 兼容 Ext4、HFS+、NTFS 常见的日志文件系统，有了 SFS 后也更加容易部署于不同操作系统和物理环境的节点上。
人工智能
近几年随着硬件的发展，人工智能在监督学习、对抗网络等领域中都有了长足发展。区块链系统本身就是一块块有着多种多样开放数据的天然土壤，而豆匣协议构建地也正是存储数据的分布式网络。如何给这些上链数据贴上标签、分类、训练 AI 是非常有挑战和吸引人的事情。AI 的不断学习也有助于帮助豆匣网络更加智能、安全、高效。

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