項(xiàng)目的特點(diǎn)

1. 共識(shí)協(xié)議：DDPOS。高TPS，兼顧精英治理與大眾普選，避免成為少數(shù)人的專政。

2. 完善的系統(tǒng)升級(jí)機(jī)制：區(qū)塊鏈系統(tǒng)的每次升級(jí)即是一次硬分叉。由于各種原因，部分用戶選擇不更新客戶端，因此和升級(jí)后的客戶端失去共識(shí)，造成系統(tǒng)價(jià)值的損失。Genesis將投票功能built in客戶端，系統(tǒng)升級(jí)在系統(tǒng)中多數(shù)人達(dá)成共識(shí)后自動(dòng)進(jìn)行，保證了系統(tǒng)升級(jí)的時(shí)候的價(jià)值得以延續(xù)。

3. DApp Store（1.0版）：傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈主鏈像windows一樣，開發(fā)者開發(fā)的DApp散落無(wú)組織。 Genesis中有一個(gè)DApp store作為面對(duì)普通用戶的入口，開發(fā)者和用戶都必須遵守一定的規(guī)則和監(jiān)管。作為一個(gè)去中心的自制社區(qū)，這個(gè)監(jiān)管由社區(qū)自行投票擬定。最初的原始規(guī)則采用類似reddit的排名機(jī)制（基于用戶投票排名）。

4. 自帶存儲(chǔ)側(cè)鏈：目前市面上的公鏈大都不具備存儲(chǔ)能力。Storj和siacoin之類 雖然允許開發(fā)者存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，但是這些鏈設(shè)計(jì)復(fù)雜，更適合于專業(yè)的去中心存儲(chǔ)場(chǎng)景。Genesis存儲(chǔ)側(cè)鏈自帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的經(jīng)濟(jì)體系，開發(fā)者可以直接調(diào)用來(lái)開發(fā)需要存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用。

5. 開發(fā)進(jìn)度30%：基于Rust開發(fā)，系統(tǒng)編程、安全、并發(fā)、高效。Framework鏈計(jì)劃于2018年9月測(cè)試，主網(wǎng)testnet計(jì)劃于2018年12月上線。

6. 和其他主鏈項(xiàng)目的對(duì)比：Genesis作為一條公鏈，通過(guò)側(cè)鏈實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，和現(xiàn)有的公鏈的對(duì)比如下：

?

項(xiàng)目的目標(biāo)

我們希望最終Genesis要打造的不僅僅是一個(gè)區(qū)塊鏈基礎(chǔ)鏈，更是John Barlow 夢(mèng)想中的，能實(shí)現(xiàn)DAO治理的理想國(guó)，一個(gè)全新的，完全獨(dú)立自治的，不受任何中心化權(quán)威控制的互聯(lián)網(wǎng)虛擬世界，一個(gè)未來(lái)將顛覆所有現(xiàn)有社交網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)關(guān)系的互聯(lián)網(wǎng)空間。

Genesis系統(tǒng)介紹

出發(fā)點(diǎn)

用戶為社交平臺(tái)貢獻(xiàn)了大量的內(nèi)容，成就了臉書等社交平臺(tái)的巨大成功。然而，用戶提交的內(nèi)容所產(chǎn)生的收益大部分被這些平臺(tái)拿走，并沒(méi)有分享給這些用戶。實(shí)際上，用戶只有這些社交平臺(tái)的使用權(quán)，沒(méi)有所有權(quán)。Genesis用區(qū)塊鏈技術(shù)打造一個(gè)去中心的社區(qū)。社區(qū)所有內(nèi)容由全體用戶擁有，社區(qū)的規(guī)則也由用戶自己制定。社區(qū)依托于一條高性能的公鏈，用戶可以通過(guò)在其上發(fā)布的各種去中應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能和場(chǎng)景。

治理機(jī)制

Genesis用區(qū)塊鏈技術(shù)打造一個(gè)去中心的社區(qū)。社區(qū)所有內(nèi)容由全體用戶擁有，社區(qū)的規(guī)則也由用戶自己制定。Genesis的核心治理原則為“自治”， 用戶參與自治最重要的工具是“投票”。

Genesis里有下面這些核心對(duì)象：

1. 人

Genesis系統(tǒng)里的第一要素是人，也就是用戶。Genesis由共享同一用戶系統(tǒng)的一條主鏈和多條側(cè)鏈組成。Genesis中的用戶可分為普通用戶、地主和元老三種。其中地主負(fù)責(zé)維護(hù)一個(gè)云盤，而元老負(fù)責(zé)維護(hù)整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)。

Genesis的用戶具有如下特點(diǎn)：

● 用戶名無(wú)需注冊(cè)，生成私鑰/公鑰即可以使用。

● 出生紙：用戶激活時(shí)，設(shè)定一個(gè)僅自己知道的字符串，用于被質(zhì)疑時(shí)驗(yàn)證身份。

● 投票權(quán)：每個(gè)用戶都有投票權(quán)利，用于對(duì)各種事件作出選擇。

Genesis的用戶在系統(tǒng)里有不同角色，例如：

● 元老 Block Producer：元老負(fù)責(zé)對(duì)全網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行共識(shí)維護(hù)。

● 地主 Landholder：地主負(fù)責(zé)以Merkle Tree的形式維護(hù)一個(gè)云盤。

● 普通用戶 Users：普通用戶可以從市場(chǎng)購(gòu)買應(yīng)用并且參與投票等。

2. 貨幣

Genesis系統(tǒng)流通的貨幣叫Gencoin或者創(chuàng)世幣。創(chuàng)世幣是驅(qū)動(dòng)Genesis生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力。

獲得創(chuàng)世幣渠道：

● 普通用戶：

○ 保持在線狀態(tài)會(huì)有機(jī)會(huì)獲得創(chuàng)世幣

○ 用戶的事件記錄被應(yīng)用端程序調(diào)用時(shí)會(huì)獲得創(chuàng)世幣

○ 參與投票等活動(dòng)會(huì)獲得發(fā)起投票的人所附上的獎(jiǎng)勵(lì)

○ 創(chuàng)造出有用的內(nèi)容

○ 創(chuàng)建應(yīng)用程序并發(fā)布在應(yīng)用商店上

● 地主：維護(hù)云盤獲得創(chuàng)世幣

● 元老：維護(hù)區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制等獲得創(chuàng)世幣

消耗創(chuàng)世幣的渠道：

● 應(yīng)用端程序每次獲得用戶授權(quán)需要消耗創(chuàng)世幣

● 普通用戶：

○ 發(fā)起投票等活動(dòng)可能會(huì)消耗創(chuàng)世幣

○ 使用應(yīng)用程序或購(gòu)買應(yīng)用程序內(nèi)的功能

類似EOS的模式，基本上任何需要消耗計(jì)算力的事件都需要用創(chuàng)世幣做抵押，這樣可以有效防止Ddos攻擊。 以下是Genesis創(chuàng)世幣的經(jīng)濟(jì)關(guān)系圖：

3. 市場(chǎng)

市場(chǎng)（Genesis Market/DApp store）是DApp的交易場(chǎng)所，也叫應(yīng)用商店。在這里，普通用戶可以找到所有在Genesis生態(tài)圈里的應(yīng)用。用戶通過(guò)對(duì)這些應(yīng)用的下載和使用來(lái)實(shí)現(xiàn)其在Genesis虛擬世界的各項(xiàng)生活需求。對(duì)于開發(fā)者來(lái)說(shuō)，這里是他們發(fā)布應(yīng)用并獲取收入的場(chǎng)所。

4. 憲法

Genesis允許用戶簽訂共同希望遵守的協(xié)議，即憲法（如果是少數(shù)用戶直接的協(xié)議，則叫法律）。憲法是系統(tǒng)的最高規(guī)則，所有用戶和活動(dòng)必須遵守憲法。憲法由大法官來(lái)負(fù)責(zé)發(fā)起投票動(dòng)議，并且由全體用戶投票的方式來(lái)更新。

5. 投票

通過(guò)投票來(lái)參與到管理是Genesis的核心治理原則。用戶的投票權(quán)作為核心機(jī)制寫在區(qū)塊鏈里。系統(tǒng)運(yùn)行之后，算法成為基本邏輯的堅(jiān)定執(zhí)行者，任何一種全局性改變都需要群體通過(guò)投票的來(lái)決定。投票的機(jī)制是Genesis演化和用戶自治的核心手段。區(qū)塊鏈中記錄的不可篡改的特點(diǎn)讓Genesis里的投票具有絕對(duì)的公信力，因此集體通過(guò)投票達(dá)到的系統(tǒng)進(jìn)化即可以代表大多數(shù)用戶的意愿。

Genesis主要通過(guò)用戶投票的機(jī)制完成對(duì)自身協(xié)議的更新， 實(shí)現(xiàn)進(jìn)化。對(duì)于程序無(wú)法處理的邏輯，Genesis通過(guò)人工投票來(lái)完成決策。例如軟件出現(xiàn)bug，必須更新的情況，即可由系統(tǒng)里的任何一個(gè)人提出動(dòng)議，并且附上更新后的版本以及愿意為該動(dòng)議支付的貨幣，其它人用投票方式表決是否接受新版本。Genesis中投票應(yīng)用廣泛，還可以用于仲裁用戶之間的糾紛等場(chǎng)合。

Genesis的區(qū)塊鏈技術(shù)

Genesis的共識(shí)機(jī)制

Genesis項(xiàng)目在發(fā)展過(guò)程中，設(shè)計(jì)過(guò)兩種共識(shí)機(jī)制。第一種是將POW的算力用于數(shù)據(jù)模型訓(xùn)練的POC（Proof of Comprehension）共識(shí)。第二種是民主代理人權(quán)益證明 DDPOS（Democratic Delagated Proof of Stake）共識(shí)。兩種機(jī)制都為Genesis團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)并申請(qǐng)專利。POC作為Genesis共識(shí)的最初版本，將被做成一個(gè)DApp放在側(cè)鏈。目前Genesis采用第二種共識(shí)機(jī)制，即DDPOS。

1.0版：POC（Proof of Comprehension）

POC（Proof of Comprehension）是一種基于POW的改良。傳統(tǒng)區(qū)塊鏈工作量證明POW是一個(gè)復(fù)雜的加密機(jī)制， 當(dāng)?shù)V工節(jié)點(diǎn)試圖去制造一個(gè)區(qū)塊時(shí)， 會(huì)將若干筆交易通過(guò)hash算法進(jìn)行加密，來(lái)形成一個(gè)符合協(xié)議的字符串。這個(gè)加密的過(guò)程會(huì)消耗幾乎100%的cpu運(yùn)算量以及時(shí)間，加密出來(lái)的字符串被稱為解。傳統(tǒng)POW機(jī)制產(chǎn)生的解是無(wú)意義的，其好壞只由反映出區(qū)塊鏈的健壯性的特定序列的長(zhǎng)度來(lái)決定。

眾所周知基于深度學(xué)習(xí)的人工智能算法近些年在包括語(yǔ)音識(shí)別，圖像識(shí)別等領(lǐng)域都取得了突破性進(jìn)展。而訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型需要消耗大量的算力，可以說(shuō)算力的堆積對(duì)于深度學(xué)習(xí)模型的效果有著決定性的作用。由于GPU等高性能計(jì)算設(shè)備價(jià)格昂貴且在市場(chǎng)上經(jīng)常供不應(yīng)求，而算力的缺乏成為了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界搭建更優(yōu)秀深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)的瓶頸之一。

Genesis將區(qū)塊鏈加密所必須的工作量證明和深度學(xué)習(xí)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合。不同于傳統(tǒng)的POW方法僅僅依賴于算力的多少來(lái)進(jìn)行工作量證明，我們通過(guò)驗(yàn)證礦工使用算力訓(xùn)練所得到的深度模型的有效性來(lái)判斷其工作量，這也就是所謂的POC（Proof of Comprehension）。鑒于之前我們提到的模型有效性與算力之間的正比關(guān)系，因此礦工所訓(xùn)練深度模型的有效性可以作為其工作量的證明，同時(shí)，挖礦的過(guò)程最終將締造出強(qiáng)大的人工智能系統(tǒng)，使整個(gè)求解的過(guò)程具有實(shí)際意義，解決了傳統(tǒng)POW算力浪費(fèi)的問(wèn)題并且為Genesis提供了一個(gè)極其廣闊的應(yīng)用空間。

Genesis的Proof of Comprehension 本質(zhì)上是一個(gè)具有自動(dòng)學(xué)習(xí)和理解能力的人工智能機(jī)制。POC在不斷的數(shù)據(jù)訓(xùn)練中會(huì)變得更強(qiáng)大和聰明，讓Genesis的共識(shí)過(guò)程更高速，單位時(shí)間內(nèi)處理更多交易。不同于大多數(shù)區(qū)塊鏈項(xiàng)目，Genesis單位時(shí)間處理交易的次數(shù)tps是隨著系統(tǒng)的進(jìn)化動(dòng)態(tài)增加的一個(gè)指標(biāo)，隨著使用人數(shù)和處理數(shù)據(jù)越多，系統(tǒng)tps反而會(huì)越大。

另外一方面，隨著Genesis訓(xùn)練的數(shù)據(jù)越多，Genesis將有能力理解更多人類邏輯，從而未來(lái)系統(tǒng)有可能進(jìn)入到其它需要大量運(yùn)算力的領(lǐng)域，前景非常廣闊。需要強(qiáng)調(diào)的是，Genesis 的POC共識(shí)機(jī)制僅僅會(huì)放在側(cè)鏈上作為一個(gè)DApp運(yùn)行。

Genesis的POC機(jī)制是Genesis團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)，已經(jīng)申請(qǐng)專利。POC的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)流程如下：

數(shù)據(jù)獲取和模型輸出

數(shù)據(jù)通過(guò)DApp store里的DApps輸入Genesis。第三方的應(yīng)用程序開發(fā)團(tuán)隊(duì)可以在Genesis現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行DApps的開發(fā)，并通過(guò)這些DApps提供個(gè)人或者實(shí)體上傳數(shù)據(jù)的渠道。同時(shí)數(shù)據(jù)提供者也通過(guò)DApps獲得補(bǔ)償。

數(shù)據(jù)進(jìn)來(lái)Genesis后，將會(huì)被存在一個(gè)分布式的文件存儲(chǔ)系統(tǒng)。Genesis中，每一個(gè)farmer都是一個(gè)數(shù)據(jù)資源的維護(hù)者，而所有的farmer的集群可以看作是一個(gè)由所有farmer共同維護(hù)的可實(shí)時(shí)擴(kuò)充的分布式文件存儲(chǔ)系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)POC訓(xùn)練后，通過(guò)DApp輸出結(jié)果。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

數(shù)據(jù)在Genesis中被存儲(chǔ)在一個(gè)虛擬數(shù)據(jù)中心當(dāng)中供下一步POC使用。

1. 虛擬數(shù)據(jù)中心

Genesis系統(tǒng)中用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)被稱為存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)和普通節(jié)點(diǎn)使用一樣的地址空間。數(shù)據(jù)集將以碎片的形式復(fù)制并分散到不同的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上。 存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的集群被稱為虛擬數(shù)據(jù)中心。每當(dāng)用戶提交transaction時(shí)， 該用戶將會(huì)和虛擬數(shù)據(jù)中心的若干節(jié)點(diǎn)簽訂存儲(chǔ)合約來(lái)租賃數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)空間。該技術(shù)將確保Genesis的可擴(kuò)容性和數(shù)據(jù)一致性。

2. 默克爾樹

默克爾樹常用于不可信源數(shù)據(jù)驗(yàn)證。 默克爾樹有如下特征：

● 默克爾樹的葉子節(jié)點(diǎn)上的值為等長(zhǎng)數(shù)據(jù)塊。

● 非葉子節(jié)點(diǎn)的value是根據(jù)它下面所有的葉子節(jié)點(diǎn)值，然后按照一定的HASH算法計(jì)算而得出的。如果非葉子節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)也同為非葉子節(jié)點(diǎn)，該非葉子節(jié)點(diǎn)的值由其子節(jié)點(diǎn)的值組合后HASH加密后得到。

● 用戶會(huì)以默克爾樹的一個(gè)分支路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。這個(gè)路徑被稱為驗(yàn)證路徑。 每一個(gè)驗(yàn)證路徑會(huì)被默克爾樹根驗(yàn)證。

Genesis使用二叉默克爾樹進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。假設(shè)數(shù)據(jù)塊的數(shù)量為N， 那么根據(jù)二叉樹的特性可知一個(gè)默克爾樹的生成復(fù)雜度為O（2-N）。

3. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式

Genesis的數(shù)據(jù)以默克爾樹的形式存于不同的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中。處于激活狀態(tài)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)在p2p網(wǎng)絡(luò)中廣播自己的IP，用戶收到廣播后會(huì)將可信度高的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)置于節(jié)點(diǎn)隊(duì)列中并構(gòu)建虛擬數(shù)據(jù)中心。之后用戶將自己的默克爾樹同步到虛擬數(shù)據(jù)中心并在數(shù)據(jù)同步校驗(yàn)成功后和虛擬數(shù)據(jù)中心簽訂存儲(chǔ)合約。

4. 存儲(chǔ)合約的制定與發(fā)布

存儲(chǔ)合約是存儲(chǔ)空間租賃者和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之間達(dá)成的協(xié)議。 協(xié)議內(nèi)容以腳本的形式存在于合約的payload中， 協(xié)議內(nèi)容包含簽訂者雙方應(yīng)當(dāng)履行的義務(wù)。合約在發(fā)布前會(huì)要求合約附上數(shù)據(jù)提供者與數(shù)據(jù)中心的數(shù)字簽名組。 一旦合約簽訂發(fā)布，合約將不能被修改。合約內(nèi)容包含：

● 合約hash頭

● 合約創(chuàng)建時(shí)當(dāng)前區(qū)塊鏈高度

● 租賃周期（以區(qū)塊高度計(jì)算）

● 驗(yàn)證數(shù)據(jù)有效性的默克爾樹根

● 數(shù)字簽名組（包含數(shù)據(jù)提供者和虛擬數(shù)據(jù)中心的數(shù)字簽名）

● 存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的外網(wǎng)IP組

● 雙重鎖定腳本（數(shù)據(jù)上傳者會(huì)將一個(gè)周期內(nèi)的獎(jiǎng)勵(lì)通過(guò)虛擬數(shù)據(jù)中心的公鑰組合特殊驗(yàn)證路徑進(jìn)行雙重鎖定， 需要礦工使用特殊驗(yàn)證路徑以及存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)使用私鑰進(jìn)行解鎖）

● 存儲(chǔ)合約將以transaction的形式發(fā)布到存儲(chǔ)區(qū)塊鏈上。

5. 存儲(chǔ)鏈與存儲(chǔ)合約的執(zhí)行

負(fù)責(zé)維護(hù)存儲(chǔ)合約的側(cè)鏈名為存儲(chǔ)鏈。存儲(chǔ)鏈由礦工負(fù)責(zé)維護(hù)。礦工在創(chuàng)建新存儲(chǔ)鏈塊的時(shí)候會(huì)將當(dāng)前有效周期內(nèi)的部分存儲(chǔ)合約指向的數(shù)據(jù)進(jìn)行下載驗(yàn)證，當(dāng)數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)合約上的數(shù)據(jù)可信根驗(yàn)證通過(guò)，礦工會(huì)將一個(gè)帶有特定數(shù)據(jù)驗(yàn)證路徑的交易發(fā)布到主鏈上，該交易會(huì)復(fù)制存儲(chǔ)合約中雙重鎖定腳本并進(jìn)行一次解鎖，上述過(guò)程被稱為合約履行。用戶客戶端會(huì)監(jiān)聽區(qū)塊鏈上的交易并收到合約履行成功的事件。存儲(chǔ)合約在有效周期過(guò)后會(huì)從存儲(chǔ)側(cè)鏈上移除。在合約周期快結(jié)束時(shí)，用戶可以選擇是否向數(shù)據(jù)中心進(jìn)行續(xù)租。

6. RS碼糾錯(cuò)

由于網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)或者數(shù)據(jù)損壞等原因，虛擬數(shù)據(jù)中心的節(jié)點(diǎn)會(huì)提供錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。Genesis采用RS編碼來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)糾錯(cuò)。 RS編碼是一種簡(jiǎn)單實(shí)用的代數(shù)編碼模式，該技術(shù)廣泛用于數(shù)據(jù)傳輸中并有著較強(qiáng)的抗干擾能力。

POC實(shí)現(xiàn)

Genesis的POC機(jī)制采用基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的優(yōu)化和驗(yàn)證邏輯，下面詳細(xì)描述其實(shí)現(xiàn)。

1. 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Deep Neural Network）的深度學(xué)習(xí)已經(jīng)被證明在包括圖像識(shí)別，自然語(yǔ)言處理在內(nèi)的人工智能應(yīng)用中極其有效。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型采用類似大腦神經(jīng)突觸聯(lián)接的結(jié)構(gòu)進(jìn)行信息處理，主要用于監(jiān)督式學(xué)習(xí)領(lǐng)域。通過(guò)處理給定的帶有標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，抽象數(shù)據(jù)的分布特征，從而學(xué)習(xí)出從數(shù)據(jù)特征到標(biāo)簽的映射，使訓(xùn)練出的模型具有數(shù)據(jù)分類（classification），回歸（regression）等功能。增加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)后，即可通過(guò)組合低層特征形成更為抽象的高層標(biāo)書屬性類別或特征，可更好地刻畫數(shù)據(jù)的分布。

例如在圖1展示的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)對(duì)將數(shù)據(jù)輸入模型的輸入層（input layer），經(jīng)過(guò)多層隱含層（hidden layers）的特征提取及抽象，在輸出層（output layer）生成數(shù)據(jù)的標(biāo)簽。其中，層與層之間的聯(lián)系往往是線性變換，而每一次的神經(jīng)元?jiǎng)t對(duì)應(yīng)了一個(gè)非線性變換。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以用于解決不同的實(shí)際問(wèn)題。舉例而言，當(dāng)使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人臉識(shí)別時(shí)，將圖片通過(guò)輸入層，經(jīng)過(guò)隱含層的特征提取及抽象，判斷該圖片是否包含人臉（例如，當(dāng)輸出層輸出1則有人臉，輸出0為無(wú)人臉）。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)有很多種，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Convolutional Neural Network）通常用于圖像識(shí)別。遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Recurrent Neural Network）以及衍生出來(lái)的長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)（LongShort Term Memory）則更多的應(yīng)用于自然語(yǔ)言處理。生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)（GAN）則是一類在無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)中使用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在圖片，視頻，自然語(yǔ)言和音樂(lè)的生成方面有著廣泛應(yīng)用。

2. 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)優(yōu)化

在使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，除了設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)及每層的結(jié)構(gòu)）一個(gè)重要的問(wèn)題是如何通過(guò)給定的訓(xùn)練集（數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽）對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練，以決定其每一層的參數(shù)。具體而言，這個(gè)問(wèn)題可以定義為，給定數(shù)據(jù)集D = {X，Y}，其中X={X_1，。..X_N}為輸入數(shù)據(jù)，且每一個(gè)樣本向量xk為一個(gè)d維的向量，Y={y1，…，yN}為對(duì)應(yīng)樣本的標(biāo)簽。而我們優(yōu)化的目的就是找到一個(gè)由X到Y(jié)的映射F（X），這樣給定一個(gè)樣本向量，我們可以確定它的標(biāo)簽。為了達(dá)成這個(gè)目標(biāo)，一般的做法是確定一個(gè)損失函數(shù)L（F（X），Y），使得映射F（X）相對(duì)于Y的損失值最優(yōu)。常見的損失函數(shù)包括squared loss，cross-entropy等。

其中n是預(yù)先設(shè)定的學(xué)習(xí)率。在實(shí)際的訓(xùn)練過(guò)程中，通常會(huì)在開始訓(xùn)練的時(shí)候選取一個(gè)稍微大一點(diǎn)的學(xué)習(xí)率（比如0.1），加速訓(xùn)練的過(guò)程，在訓(xùn)練的過(guò)程中慢慢的調(diào)小學(xué)習(xí)率，以求達(dá)到精確的結(jié)果。由于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型所需優(yōu)化的參數(shù)數(shù)量很多，即使使用了不同的正則化方法（如使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，或使用Dropout技術(shù)）稀疏所需優(yōu)化的參數(shù)，想要訓(xùn)練如此巨大的模型仍舊需要大量數(shù)據(jù)，那么計(jì)算梯度往往會(huì)導(dǎo)致運(yùn)算速度過(guò)慢。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的處理方法是使用隨機(jī)梯度下降（stochastic gradient descent）的方法。具體而言，就是每次計(jì)算梯度以更新參數(shù)時(shí)，都隨機(jī)從原訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中抽取部分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算梯度并進(jìn)行參數(shù)更新，在有限次迭代更新中同樣可以取得穩(wěn)定的表現(xiàn)。

3. 驗(yàn)證深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表現(xiàn)

在實(shí)際的使用中，我們需要在訓(xùn)練好模型后判斷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表現(xiàn)是否足夠優(yōu)秀。在訓(xùn)練模型時(shí)，我們已經(jīng)使用了大量數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，由于在訓(xùn)練樣本的過(guò)程中已經(jīng)包含了訓(xùn)練時(shí)使用數(shù)據(jù)的信息，那么在測(cè)試模型是否真正有效時(shí)，我們需要預(yù)留一部分用于交叉驗(yàn)證的測(cè)試數(shù)據(jù)，并只是用訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練，以規(guī)避模型訓(xùn)練中常見的過(guò)擬合信息。如圖2所示，一個(gè)在訓(xùn)練集中表現(xiàn)優(yōu)秀的模型可能對(duì)于新數(shù)據(jù)表現(xiàn)不夠穩(wěn)定。而只有當(dāng)測(cè)試數(shù)據(jù)在訓(xùn)練好的模型中表現(xiàn)優(yōu)秀，我們才可以信任訓(xùn)練好的深度學(xué)習(xí)模型。

4. 模型訓(xùn)練與工作量證明

Genesis的POC共識(shí)機(jī)制是基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的優(yōu)化及驗(yàn)證邏輯，通過(guò)模型的有效性來(lái)驗(yàn)證miner的工作量證明。同時(shí)，POC中深度學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練是和側(cè)鏈技術(shù)緊密結(jié)合的，其中每個(gè)模型訓(xùn)練任務(wù)都是互相獨(dú)立并由一條側(cè)鏈單獨(dú)完成。

2.0版：DDPOS（Democratic Delegated Proof of Stake）

傳統(tǒng)共識(shí)機(jī)制的弊端

目前市面上有各種各樣的共識(shí)機(jī)制，應(yīng)用比較廣泛的有POW（Proof of Work）、POS（Proof of Stake）和DPOS（Delegated Proof of Stake）。這些共識(shí)機(jī)制在實(shí)際應(yīng)用中，逐漸暴露出來(lái)一些問(wèn)題。

POW強(qiáng)調(diào)“全民參與”，任何節(jié)點(diǎn)都可以成為礦工去挖礦，維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)。然而實(shí)際應(yīng)用中，特殊礦機(jī)的出現(xiàn)讓普通人幾乎不可能挖到礦，更糟糕的是，礦場(chǎng)和礦池的出現(xiàn)讓系統(tǒng)的挖礦算力變得越來(lái)越集中，系統(tǒng)越來(lái)越中心化。

POS采用通過(guò)計(jì)算節(jié)點(diǎn)持有幣數(shù)占總幣數(shù)的百分比，包括節(jié)點(diǎn)占有幣數(shù)的時(shí)間來(lái)決定一個(gè)節(jié)點(diǎn)獲得本次記賬權(quán)利的概率，這導(dǎo)致窮人參與到系統(tǒng)維護(hù)的機(jī)率渺茫，可以說(shuō)POS是一種”富人游戲“。

DPOS是 POS 的進(jìn)化方案。DPOS中，系統(tǒng)首先選出delegates，然后由這些超級(jí)節(jié)點(diǎn)來(lái)負(fù)責(zé)維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)。這些超級(jí)節(jié)點(diǎn)被賦予了對(duì)系統(tǒng)維護(hù)的至高權(quán)力，同時(shí)他們也因?yàn)樘峁┚S護(hù)系統(tǒng)的服務(wù)進(jìn)而獲得更多系統(tǒng)的stake，和POS一樣，這會(huì)導(dǎo)致富人更富，系統(tǒng)越來(lái)越中心化的問(wèn)題。

DDPOS簡(jiǎn)介

Genesis團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究后，提出一種全新的共識(shí)機(jī)制DDPOS（DemocraticDelegated Proof Of Stake）。DDPOS可以完美的保留DPOS的高速tps的特性，同時(shí)又可以有效的解決DPOS的“富人更富”的問(wèn)題。

以下詳細(xì)描述DDPOS的概念與邏輯。

元老院：元老院由21個(gè)超級(jí)節(jié)點(diǎn)組成，這些節(jié)點(diǎn)有維護(hù)區(qū)塊的絕對(duì)權(quán)利，包括打包，回滾，刪除賬號(hào)等。

元老選舉：元老的選舉指元老院的超級(jí)節(jié)點(diǎn)通過(guò)某種機(jī)制將其中全部或者部分成員換成新的節(jié)點(diǎn)的過(guò)程。所有元老都可以從普通節(jié)點(diǎn)中直接選舉產(chǎn)生。每次選舉根據(jù)之前的表現(xiàn)更換排名最靠后的3位元老。

選舉期：系統(tǒng)正常運(yùn)行一定階段后，會(huì)自動(dòng)進(jìn)入的一個(gè)進(jìn)行元老院中元老的選舉和置換的過(guò)程，稱為選舉期。 并且，在上一個(gè)選舉期之后系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的任何投票動(dòng)議（系統(tǒng)升級(jí)，回滾，刪除賬號(hào)等所有投票動(dòng)議）都會(huì)在這個(gè)選舉期中匯總，并決定是否執(zhí)行。

第一次全民公選：第一次元老會(huì)成員的選舉通過(guò)全民公投來(lái)進(jìn)行。采用某種投票的辦法，系統(tǒng)的開發(fā)者發(fā)起第一次全民公投，由所有節(jié)點(diǎn)參與投票后選出21個(gè)元老。

DDPOS的選舉過(guò)程：

（1）元老院的第一期成員由全網(wǎng)公投選舉產(chǎn)生。

（2）維持循環(huán)，并且按一定周期自動(dòng)調(diào)整元老會(huì)。

執(zhí)政期：系統(tǒng)正常運(yùn)行的時(shí)期，由若干個(gè)循環(huán)周期組成，其中每21個(gè)塊周期為一個(gè)循環(huán)周期（Round），元老院每產(chǎn)出一個(gè)塊為一個(gè)塊周期（slot）；在執(zhí)政期內(nèi)，所有的區(qū)塊由元老院的全部元老依次生成，每個(gè)元老生成一個(gè)塊。

選舉期：當(dāng)一輪執(zhí)政期完成后，系統(tǒng)會(huì)迎來(lái)為期若干個(gè)循環(huán)周期（Round）的選舉期。值得一提的是，在DDPOS中，每個(gè)元老會(huì)成員會(huì)在打包時(shí)以自己的區(qū)塊頭生成一個(gè)Hash謎題發(fā)布到區(qū)塊中，謎題類型與POW中的Hash碰撞謎題相似。選舉期開始時(shí)，當(dāng)前最高區(qū)塊的有效謎題會(huì)被推舉為選舉謎題。全網(wǎng)任何節(jié)點(diǎn)都可以提交對(duì)謎題的解，每次提交需要支付一定的token作為費(fèi)用；選舉期結(jié)束后，剩余的18名元老會(huì)通過(guò)謎題答案來(lái)推選出3名新的元老會(huì)成員。 因?yàn)槊恳粋€(gè)區(qū)塊的區(qū)塊頭都必須由前一個(gè)區(qū)塊的區(qū)塊頭組成，我們不用擔(dān)心最高區(qū)塊的打包者會(huì)以此作弊。通過(guò)對(duì)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)有效提交次數(shù)的限制，我們可以在確保不對(duì)選舉期的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)造成擁堵同時(shí)盡可能地篩選出優(yōu)質(zhì)的競(jìng)選者。

獎(jiǎng)勵(lì)周期：根據(jù)區(qū)塊鏈高度，設(shè)置里程碑時(shí)間（Milestone），在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)調(diào)整區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)。

（3）循環(huán)產(chǎn)生新區(qū)塊，廣播

DDPOS的創(chuàng)新之處

DDPOS中更換元老的方式通過(guò)在選舉期的算力比拼，讓那些有較強(qiáng)算力的普通節(jié)點(diǎn)也有機(jī)會(huì)成為元老會(huì)成員，進(jìn)而參與到系統(tǒng)的治理過(guò)程中，避免了整個(gè)系統(tǒng)被小部分節(jié)點(diǎn)壟斷的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，通過(guò)嚴(yán)格的懲罰機(jī)制和末位輪換制度，即使進(jìn)入了元老會(huì)的超級(jí)節(jié)點(diǎn)也需要提供高效的出塊率來(lái)保障自己的長(zhǎng)期收益，整個(gè)系統(tǒng)因此更公平高效。

Genesis的DDPOS機(jī)制也是Genesis團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)，已經(jīng)申請(qǐng)專利。DDPOS的詳細(xì)技術(shù)原理請(qǐng)見Genesis的專利申請(qǐng)。

Genesis的升級(jí)機(jī)制

在一個(gè)中心化的軟件系統(tǒng)里，系統(tǒng)的升級(jí)一般通過(guò)服務(wù)器來(lái)完成。當(dāng)有新的軟件版本時(shí)，服務(wù)器推送消息給用戶，提醒用戶去官網(wǎng)下載或者如果更新包比較小的話，直接將新版本推送到用戶客戶端，用戶安裝新的版本后，更新過(guò)程完成。

在一個(gè)去中心的分布式系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)通過(guò)共識(shí)機(jī)制形成聯(lián)系，整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有服務(wù)器的概念，因此一旦系統(tǒng)客戶端有了新版本，是否升級(jí)取決于每個(gè)節(jié)點(diǎn)：

1. 是否得知這個(gè)新版本的消息。

2. 是否愿意自己去下載這個(gè)新版本并且進(jìn)行升級(jí)。

這個(gè)情況導(dǎo)致系統(tǒng)的更新并不像中心化系統(tǒng)那樣有效率，新舊客戶端混合在一起。如果這個(gè)版本更新是一次硬分叉的話，會(huì)導(dǎo)致舊版的客戶端和新版客戶端實(shí)際運(yùn)行在兩個(gè)不同的共識(shí)機(jī)制下，整個(gè)系統(tǒng)也一分為二，這個(gè)對(duì)一個(gè)分布式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，是一種嚴(yán)重價(jià)值的損害。

Genesis系統(tǒng)的升級(jí)采用發(fā)起特殊投票的方式，這個(gè)機(jī)制的目標(biāo)是讓盡可能多的節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)間完成升級(jí)。分為以下幾個(gè)步驟：

1. 提出投票動(dòng)議

任何節(jié)點(diǎn)都可以提出一個(gè)投票動(dòng)議，在系統(tǒng)里相當(dāng)于發(fā)起一個(gè)特殊類型的交易。這個(gè)交易包含以下內(nèi)容：

● 動(dòng)議的描述

● 愿意為此投票動(dòng)議所支付的token獎(jiǎng)勵(lì)

● 可執(zhí)行代碼

2. 投票

動(dòng)議提出后，這個(gè)動(dòng)議（特殊交易）通過(guò)p2p網(wǎng)絡(luò)在全網(wǎng)廣播，系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)將收到這個(gè)動(dòng)議以及其附帶的獎(jiǎng)勵(lì)和可執(zhí)行代碼。這些節(jié)點(diǎn)必須對(duì)這個(gè)動(dòng)議做出選擇：同意、不同意、棄權(quán)（默認(rèn)無(wú)操作）

3. 動(dòng)議通過(guò)，客戶端完成升級(jí)

當(dāng)滿足要求數(shù)量的節(jié)點(diǎn)對(duì)這個(gè)動(dòng)議做出選擇后，如果選擇同意的節(jié)點(diǎn)超出一定的比例，則認(rèn)為這次投票動(dòng)議獲得通過(guò)，這時(shí)，該動(dòng)議所附的可執(zhí)行代碼被激活，將所有節(jié)點(diǎn)的客戶端自動(dòng)升級(jí)到新版本，同時(shí)把附帶的獎(jiǎng)勵(lì)平均分配給參與了投票的節(jié)點(diǎn)。

這個(gè)投票的機(jī)制保證了系統(tǒng)升級(jí)只是在大多數(shù)節(jié)點(diǎn)人工投票“同意”后才進(jìn)行，系統(tǒng)升級(jí)后，大多數(shù)節(jié)點(diǎn)也將運(yùn)行在同一個(gè)共識(shí)機(jī)制下，系統(tǒng)的價(jià)值得以最大程度的保留。

Genesis里，投票可以分為多個(gè)級(jí)別的投票，一般遵循的方案是只需要涉及到的節(jié)點(diǎn)參與投票。如果一個(gè)動(dòng)議只涉及到側(cè)鏈上的少數(shù)人，則這個(gè)動(dòng)議只需要側(cè)鏈上的少數(shù)人投票即可。如果這個(gè)動(dòng)議涉及到系統(tǒng)里所有的節(jié)點(diǎn)，則這個(gè)動(dòng)議是一次對(duì)憲法的公投，需要系統(tǒng)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的參與率達(dá)到一定比例，并且選擇“同意”的節(jié)點(diǎn)和選擇“不同意”的節(jié)點(diǎn)超過(guò)一定比例才可以。

側(cè)鏈技術(shù)

Genesis的將大部分核心內(nèi)容放在主鏈上，同時(shí)大量采用側(cè)鏈技術(shù)來(lái)分擔(dān)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)并且增加可擴(kuò)展性。Genesis的主鏈上包含用戶核心信息、交易（Genesis所有行為都以交易的形式來(lái)呈現(xiàn)，如投票、 用戶互動(dòng) 以及提交文件等）。Genesis的主鏈全部采用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的成熟技術(shù)，以穩(wěn)定為優(yōu)先。

側(cè)鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)Genesis進(jìn)化的關(guān)鍵技術(shù)。用戶可以通過(guò)投票更新側(cè)鏈協(xié)議，甚至可以整體遷移到一個(gè)全新的側(cè)鏈，從而達(dá)到系統(tǒng)的進(jìn)化。

Genesis的側(cè)鏈都可以有單獨(dú)的合約，主鏈通過(guò)動(dòng)態(tài)索引實(shí)現(xiàn)與側(cè)鏈溝通。Genesis目前有兩條內(nèi)置側(cè)鏈，分別負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)文件存儲(chǔ)、應(yīng)用商店機(jī)制，未來(lái)還將上一條側(cè)鏈運(yùn)行POC。另外，Genesis上可以快速生成一條和主鏈架構(gòu)完全一樣的側(cè)鏈，作為程序員的開發(fā)測(cè)試環(huán)境。

Genesis的側(cè)鏈技術(shù)詳細(xì)描述如下：

雙向錨定以及簡(jiǎn)化支付驗(yàn)證機(jī)制（SPV）

簡(jiǎn)化支付驗(yàn)證（SPV）的概念最初出現(xiàn)在Satoshi2008年寫的一個(gè)區(qū)塊鏈文檔中。Satoshi沒(méi)有運(yùn)行完整的節(jié)點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證區(qū)塊鏈中的交易，而是討論了一種更有效（更輕）的方法，即簡(jiǎn)化版驗(yàn)證過(guò)程。這個(gè)機(jī)制是這樣的：只保留最長(zhǎng)工作證明鏈的塊頭的副本。可以通過(guò)查詢盡可能多的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來(lái)獲得區(qū)塊鏈的頭部，直到獲得滿足可信度的最長(zhǎng)鏈為止。然后，獲得一個(gè)包含這筆交易的，帶有時(shí)間戳的Merkle分支。

與全節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證相比，SPV不會(huì)驗(yàn)證所有內(nèi)容，而是將其作為高難度的可信度作為有效性證明的代理。這是一種DMMS，可以使用概率和隨機(jī)游走進(jìn)行進(jìn)一步的理論分析來(lái)證明這一點(diǎn)。從實(shí)際角度來(lái)看，SPV提供了一種簡(jiǎn)易的方法來(lái)確定某個(gè)特定交易處于區(qū)塊鏈的某一塊中，而無(wú)需存儲(chǔ)和檢查整個(gè)區(qū)塊鏈。由于每個(gè)交易都具有哈希值，并且每個(gè)塊都有哈希值，因此可以建立Merkle樹證明交易的哈希和區(qū)塊的哈希。

Merkle樹是一種數(shù)學(xué)模型，其中樹根位于頂點(diǎn)，所有交易都放置在樹葉中。整個(gè)結(jié)構(gòu)呈一個(gè)樹狀。 Merkle樹證明包含頂點(diǎn)（塊）和葉子（交易）之間所有哈希的列表。為了證明某一筆交易在某個(gè)區(qū)塊中，只需要塊的一小部分。基本驗(yàn)證有兩個(gè)步驟：1。驗(yàn)證Merkle分支的存在，證明交易處于塊中。 2.驗(yàn)證塊本身是否在區(qū)塊鏈的主鏈中。這兩個(gè)步驟足以證明交易的真實(shí)性。

在Genesis Space中，我們使用SPV和Merkle樹來(lái)實(shí)現(xiàn)父鏈和側(cè)鏈之間的驗(yàn)證過(guò)程。我們現(xiàn)在討論虛擬幣轉(zhuǎn)移示例的步驟。該設(shè)計(jì)主要基于Back等人的Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains 理論的常見側(cè)鏈框架。最初，父鏈上的幣被發(fā)送到父鏈上的特殊輸出，該輸出只能通過(guò)側(cè)鏈上的SPV證據(jù)解鎖。為了使兩個(gè)鏈保持同步，定義了兩個(gè)等待（緩沖）周期：

1）確認(rèn)期。側(cè)鏈之間轉(zhuǎn)移的確認(rèn)期是在將虛擬幣轉(zhuǎn)移到側(cè)鏈之前必須將虛擬幣鎖定在父鏈上的持續(xù)時(shí)間。此確認(rèn)期的目的是允許創(chuàng)建足夠的工作量證明，使得在下一個(gè)等待期間的DDOS攻擊變得更加困難。典型的確認(rèn)期限為一天或兩天。

在父鏈上創(chuàng)建特殊輸出后，用戶將等待確認(rèn)期，然后在引用此輸出的側(cè)鏈上創(chuàng)建一個(gè)交易，提供SPV證明它已創(chuàng)建并隱藏在父鏈的足夠工作量證明之下。確認(rèn)期是一個(gè)每側(cè)鏈的安全參數(shù)，它以交叉鏈傳輸速度換取安全性。

2）競(jìng)爭(zhēng)期。然后用戶必須等待驗(yàn)證期間。其的目的是通過(guò)在重組期間轉(zhuǎn)移先前鎖定的硬幣來(lái)防止雙花。如果在此延遲期間的任何時(shí)候，發(fā)布的新證據(jù)包含具有更多聚合工作的鏈，該鏈不包括創(chuàng)建鎖定輸出的塊，則轉(zhuǎn)換將追溯無(wú)效。我們稱之為重組證明。

如果可能的話，側(cè)鏈的所有用戶都有動(dòng)機(jī)提出重組證明，因?yàn)樽C據(jù)不正確的結(jié)果是所有虛擬幣價(jià)值的稀釋。典型的競(jìng)爭(zhēng)期間也將是一天或兩天的量級(jí)。為避免這些延遲，用戶可能會(huì)使用原子交換進(jìn)行大多數(shù)傳輸。

當(dāng)鎖定在母鏈上時(shí)，虛擬幣可以在側(cè)鏈內(nèi)自由轉(zhuǎn)移而無(wú)需與母鏈進(jìn)一步交互。但是，它保留了作為母鏈幣的身份，并且只能轉(zhuǎn)移回它來(lái)自的鏈。當(dāng)用戶想要將幣從側(cè)鏈轉(zhuǎn)移回母鏈時(shí)，他們會(huì)按照原始轉(zhuǎn)移過(guò)程執(zhí)行相同的操作：將側(cè)鏈上的幣發(fā)送到SPV鎖定輸出，生成足夠的SPV證明，這樣做，并使用證明解鎖父鏈上具有相等面額的多個(gè)先前鎖定的輸出。

Genesis的存儲(chǔ)側(cè)鏈

作為社交社區(qū)平臺(tái)，當(dāng)用戶與Genesis Space交互時(shí)，預(yù)計(jì)會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。因此，為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可擴(kuò)展性和安全性建立分散的存儲(chǔ)機(jī)制至關(guān)重要。在Genesis Space中，采用了存儲(chǔ)側(cè)鏈以滿足這些要求。除了一些核心敏感數(shù)據(jù)（如用戶配置文件和錢包數(shù)據(jù)）之外，大多數(shù)數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在此存儲(chǔ)側(cè)鏈中。這樣既保證了社交網(wǎng)絡(luò)對(duì)區(qū)塊鏈的快速反應(yīng)和記錄的要求，同時(shí)也滿足了社交網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求。在目前的設(shè)計(jì)中，輕量級(jí)數(shù)據(jù)將直接存儲(chǔ)在側(cè)鏈上（類似與Steemit存儲(chǔ)方案）；更大的數(shù)據(jù)（超過(guò)1MB的文件等）將采用ipfs進(jìn)行存儲(chǔ)，僅在側(cè)鏈上記錄指向該塊存儲(chǔ)的Hash值。提供存儲(chǔ)的側(cè)鏈節(jié)點(diǎn)將受到獎(jiǎng)勵(lì)。

Genesis 中的存儲(chǔ)鏈用作對(duì)等存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，其中文件管理記錄在存儲(chǔ)側(cè)鏈中被索引。當(dāng)Genesis Space用戶想要存儲(chǔ)文件時(shí)，用戶可以創(chuàng)建包含文件元信息的文件合同，以及他愿意為此支付的付款。 Genesis 中的其他用戶可以將文件存儲(chǔ)在本地硬盤上來(lái)充當(dāng)主機(jī)。文件合同由客戶簽署，主機(jī)指定存儲(chǔ)協(xié)議以及獎(jiǎng)勵(lì)。合同存儲(chǔ)在存儲(chǔ)側(cè)鏈上并且是不可變的。為避免虛假的主機(jī)，還需要從主機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)證明。在發(fā)送來(lái)自客戶的獎(jiǎng)勵(lì)付款之前，證據(jù)將被發(fā)送到存儲(chǔ)側(cè)鏈。此外，該文件可以分為幾個(gè)部分和多個(gè)副本，以提高文件的完整性和可檢索性。

Genesis的去中心應(yīng)用商店側(cè)鏈

Genesis包含一個(gè)DApp的商店（即Genesis市場(chǎng)），幫助開發(fā)者發(fā)布應(yīng)用，同時(shí)方便所有的用戶查找并下載應(yīng)用。Genesis的應(yīng)用商店有一個(gè)基于投票的應(yīng)用審核、上架、下架和反饋的機(jī)制。同時(shí)，Genesis采用類似Reddit的vote機(jī)制對(duì)應(yīng)用做出排名，讓優(yōu)秀的應(yīng)用更容易被用戶發(fā)現(xiàn)。Genesis的應(yīng)用商店是整個(gè)Genesis系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中最主要的表現(xiàn)形式，也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

Genesis Space中的DApp Store通過(guò)側(cè)鏈實(shí)現(xiàn)。 DApp開發(fā)人員可以在DApp商店中發(fā)布他們的應(yīng)用程序。當(dāng)他們這樣做時(shí)，相關(guān)的應(yīng)用程序信息將被散列并添加到側(cè)鏈中。為了使用戶更容易找到相關(guān)的應(yīng)用程序，DApp元數(shù)據(jù)被索引為Merkle樹，并且根將被記錄在塊頭中。

如圖所示，Genesis Space中DApp Store Side Chain的框架。客戶端和DApp開發(fā)人員之間的應(yīng)用程序購(gòu)買交易是通過(guò)側(cè)鏈完成的。此外，為了鼓勵(lì)應(yīng)用用戶提高參與率，開發(fā)人員還可以根據(jù)用戶在DApp上的注意力提供獎(jiǎng)勵(lì)激勵(lì)（以Gencoins的形式）。關(guān)注度是Herbert A. Simon于1971年在“為信息豐富的世界設(shè)計(jì)組織”中創(chuàng)造的一個(gè)概念。它指的是消費(fèi)者對(duì)信息作為稀缺資源的關(guān)注。注意模塊是預(yù)定義的智能合約，用于評(píng)估客戶參與度。根據(jù)用戶的關(guān)注量向用戶授予獎(jiǎng)勵(lì)，并將反饋發(fā)送給開發(fā)人員以進(jìn)一步改進(jìn)應(yīng)用程序。同時(shí)，為了鼓勵(lì)開發(fā)人員提供高質(zhì)量的應(yīng)用程序，還在側(cè)鏈上跟蹤聲譽(yù)記錄。基于用戶投票和評(píng)級(jí)來(lái)評(píng)估信譽(yù)。較高的聲譽(yù)將使應(yīng)用程序獲得更高的排名，并且還將向開發(fā)者授予獎(jiǎng)勵(lì)。

Genesis的測(cè)試鏈

除了使用側(cè)鏈進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序市場(chǎng)外，我們還實(shí)現(xiàn)了第三個(gè)側(cè)鏈，使開發(fā)人員能夠試驗(yàn)和測(cè)試他們的應(yīng)用程序。此側(cè)鏈可幫助開發(fā)人員在DApp Store鏈中發(fā)布高質(zhì)量且穩(wěn)定的DApp，而不會(huì)讓迭代的應(yīng)用測(cè)試影響到應(yīng)用商店鏈。該鏈也可供部分用戶訪問(wèn)，例如自愿選擇開發(fā)人員進(jìn)行測(cè)試的用戶（調(diào)查，行為反饋等）。獎(jiǎng)勵(lì)也以實(shí)驗(yàn)參與的形式授予，以開發(fā)人員和志愿者之間的交易形式。

獨(dú)立合約

Genesis的每條側(cè)鏈都可以有自己的合約，可以單獨(dú)用來(lái)解決某一方向的問(wèn)題。這種架構(gòu)讓單一業(yè)務(wù)的處理變的更容易，同時(shí)又極具擴(kuò)展性和維護(hù)性。

索引

Genesis的主鏈包含側(cè)鏈的索引，鏈與鏈之間可以很容易通過(guò)主鏈的Merkle Tree以及外部消息的輸入驗(yàn)證來(lái)交互。

Genesis的經(jīng)濟(jì)模型

一個(gè)去中心的系統(tǒng)，除了技術(shù)以外，最重要的是保證系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)元素有一個(gè)合理并且公平的經(jīng)濟(jì)平衡，只有這樣才能激勵(lì)系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)對(duì)象，為系統(tǒng)的繁榮作出貢獻(xiàn)，保證一個(gè)可持續(xù)的系統(tǒng)。Genesis的經(jīng)濟(jì)模型圖如下：

系統(tǒng)中各個(gè)角色如下：

● 普通人：

正如現(xiàn)實(shí)世界從太陽(yáng)獲取能量，Genesis里用戶花在系統(tǒng)里的時(shí)間就是系統(tǒng)的原始驅(qū)動(dòng)力。因此普通用戶只要保持在線狀態(tài)就可以獲得系統(tǒng)的token獎(jiǎng)勵(lì)。系統(tǒng)將BP的收入的一部分隨機(jī)分配給在線的用戶。

● 開發(fā)者：

Genesis強(qiáng)調(diào)將應(yīng)用開發(fā)者的地位提高到和礦工一個(gè)等級(jí)，給他們直接的經(jīng)濟(jì)反饋，激勵(lì)他們來(lái)開發(fā)更多更好的DApp。

● 大法官：

Genesis作為一個(gè)去中心系統(tǒng)，其發(fā)展依賴于持續(xù)不斷的版本迭代。Genesis專門在系統(tǒng)里設(shè)置大法官的角色，用來(lái)推動(dòng)系統(tǒng)的更新。大法官在系統(tǒng)里可以提出對(duì)憲法的更新的投票動(dòng)議。大法官分享部分參議院（即Block Producer）的收益。

● 參議員：

參議院負(fù)責(zé)出塊，又叫BP（Block Producer），負(fù)責(zé)維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)，每次出塊會(huì)獲得系統(tǒng)的獎(jiǎng)勵(lì)。這個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)的一部分自動(dòng)分配給普通人和大法官。

● 地主：

地主負(fù)責(zé)維護(hù)一條存儲(chǔ)側(cè)鏈，為用戶提供存儲(chǔ)服務(wù)，通過(guò)智能合約的方式獲得收益。

整個(gè)系統(tǒng)采用通貨膨脹的方式每年增發(fā)5%的貨幣，用于支付上述的各項(xiàng)活動(dòng)。系統(tǒng)范圍內(nèi)的所有服務(wù)都不需要費(fèi)用，但是部分服務(wù)將需要用戶將自己的財(cái)產(chǎn)抵押，這個(gè)設(shè)計(jì)主要是防止DDoS攻擊。