基于聯盟鏈與公鏈的結合超導鏈區塊鏈SCT介紹

超導鏈致力于解決商戶間溝通、協作的問題，具有通用區塊鏈賬本功能，基于多鏈混合共識算法，圖靈完備的智能合約體系，基于 solidity 語言，在進行超導鏈設計時即創新性的提出聯盟鏈與公鏈的結合。

聯盟鏈易于搭建和接入并且兼具聯盟幣創建及發放功能，主鏈支持聯盟幣和主鏈幣的自由交易，錢包支持一鍵創建聯盟幣，并且可以對接交易所。

聯盟鏈作為聯盟內部的權益、價值的交換，其具有靈活的聯盟權限，高效的運行機制，尊重商戶數據權益，保護商戶個人隱私。公鏈則作為我們超導鏈中各個聯盟間的價值與權益交換的核心平臺。通過超導公鏈，用戶可以將聯盟內 coin與公鏈 coin 做出價值兌換，使得在聯盟內的收益可以轉換為其它價值。

超導鏈擁有區塊鏈從業多年的技術開發人員，從用戶角度出發，滿足超導用戶的各種場景，不僅在共識，虛擬機，DAPP 等方面有著深度考量與實踐，特別在公鏈與聯盟鏈的交互上深入研究。我們希望超導鏈不僅可以滿足用戶的需求，成為金融底層基礎設施的技術，同樣可以像互聯網一樣走向大眾，服務生活。

一、技術概述

超導鏈致力于解決商戶間溝通，協作問題，在進行超導鏈設計時即創新性的提出聯盟鏈與公鏈的結合。聯盟鏈作為聯盟內部的權益、價值的交換，其具有靈活的聯盟權限，高效的運行機制，尊重商戶數據權益，保護商戶個人隱私。公鏈則作為我們超導鏈中各個聯盟間的價值與權益交換的核心平臺。通過超導公鏈，用戶可以將聯盟內coin與公鏈coin做出價值兌換，使得在聯盟內的收益可以轉換為其它價值。

超導鏈擁有區塊鏈從業多年的技術開發人員，從用戶角度出發，滿足超導用戶的各種場景，不僅在共識，虛擬機，DAPP等方面有著深度考量與實踐。特別在公鏈與聯盟鏈的交互上深入研究。我們希望超導鏈不僅可以滿足用戶的需求，同樣可以在技術上引領時代。

1. 技術架構

超導根據自身技術經驗設計出全新的超導區塊鏈架構，使其在技術底層為用戶提供高可靠的存儲、交易保障，同時用戶提供便捷接入服務。超導鏈根據實際情況設計超導區塊鏈。

技術架構如下圖所示：

存儲層：超導針對存儲，提供插件機制，靈活接入多種存儲引擎，對于不同的存儲場景提供合適的存儲機制。保證存儲的高效、安全。

超導的區塊鏈存儲繼續沿用了數據區塊化，鏈式結構，哈希函數，默克爾樹的重要特性。

網絡層：超導對超導公鏈與聯盟鏈在網絡層進行深度優化。對區塊廣播，交易廣播，共識交互，公鏈與聯盟鏈交互進行全新設計。保證網絡的快速、穩定。

超導鏈由公鏈和聯盟鏈組成，多個聯盟鏈和公鏈無縫連接。好下圖所示：

應用層：超導為用戶提供完善的應用生態，方便用戶創建超導DAPP。超導同時內置了去中心化交易所，為超導Coin與各聯盟Token進行便利匯兌。

用戶層：超導從用戶角度出發，超導錢包為提供公鏈與各聯盟鏈的便捷接入服務。

2. 賬戶模型

超導鏈從技術架構角度劃分，將帳戶分為公鏈帳戶和聯盟鏈帳戶。超導各個聯盟作為超導生態的一部分。為了方便各個聯盟與公鏈的交換。超導為各個聯盟鏈與公鏈提供統一賬戶功能，用戶在任意一條鏈中創建用戶即在其它聯盟鏈中擁有相同賬戶。為便于操作，我們對錢包進行了改進，對同一個錢包賬戶可以公鏈與聯盟鏈之間切換，方便用戶對各鏈資產進行操作。

超導鏈公鏈帳戶和聯盟鏈賬戶的生成都使用了ECDSA-secp256k1數字簽名算法，EC是橢圓曲線的簡稱，橢圓的形狀由secp256k1參數決定，DSA是數字簽名算法的簡稱。

超導鏈的公鑰是通過私鑰推計算出來的，而超導鏈帳戶可以由公鑰經過一系列哈希和變換，再通過Base58編碼生成的字符串。

3. 超導鏈的交易

超導鏈的交易類型有多種類型，如下圖所示：

超導鏈的轉帳交易：超導鏈任意公鏈節點接受到發送代幣轉帳交易，即可在公鏈執行。

超導鏈合約創建：即向超導鏈發送新合約，發生時即將合約Code發送至任一公鏈節點，校驗無誤后即可在公鏈執行。

聯盟鏈存證交易：當聯盟鏈內有用戶需要將數據轉移至公鏈存證時，可以由用戶發起，經聯盟鏈各節點公證后轉發至公鏈節點，并在公鏈執行。

聯盟鏈內部交易：交易為聯盟內運行的交易，該交易只需要在聯盟鏈內部共識即可。

聯盟鏈接入交易：這是一個特殊的交易，交易內附帶了聯盟鏈的一些創世塊參數信息，會創建聯盟鏈的路由等信息。

公鏈交易時序圖：用記將交易發送到公鏈節點，公鏈返回交易憑據，公鏈處理完畢后，Dapp反查公鏈節點交易處理結果。

聯盟鏈交易時序圖：直接發送交易至聯盟鏈時

聯盟鏈交易發送到公鏈：當聯盟鏈交易發送至公鏈時，公鏈執行轉發，聯盟鏈處理交易，結果只能從對應的聯盟鏈反查，或去對應的聯盟鏈瀏覽器上查詢。這樣有利于某些環境連接不上聯盟鏈接點時，直接使用公鏈來廣播交易。

聯盟鏈交易公證：當聯盟鏈有交易請求公鏈公證時，聯盟鏈先處理請求，然后轉發至公鏈，再經公鏈公證。

4. 虛擬機與智能合約：

超導作為新一代區塊鏈，同樣支持智能合約來豐富我們的超導生態。超導對市面上的合約虛擬機進行研究。發現Solidity語言在智能合約領域占有很高的比重。為了便于已有智能合約的移植和使開發人員快速開發。超導同樣采用Solidity語言來作為我們超導智能合約的開發語言，超導同樣把EVM移植到我們的超導鏈里面。但EVM在執行效率上相比于傳統語言的虛擬機性能存在較大差異。超導開發團隊同樣在虛擬機領域進行探索，考慮引入X86虛擬機與操作系統、硬件結合更為緊密，解決虛擬機性能問題將作為我們后續工作的重要內容。5. 共識算法：

共識作為區塊鏈的‘靈魂’，不停的有新的算法在創新。超導鏈同樣對共識同樣有著深度的研究。不同的共識可以引導社區、引導整個生態的生態模式，創建不同的社區文化。超導追求公平，自由的理念。超導希望利用超導共識解決整個生態價值交換，經濟激勵的問題。超導鏈有兩類共識組成，公鏈共識、聯盟共識。意在解決商戶與用戶間的快速價值交換，達到甚至超過傳統應用架構的用戶體驗，同時解決掉聯盟間商戶的登記，公證，價值轉移問題。

超導公鏈共識兼具普通礦工與持幣用戶權益，而聯盟鏈側重快速確認及數學完整性驗證，并且有多種聯盟鏈共識算法適應不同應用場景。

聯盟鏈與公鏈資產轉移

超導鏈是聯盟鏈與公鏈的多鏈架構，超導技術團隊根據超導自身特點，設計出多鏈資產轉移（MCTA）方案。

MCTA方案中聯盟鏈需要向公鏈進行資產的質押，該資金用來進行超導Coin與聯盟Token的匯兌。該資金通過PAPC（公鏈資產合約）來進行存儲。使用該合約進行轉移資產時需要聯盟鏈中參與者進行多重簽名來解鎖里面資產，以保證資產的安全。

針對聯盟鏈中的節點，每個聯盟鏈中共識節點都會擁有其他共識節點的代理簽名。利用代理簽名擁有很多好處：

1.不可偽造性：除了原始簽名者，只有指定的代理簽名者能夠代表原始簽名者產生有效代理簽名。

2.可驗證性：從代理簽名中，驗證者能夠相信原始簽名者認同了這份簽名消息。

3.不可否認性：一旦代理簽名者代替原始簽名者產生了有效的代理簽名，他就不能向原始簽名者否認他所簽的有效代理簽名。

4.可區分性：任何人都可區分代理簽名和正常的原始簽名者的簽名。代理簽名者的不符合性（proxy signer’s deviation）代理簽名者必須創建一個能檢測到是代理簽名的有效代理簽名。

5.可識別性：原始簽名者能夠從代理簽名中確定代理簽名者的身份。

通過代理簽名方案，我們很容易識別出是誰簽發的交易，在出現作惡時可以根據此信息進行追溯。

公鏈與聯盟鏈之間會建立LPC雙通道，分別作為向聯盟鏈先公鏈發送轉賬交易和獲取公鏈轉賬交易的執行結果。通道完全采用拉取的方式，即聯盟鏈主動向公鏈進行請求。這種設計主要目的是減少公鏈網絡，性能負但。