互链网白皮书.docx

1.区块链进入世界金融界 区块链技术已经获得了广泛关注，虽然区块链基础技术已经开展多年，但让区块链引起世 界关注是应用区块链技术的比特币。虽然最初区块链与比特币和以太坊等加密货币有关， 但后来是英格兰银行推动数字法币(CBDC, Central Bank issued Digital Currency,中 央银行发行的数字货币)的开展，最终Facebook的Libra和其他稳定币工程震撼了世界 各国央行和商业银行世界。Libra白皮书发布后，包括美联储(Federal Reserve)和中 国人民银行(PB0C)在内的许多央行都启动了 CBDC工程。摩根大通(J.P. Morgan)、维萨(VISA)、万事达(Mastercard)、DTCC斯威夫特 (SWIFT)等大型金融公司早在脸书(Facebook)的Libra之前就开始了自己的稳定币工程。国际货币基金组织(IMF, International Monetary Fund) 世界银行、国际清算银 行(BIS, Bank for International Settlement)等主要国际组织都开展了自己的研究， 并就相关课题发表了重要的研究论文。这些工程改变了金融世界。中国政府于2019年10月24日发布指令，鼓励中国机构开展 和研究区块链工程，中国人民银行也表示近期将发行数字人民币。英国央行和其他央行也进行了研究，研究结果说明未来的金融基础设施将基于区块链技术 进行研发。例如，英格兰银行(Bank of England,英国央行)在2016年和2017年发布了实 时全额结算(RTGS, Real-Time Gross Settlement)的蓝图，并与加拿大银行和新加坡金 融管理局(Monetary Authority of Singapore) 一起发布了一个可以支持7*24服务的跨 境支付系统。现在几乎所有金融系统包括CSD (Central Security Depository中央证券投管系统), 支付系统，清算系统都可以使用区块链解决。例如基于区块链的支付系统在2008年就出 现，基于区块链的商品交易清算在中国2017年也实验成功。Settlement Coins)平台设计上，账户信息和交易信息再次分开。这样交易需要两步才能 到位，但是系统可以无限扩展，而且监管机制可以有多种机制来监管。在交易前可以确认 资产的真实性以及合法性(例如不是洗钱)，交易的时候可以保证没有作弊，交易后在清 算前可以回滚和再度确认交易。传统反洗钱的机制也可以在这样的平台上进行。我们的做法就是以系统架构来解决传统区块链难扩展和监管的问题，这和传统做法不同。 账户信息可以用并行分片机制来扩展，交易信息可以用增加交易媒介来扩展，而因为交易 需要两步才到位，监管机制可以强大许多。操作系统如果发现在一笔交易上，一个用户使用可监管的账户，但是另外一个用户不使用 可监管的账户，操作系统内核就会停止这笔交易，并且上传这次不合规交易的信息给监管 单位。互链网设计原那么4：操作系统负责追踪交易数据，保证交易合规，信息正确，交易信息 会记录在区块链上。因为需要对所有交易监管，所有账户和交易信息作业都需要在操 作系统内执行，而且局部作业是由硬件处理，可以保护隐私和增加速度。因为区块链 是一个分布式数据系统，这样传统操作系统成为“操作数据库系统” (Operating Database Systems ODBS),不再只是操作系统(Operating Systems) o而传统数据库还 是可以在操作系统上运行。只有和账户和交易相关作业在“操作数据库系统”内运 行。这是“可监管操作系统”的设计原那么。如果这次交易，是和另外一个账户在另外一个服务器，这两个服务器，将通过平安协议， 有内核A和内核B,内核A使用自己的身份证和内核B的身份证，通过检验，内核A保证 来自A的信息是属于真实的；同样内核B保证来自内核B的信息是真实的。双方也可以 通过第三方认证后，才开始交易，而且交易也存在区块链上，保证平安，以后如果出事， 作弊方可以很容易被查出来。互链网设计原那么5：如果参与一笔交易来自不同服务器和操作系统，这两个操作系统需 要通过平安协议，建立交互管道，并且各自保证信息真实。如果出错，出错方需要承当 赔偿。我们正在设计操作系统来支持区块链，但是这系统设计就需要使用区块链。如何进行？这 其实是计算机常用的原那么。例如C语言的翻译器就是用C语言写的，问题是哪里拿到第一 个C翻译器？因为第一个操作系统使用的区块链可能是外来的。等到系统完成后，区块链 系统也建立了，这系统就可以给内核使用，第一个外来区块链系统就不需要了。5 .新型操作系统支持区块链作业这种“操作数据库系统”和传统操作系统设计大不相同，计算机体系会有变化，而且需要 长时间的开发才能做出。在不久的将来，我们需要先走出第一步，就是更新现在的操作系 统。等这步完成后，再做第二步。区块链提供两个重要服务：加解密和共识机制。现在我们已经讨论操作系统内核放加解密 加速器，还有加监管数据库，还缺共识机制。各式各样的区块链使用不同共识机制，但是 基本上都需要通讯和加解密，再来就是高速缓存机制和容错机制。这些都可以加入在最近 内核的外层。为什么这需要在最近内核的外层，因为大局部区块链应用都需要共识，而共识需要加解 密。而通讯和缓存机制都是传统系统里面通用的组件，这里就不再讨论。整个新操作系统 框架就出来了。CreditTransaction Payment ClearingApplication LayerBlockchain CorePBFT/CBFT/POS/Others.Consensus LayerRecordRecordEncryption/ Authority High SpeedDecryption Control NetworkFile SystemData MigrationPage CacheSchedulerBBR/MEFDisk Memory Management ManagementDisk Memory Management ManagementProcessDistributedSt ro rageKernel LayerDevicesDevicesGPUHa re wareEnclavesAcceleratorCardHardware新型操作系统架构新型操作系统架构是根据Linux版改进的。如果需要重新建立一个操作系统，这恐怕需要3年的时间，所以我们认为在现有操作系统上进行改造是目前最优方案。目前我们已研发出具有自主知识产权的区块链操作系统一些关键技术，在Linux内核的基 础上增加了一层共识层，该层主要由文件系统加解密，网络传输加解密以及共识协议等服 务组成，为上层应用提供加解密和共识协议接口。表1:传统系统与新型系统比照表传统系统新型系统计算力为优先平安隐私为优先进程管理，I/O、文件系统为底层支持传统底层加上区块链功能例如共识、加解 密、监管机制兼容各样传统系统新系统不但自己兼容，也要兼容各样传统 系统不考虑金融监管机制监管机制会是底层功能6 .互链网网络模型在应用层，互链网也需要链接许多各式各样的链，成为一个链网。单身链网需要什么原 那么？首先参与的链需要具备下面的特性： 高性能(High-performance)：高吞吐量,低延迟平安和隐私性(Security and Privacy) 可扩展性(Scalability)容错性(Fault-tolerance)有参与链的通性，但是一个链网还需要下面的特性： 多链式架构(Multi-chain structure)：异构网络是由多条不同类型的并行的 链所构成的；同质网络是由一群相同类型的并行的链所构成的。最大的不同是 一个多链式架构，而不是一个单链式架构。 互通性(Interoperability)：在异构网络上，每一对不同的链都需要有互通 的协议。假设，我们有100种链参加链网，那么需要100X 9902 = 4950种互通 协议。可见这种互通性的协议需要大量的工作。 可延伸性(Extensibility)：链网可以无限延伸扩大。因为，一个链网可以像 互联网一样，随时的、无限制的到处延伸，可以有几千、几亿、几兆的网络、 网民参加。 可更改性(Modifiability)：在互联网上面，任何的机构和个人可以随时的加 入、离开，但是整个互联网的架构并不改变。所以，链网也可以让任何机构或 个人随时加入或离开，但是区块链架构不能改变，链网的架构也不能改变。 可复制性(Duplicability)：每个链可以很快的复制。如果链的复制很慢，链 网需要很长的时间才能搭建起来，高可复制性可以迅速的搭建链网。 可管理性、非对称结构(Asymmetric structure)：链网必须具有可管理性。正 因为管理机制的存在，链网具有非对称结构。有些节点或链会比其他的节点或 链更加重要，并拥有非对称的信息，例如监管机构、域名服务商、控制节点 等。 层次性(Hierarchical structure)：成为一个大型网络，链网必须具有层次 性，高层次的链和节点具有不对称的权利。 一致性(Consistency)：每一条链都必须有自己的一致性，链与链之间也要有一 致性的协议。 高可靠性(Integrity)：链网既然是一个价值网络，就必须具有高可靠性。 完备性(Integrity)：每一条链与每一条链的共识机制及消息的来源与可靠性是 不一样的，因此不同的链的完备性是不一样的。低完备性的链不可以输送数据 到高完备性的链，而高完备性的链可以输送数据到低完备性的链，这是根据 Biba模型。如果高完备链收了低完备链的数据，高完备链的数据就会被污染 (contaminate)。动态的链网完备性我们可以在链网上使用传统的完备性所用的Clark & Wilson和Biba模型，但是我们需 要考虑下面的因素：1 .区块链完备性数据库完备性：因为区块链有拜占庭将军协议以及加密的机 制，所以胜过于数据库的事物一致性协议。所以区块链的完备性胜过于数据库 的完备性。2 .拜占庭链完备性数据库一致性链完备性：一条链如果使用了拜占庭将军容 错机制，其完备性就胜过于另一条使用了数据库事物一致性的链的完备性。3 .央行完备性银行完备性交易所完备性：这是由链的参与单位来决定链的完 备性，参与单位的重要性决定了其完备性需求。例如，一个国家通常只有一个 央行，却有多个商业银行，并可能有上千个交易所。而央行可以监管商业银 行，商业银行可以监管交易所。4 .完备性和节点数目、历史有关：参与投票的节点越多，完备性会更高。过去 有强完备性历史的链网，可能会持续保持其强完备性。5 .动态追踪完备性、动态链分类：每个链的完备性可以被动态追踪。两条链互 通时，可以查阅彼此的完备性。如果高完备性的链必须接受低完备性的数据， 低完备性的数据必须经过人工或自动验证，才能够被收入高完备链中，并且该 数据可能会被归类为不可靠。6 .数据分类(Data classification)：数据来源的完备性可以被分类，例如某 个交易所的数据来源，可能比另一个交易所的数据来源完备性高，因为前者的 历史完备性好。异构网络的分析一般来说，现在的链网只考虑到了互通性，而没有考虑到完备性。所有链网需要维持三个 一致性：1 .每条链（参与链或中间链）需要维持自己的一致性；.中间链需要和每一条参与链维持它们之间的一致性；2 . 一条跨链交易需要由多条参与链以及中间链来维持。如今许多条链都因为共识算法的复杂，需要很多时间和计算力，而无法提高效率。所以， 如果要维持上面三条链一致性，那么这样的链网的效率就更低了。有些模型就不在乎中间 链的一致性，但是这样的链网模型一致性就会出问题。因为每条链与每条链之间，都必须用动态来维持，而且第一个一致性必须与第二个一致性 是有关联的，所以在做第二个一致性的时候，必须考虑第一个一致性。例如，参与链A与 中继链做一致性，参与链B与中继链也做一致性。中继链要保持一致性，就造成参与链A 与参与链B必须同时和中继链维持一致性，这会使整个链网变得缓慢。而且参与链越多， 复杂性越高，性能越差。一个严重的问题是这种中间链（或中继链）的架构可能是中心化的。由于是中心化的组 织，如果有许多参与链需要彼此进行交易，中间链的计算及通讯量容易成为链网的瓶颈。熊猫链网熊猫链网使用双链式架构，由ABC （ Account Blockchain,账户链）、TBC （ Trading Blockchain,交易链）组成。每一个参加的金融机构，都至少有一条ABC和一条内部 TBCo内部TBC专门为金融机构内部转账时使用。这样的结构使得TBC只负责维持账户的 余额，也因此，ABC可以有负载均衡的架构。两个交易的ABC之间，至少有一条外部TBC,负责这两条ABC之间的交易。一条外部TBC 可以处理多条ABC,两条ABC之间也可以有多条外部TBCo任何金融机构都可以随时加入链网。只要自己先成立一条ABC,加上内部TBC,再参与一 到多条外部TBC,就可以加入这个熊猫链网。如下列图所示，左边是已有的局部，右边是新 增加的局部。7.互链网是全面改革互链网改革是全面改革的，从最高层的应用，到底层操作系统和网络，都以平安保护隐私 为优先。这不是单维度的改革，也不是“小飞象”模型。互链网设计原那么6：从最高层应用层，到底层操作系统和网络，都以平安保护隐私为重 点。例如在应用层，数据需要加密，但是在操作系统，数据同样也是加密的，在网络传 输的时候，也是可以加密的。应用（交易、清算、支付、信用）区块链（共识机制）SMTP, ,FTPrPOP,DHCPfNFSSNMP,RTPJCMPJGMPTCP/UDP/IPEthernet.MPLS3网啊二交易 支付 清算 信用区块链核心协议层PBFT （拜占庭容错）、POS （权益证明）、 CBFT （并行拜占庭容错）网络1X（层基于MEF协议、融合通讯、加解空、共识支持、容错机制融合共识与加密，更改互联网协议在新体系下，每一层都有新科技。下表比拟传统体系和创新体系的不同。表2：创新体系和传统体系的差异创新科技和传统系统不同之处应用层 每个领域开发自己区块链应用框 架，提出世界领域标准模型 每个领域除了参考模型，还有领 域产业沙盒，矛与盾一起开展 开发基于区块链的金融架构和基 础设施，例如数字法币系统，全 盘改变现在金融系统体系 现在大局部领域还没有区块链 参考架构 现在大局部领域没有产业沙盒 可以支持区块链应用 现在没有基于区块链的基础设 施 现在金融系统体系可以全面被 区块链系统取代区块链层 建立新可以监管的区块链架构 建立高性能的区块链系统 建立基于客户的身份证和平安机 制 现在区块链没有设计监管机制 现在区块链系统性能低 现在区块链没有基于数字身份 证的平安机制操作系统层新操作系统支持加解密、共识、 监管机制硬件处理保证平安现在操作系统不支持区块链， 也不支持监管现在操作系统使用硬件，但没 有使用这些来支持区块链和监 管网络层建立新平安保护隐私的网络和协 议没有得到允许，不能访问也不能 获得数据现在网络是开放型，只要有网 络地址，就可以送电子邮寄或 是访问网站，没有保护客户隐 私谷歌这样的公司可以收集和销 售客户隐私信息8.新网络基础设施今天的互联网跟以前的互联网有很大的不同。互联网现在经历一个改变：过去端到端的设 计原那么大家尊重，认为端到端到原那么是好的原理。但是12年前斯坦福大学开始有不同想 法，并且开展成了新网络设计趋势，SDN (Software-Def ined Networking)和 NFV(Network Function Virtualization) 0 SDN跟NFV跟过去的互联网协议不相同，最大 的不同就是不再遵守端到端的设计原那么，并且认为互联网不应该是个黑盒子。今天的网络的协议性能低有三大问题：1 .今天的协议无法提供及时的控制。这很容易明白：所有的控制，因为只有端 到端的控制，只能在网络边缘控制，而不能在网络里面做。2 .所有的协议只做一局部的控制，而不能做全面的控制。3 .因为每一个协议都只能做一局部，所以这些协议越来越复杂。加拿大央行以及欧洲央行（ECB, European Central Bank） 日本央行等其他央行对各种 区块链工程进行了广泛的实验，他们都使用金融市场基础设施原那么（PFMI, Principles of Financial Market Infrastructure金融市场基础设施原那么）来评估这些工程。这些工程为下一代受监管区块链的开展带来了重大的新曙光。与此同时，美国证券交易委 员会（SEC）、美国商品期货交易委员会（CFTC）等监管机构开始了对加密货币的监管， 甚至中国也从上海开始对区块链工程进行了重大的监管审查，换言之，在政府鼓励区块链 工程开展的同时，也开始对区块链工程和相关企业实施监管。随着各国央行和商业银行开始自己的稳定币工程，许多问题随之提出： 对于这些受监管的区块链工程，区块链架构和设计应该是什么？这些新区块链工程 的一个关键特征是，它们将受到监管，并支持各种合规检查。 这些区块链工程的基础设施是什么？ 这些区块链工程及其基础设施需要什么？2.区块链是下一代互联网区块链是下一代互联网这一思想在2015年前就有了。例如以太坊就认为他们的系统是网 络操作系统，后来IBM也认为超级账本是网络操作系统。2016-2017年出现机构区块链互 联网模型（互链网），例如Cosmos （宇宙）、Polkadot、熊猫模型、金丝猴模型、卫星 模型（日本NEC的Satellite系统），后来又出现许多区块链模型，例如以太坊2.0都有类 似概念。同时间许多跨链技术也出现，这些跨链技术（Inter-Chain technologies）,连接 两个或是多个区块链系统，有的时候这些链有主副的关系（例如Side Chain）,有的是 并行关系。但是这些模型几乎都是建立在现在的互联网上，事实上这些“区块链互联网”或是网络操 作系统还是应用，不是网络基础设施。例如比特币系统、以太坊系统、超级账本系统都是今天的网络的技术有三个缺陷:1 .缺乏“可控性”：今天网络上的机制是没有方法直接或者改变错误的行为， 因为它是端到端的。2 .缺乏“观察性”：今天只有做端到端的观察，所有的信息反应都是从端到另 外一端，以致于信息第不够充分，而网络内的信息没有方法传播出去；反应的 信息传到另外一端是已经延迟了，离实时的目标相差非常远。3 .缺乏“可结构性”：因为整个网络是当做个黑盒子，没有方法在彼此冲突的 协议和机制里面，获取足够和及时的信息来做决定。网络基础协议TCP协议造成性能浪费TCP作为一种最常用的传输层协议，它的作用是在不可靠的传输信道上，提供可靠地数据 传输。在各层网络协议中，只要有一层协议是可靠的，那么整个网络传输就是平安可靠 的。但是这种可靠性在一定程度上牺牲了性能，造成系统启动慢，拥塞控制难。目前常用Linux系统的默认TCP拥塞控制协议为Cubic, BBR是谷歌在2016年提出的新的 拥塞控制协议，目前在Youtube以及谷歌的内部网络中有大规模应用，Cubic以及BBR在 一定程度上改善了 TCP的拥塞控制的过程，但还是存在一定的缺乏。谷歌BBR协议改良TCP互联网的协议当中，一个特重要协议是TCP (Transmission Control Protocol) 0 TCP有 一个问题：它的传输量因RTT (round trip time,来回路径时间)的上升和变化而下 降。10000000Throughput derived from loss and RTT using氐 Mathis formula1000000100001000Mathis formula:1001001TCP throughput = 1460*8/(RTT*sqrt(loss) kbits/s if RTT in ms.(s'svqx) -ndu6noUJ.100000一-12% loss5% loss2.5% lossB 1 % lOSS0.50% loss 0.10% lossRTf，ms)1000TCP协议吞吐量与时延关系图皿此图说明TCP的传输量，随着RTT的上升而成指数型下降。今天大多数人认为这是自然物 理现象，其实这是协议设计不佳造成的，不是物理现象。举例说明：如果买2个通讯的盒 子，而每个盒子都能够传输10Gb/s。用电缆连接两个盒子，应该得到10Gb/s。如果量出 来不是10Gb/s,我们就认为这个通讯设备不好。不管电缆的延迟是1毫秒，10毫秒，100 毫秒或1000毫秒，盒子都应该维持10Gb/s,这就是通讯设备的规格，不应该改变。但是 一旦加上TCP,就拿不到10Gb/s。这表示正常传输量跟传播的延迟应该没有关系；传输量 下降，是因为TCP设计不佳。TCP有另外一个问题，即计算传输量太慢。因为TCP是用端到端的迭代，发送端跟接受端 需要来回输送不同的数据，才能够让发送端算出最优化的传输量。假如TCP需要N次迭 代，每一次需要一个RTT (来回传播的时间)，迭代收敛(convergence)所需时间就是N*RTT。但如果把这计算的迭代放在网络内，例如，在瓶颈链路处或附近，可以容易地获 得关于瓶颈处拥塞的信息。在此处，计算通过当地计算设备的迭代来完成。算出最正确速率 将被传送到2个端点（发送方和接收方）。因为今天的CPU速度够快，计算传输量的时间 与发送到2端所需的时间相比，小到可以忽略不计。因此，最优传输量的仅延迟最多为RTT（可以短至%RTT）,这明显快N * RTT （其中N是TCP计算其最优传输量所需的迭代 数）。谷歌开展了 TCP的替代品BBR, BBR使用确定性等效原理（Certainty Equivalence）控制理 论来改善TCP。单单用这个原理，就得到比现在的TCP的速度好28倍。这打破长久以来 的网络学术界的看法，就是TCP很难再进步，而且TCP是不能被取代的。谷歌的贡献就 是打破了这个迷思。但是确定性等效原理在控制理论上是50年前的旧理论。按这原理：当系统里面有很多不 确定性的变化，就把它们取一个平均值，如此就把不确定系统当做是个确定的系统，把不 确定的变化改成平均值的变化。好处是因为系统变成有确定性了，所以容易设计控制；但 坏处是当真正系统跟平均值不一样的时候，就可能造成很糟糕的控制效果，这就是BBR的 问题。下一个图表达BBR在嘈杂的路径中表现是很差的，这是一个在美国国家的能源部的 实验室所做的一个测试，这个测试里面可以看BBR比TCP多大量的重传：第一例子TCP重 传数是10700,但是BBR的重传数是240340 （22倍）。Throughputhtcp: 183 bbr: 803htcp: 1070 bbr: 240340htcp: 4301 bbr: 4430htcp: 940bbr: 935htcp:1641bbr: 98329htcp: 1247 bbr: 399110htcp: 5364 bbr: 412348uhmanoa- htcp: 5051bbr: 3095网络需重构及新的协议网上提出的链网的各样协议有六层(Layer)：第0层是共识，包括比特币元协议(BTC meta-protocal)、ETH合约等；第1层是经济，包括独立代币(independent token), 外部代币测链(sidechain of external token )等；第2层为区块链服务以及离链 (off-chain)服务；第3层为互操作，包括交换(exchange) 跨链信息传递等；第4 层为浏览器，包括Mist、OmniWallet等；第五层为Dapps,包括云计算、开放集市等。 这些协议写的非常好，然而它们大局部都是由区块链的技术来主导的，而不是从市场需求 角度来考虑区块链应用。从底层来看：第0层就是共识，不够底层，互联网底层是TCP/IP,所以很明显的区块链 的协议没有落地在网络的底层。没有相对应互联网底层的协议TCP/IP,所以现在的区块 链是完全使用互联网的协议，以至于区块链不能以高速进行，也不够平安。因为，区块链 的其中一个要素就是加解密。我们需要一个新的协议，需要满足一下几个功能：1 .高性能(High-performance)：高吞吐量,低延迟。2 .平安和隐私性(Security and Privacy)。3 .可扩展性(Scalability)。4 .容错性(Fault-tolerance)。MEF协议在极大提升TCP协议吞吐量的基础上，加入了区块链技术中的非堆成加密算法, 满足数据平安性和隐私性的要求。MEF协议特性BBR协议依然是端到端的协议，依然要靠“猜”去猜想网络上的流量，MEF协议是一个网 络内控制协议，具有如下特性：性能卓越，超过当前应用最广的TCP控制协议Cubic,强过世界领先的谷歌BBR协 议，Cubic的特点是丢包了性能下降，BBR的特点是不在乎丢包，丢包了也不降 速，而我们的MEF的特点是不丢包。 设计非凡，MEF突破原有端到端思想，采用新型的网络协议设计，能够及时更新网 络状况。 兼容所有，MEF不仅限于使用MEF的网络，同时也兼容采用Cubic、BBR或是混合 协议的网络可以应用于4G、5G乃至6G网络。 费用锐减，采用新型的网络协议，削弱了延迟对性能的影响，在5G场景下，采用 MEF网络协议，可以大大减少边缘计算的需求，降低网络部署中开销最大的服务器 费用，因此MEF助力5G的开展与部署。 更适用于区块链，在MEF协议中加入了加解密算法，保护数据平安性，由于MEF协 议运行在底层，加解密速度更快。MEF协议使用场景满足边缘计算的需求，应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行 业在实时业务、应用智能、平安与隐私保护等方面的要求。 对于视频流服务有重大作用，可以更好的提供视频服务。 对于无人机的信息传输具有重大作用，无人机随着距离的增长，时延会大大增加， 采用MEF协议，速度与时延无关，改善无人机的信息传输速度。 美国证券公司大都在交易所旁边，因为要保证交易速度，采用MEF协议之后就不需 要了，因为MEF协议传输速度与时延关系不大。适用于远程医疗服务。MEF原理如下列图所示:MEF路由器MEF路由器MEF路由器MEF路由器MEF协议运行在MEF路由器上，在MEF路由器上进行统一的网络资源的调度管理，TCP是 用端到端的迭代，发送端跟接受端需要来回输送不同的数据，才能够让发送端算出最优化 的传输量。假如TCP需要N次迭代，每一次需要一个RTT (来回传播的时间)，迭代收敛 (convergence)所需时间就是N*RTT,在MEF协议中不需要进行迭代，采用网络内控制， 在最开始就公平分配好各个连接的带宽，不需要靠“猜”去猜想带宽，由于采用网络内控 制，可以极大的减少丢包甚至不丢包。MEF平安性入口入口MEF路由器加密A出口在MEF路由器上米用区块链技术的非对称加密算法，在数据出口将数据进行加密，在数据 入口进行数据解密，这样即使有人截获数据，也无法读取数据内容，保证数据平安性。MEF例如模拟一个4G网络的环境，网络延迟采用200ms,相当于北京到洛杉矶的传输延迟。在这 种环境下，可以看到传统网络协议的性能缺陷。时延CubicBBRMEF50ms235mbit/s1370mbit/s1990mbit/s100ms205mbit/s1120mbit/s1980mbit/s200ms93.2mbit/s809mbit/s1850mbit/s在200nls网络延迟情况下，MEF的性能是BBR的两倍，是Cubic的20倍，MEF技术完成自 主可控，可以改变通信领域、网络计算领域的生态开展，甚至影响更多行业的开展。TCP协议随着RTT和丢包率的增加，吞吐量呈指数下降随着RTT和数据包丧失的增加，MEF吞吐量改变有限US-EUUS-EU4002000.05%9 .互链网的益处2016年英国首席科学家认为区块链带来社会、金融、监管、法律的变革，从最高层到底 层，百业都可用。这里，我们提出区块链可以带来科技的改革，包括网络、操作系统、数 据库、应用架构，而且有的改革还会是结构性的改变。本文提出的新概念可能需要多年才 能完成，成吉思汗说“你的心胸有多宽广，你的战马就能驰骋多远。”中国如果希望在区 块链理论上站在最前沿，拥有创新制高点，我们的思路就需要和以前不同的路线。我们认 同并支持区块链是中国科技的重要突破口，所以我们在此提出一个突破口的蓝图。什么叫突破口？开发一个和现在的系统差不多的系统不会是突破口。这里我们提出的许多 设计和传统设计都不相同，而且这些设计是在实验室进行了 5年实验后提出的。当我们实 验室系统90%计算力都在做区块链基础操作的时候，我们就明白现在系统不能支持区块链 和互链网。也是因为这原因，我们坚信以后计算机和网络基础设施会改变，这也会是历史 性的机会。在这个白皮书中，我们很少提以后的愿景，例如我们没有提产业会如何改变，系统会变成 什么架构。我们主要是提方向上的改变，思维的改变。我们现在对将来任何预测可能都会 不正确，因为没有人有预测未来的水晶球。但是只要方向正确，我们就可以踏出第一步， 因为未来会自我调节。这里的蓝图以后还会继续开展、演变、进步。我们踏出了第一步，让将来来评估这些构想 会不会成立。互链网和互联网有巨大差异，使用互链网，区块链开发和使用更加便利。现在区块链系统 花许多时间开发平安机制，而以后这些平安机制可以由基础设施提供，监管单位可以迅速 建立一个监管网，从事线上交易实时管控，预防金融风险。以后数字经济会是一年365 天，一天24小时交易，实时监管。通讯信息也都加密，网关也可以建立加密机制，个人 隐私信息可以在基础设施上加密存储。我们只是走了一个小步，欢迎大家在路上同行合作。10 .致谢本文局部思想发布于2020年1月5号杭州国际博览中心召开的互链网高峰论坛上。这互 链网工程开始于国家大数据（贵州）综合试验区区块链互联网实验室，早期研究结果发表 在2017年贵阳数博会。新网络协议是2019年在北京天德科技开发。无数科学 家、研究人员、工程师、学生花了大量时间从事研究和开发，他们都是这个工程的英雄。11 .参考文献1蔡维德,“什么是互链网核心技术”，2020. 1. 14.2蔡维德，"区块链是中国领先全球网络科技的机遇”，2019. 12.23.3蔡维德，姜晓芳，“区块链一一百年难遇到的科技强国机会”，2019.12.31.4蔡维德,“区块链10大研究方向”，2019. 12.08.5蔡维德，姜晓芳，“监管沙盒证实实行有困难，中国应该积极部署产业沙 盒”，2020. 1. 12.6蔡维德,“真伪稳定币！区块链需要可监管性”，2019.05.28.7 George Gilder,Life After Google: The Fall of Big Data and the Rise of the Blockchain Economy 20188 George Gilder, “ Blockchain paves the way for trust and security ” , 2019. 10. 4., com/2019/10/04/blockchain-paves-the-way-for-trust-and-security/9 George Gilder, 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