HPB（High-performance Blockchain）它是一种全新的区块链软硬件系统架构，包括芯片加速引擎和区块链底层平台，旨在实现分布式应用的性能扩展。定位于易用的高性能区块链平台，与产业深度结合，满足现实世界的真实商业需求。这是通过创建一个类似操作系统的架构来构建应用程序来完成的。软件架构提供账户、身份与权限管理、策略管理、数据库、异步通信和数千个CPU、FPGA或集团上的程序调度实现了一个全新的系统架构，每秒支持数百万笔交易，并实现秒级确定。
一、项目简介
HPB是一种全新的区块链系统架构，位于一个易于使用的高性能区块链平台，旨在扩大分布式应用的性能，以满足现实世界的真实业务需求。这是通过创建一个类似操作系统的架构来构建应用程序来完成的。该系统架构提供账户、身份和权限管理、战略管理、数据库、异步通信和数千个CPU、FPGA或群集上的程序调度。该区块链是一种全新的系统架构。通过低延迟、高并发硬件加速技术，每秒可支持数百万笔交易，并实现秒级确定。
在HPB核心链的设计过程中，除了HPB核心团队的工作外，还得到了合作伙伴、开发社区和行业组织的贡献和贡献。HPB核心链很荣幸得到合作伙伴的认可和支持。目前，工业公司在防伪可追溯性、智能大数据、游戏等领域表现出积极的合作意向。
应用领域
智能大数据：
目前，大数据的发展仍面临诸多问题。众所周知，如何保护用户的隐私信息是限制大数据发展的关键问题。大量的实际案例表明，即使是无害的数据，一旦被广泛收集，也有暴露个人隐私的风险。此外，大数据在存储、处理、传输等过程中也可能遇到潜在的安全隐患。要实现大数据安全和隐私保护，仅仅通过技术手段限制服务提供商收集用户信息是极其困难的。
为了探索信息共享的潜在价值，我们应该更好地解决管理数据安全的问题。集中式IT系统在效率方面具有优势。然而，频繁的数据泄露、透明度缺失和数据不完整性迫切需要分布式共识机制来弥补这些缺陷。区块链是一种提供可追溯性和不可篡改记录的分布式账本。基于区块链的技术可以为固有和安全的健康IT生态系统提供改进的解决方案。HPB芯链通过智能合同收集、使用和授权数据，以确保数据的纯度。通过HPB芯链构建良好的生态系统，利用区块链数据构建智能大数据，未来将大大提高数据的安全性、隐私性和可用性。同时，通过收集HPB芯链代币，可以解决公共链上数据的授权传输和查询交易费用。
在中国银联的旗下，专门从事大数据创新业务的银联智慧在听取了HPB核心链的设计理念后，加入了HPB核心链的合作研发团队，共同探索金融大数据和高性能区块链平台的技术实践。目前，对大数据的授权、认证、可追溯性等方面进行了深入的交流和探索，围绕这一情况进行了全面的需求研究和论证，预计2018年Q3实施具体项目。目前，银联大数据处理了我国80%的银行交易数据，年交易额达到80万亿元。HPB芯链将与银联合作，为银行、保险、零售、金融科技等领域提供解决方案。
区块链游戏：
目前，除了免费游戏「F2P（Free-to-Play）Games」此外，在线游戏的商业模式主要分为两种：客户支付游戏体验时间、客户支付虚拟游戏产品等增值服务。
虚拟游戏产品由集中的服务提供商提供。为了商业目的，集中的服务提供商通常会限制游戏中产品的转移，客户只能在其独家平台上使用，而不能流通。对于有需要的用户来说，有可能在游戏环境之外进行虚拟游戏产品交易。由于信息不对称等因素，交易过程繁琐，客户可能会遇到欺诈。对于集中服务提供商来说，开发和管理虚拟游戏产品的平台更容易花费时间和金钱，而且更容易直接禁止客户之间的交易。在此过程中，用户的虚拟游戏产品可能会丢失、没收或更改，但用户无权追索虚拟资产。此外，在线游戏还可能有一个封闭的经济体系，包括生产、分销、交换、消费等环节。与现实世界一样，通货膨胀和通货紧缩也无法避免。
如果将虚拟游戏产品存储在区块链上，以HPB芯链为代表的加密数字货币将取代游戏发行商提供的虚拟游戏货币，则完全不需要游戏发行商和谷歌 Play、App 像Store这样的集中机构，虚拟游戏产品可以方便地在用户之间流通。同时，分散的虚拟游戏货币输出模式和共享账本的交易过程将在一定程度上消除游戏中的不透明度和通货膨胀。此外，虚拟游戏资产也可以走上证券化的道路。
HPB芯链通过软硬件系统架构模式，平稳支持百万级并发，可广泛应用于网络游戏领域。
防伪溯源：
近年来，随着世界经济的发展、消费者年龄结构的演变和全球消费差距的扁平化，消费者对生活质量和食品安全的要求不断提高，传统消费模式向高质量、多样化、信息化的新消费模式转变。为了满足消费者的需求，市场上出现了各种新产品，也出现了假冒伪劣产品的问题。根据法国制造商联合会发布的一项调查，假冒伪造产品已占世界贸易总额的5%左右，超过100亿美元，造成的直接或间接经济损失高达数百亿美元。IP出版于食品、副食品、药业、保健品、奢侈品中、收藏等欺诈行为不仅损害了生产者和消费者的切身利益，而且可能威胁到消费者的生命、健康和安全，对市场和品牌的负面影响也难以估量。
消费者与商品之间的信息不对称使得消费者难以追溯商品。虽然有条形码、二维码等防伪可追溯性技术，但一方面，单向可追溯性会在复杂的沟通过程中慢慢扭曲；另一方面，在牟取暴利的诱惑下，欺诈技术不断升级，随时可能克服防伪可追溯性的防线。
HPB芯链提供的区块链技术可以形成从制造商到消费者的信息闭环。区块链技术分布式会计，以及账簿可追溯性和不可篡改性的特点，自然适合防伪可追溯性——分散的认证过程可以防止信息在一个阶段的伪造和篡改。客户只需在商品上找到标识码，就可以通过扫码跟踪商品的生产、物流等信息。HPB芯链在各个应用领域进行了各种意向合作。
技术概况
BOE：
传统的区块链节点、交易广播、交易验证、区块广播、区块生成等功能都是基于软件实现的。各节点之间的数据连接是串行处理，导致网络拓扑结构复杂、延迟时间长、串行处理性能低，客户体验差。
针对上述问题，HPB突破性地制定了BOE技术，即Blockchain Offload Engine，区块链卸载引擎是一种异构处理系统，包括BOE硬件、BOE固件和匹配的系统软件。通过结合CPU串行能力和FPGA/ASIC芯片并行计算能力，实现了高性能、高并发计算。
BOE设备通过千兆/万兆以太网接口连接P2P网络中的其他设备，MAC模块处理以太网数据报文，并与TOE模块进行数据交互。BOE模块完成了TCP报文和UDP报文的分析，处理过程不需要CPU参与，以节省CPU资源占用。BOE模块负责通过TOE模块等节点建立加密通信通道，对收到的交易、块等信息进行完整性检查、签名验证和余额验证，对待发送的块信息进行分块处理，并对块进行封装，确保接收数据的完整性，并根据每个TCP连接的接收流量进行统计，从而根据系统的奉献给予相应的鼓励，然后吸引更多的用户参与维护网络的运行。
共识算法：
HPB共识算法采用高效的双层选举机制，即表层选举和内层选举，以满足BOE技术的需求，尽可能提高安全性。
表面选举：选择节点贡献值评价指标，从众多备选节点中选出高贡献值节点成员：基于节点贡献值评价指标 Hash 序列匿名投票机制，计算高贡献值节点生成块的优先级，优先级高贡献值节点有权优先生成块。
在整个共识算法设计中，HPB共识算法的轻量级新闻交换机制在共识效率上远高于其他共识算法， 同时，在安全性、隐私性等方面也有了很大的提高。
应用服务：
区块链技术程序接口 (APIs)
在区块链基础层，设计提供了一系列的区块链数据浏览和交互接口，选择JSON-RPC和RESTful API支持各种应用程序和编程语言。支持区块链交互操作，如多维区块链数据查询和交易提交。在不同的需求场景中，交互访问界面可以进一步与权限管理系统集成。
应用开发包 (Application SDKs)
应用程序开发包（Application Software Development Kit）它是一个基于不同编程语言操作区块链的综合功能服务包，提供加密、数据签名、交易生成等综合服务功能接口，可以扩展特定领域模型功能的集成，无缝支持各种语言业务系统的集成和功能扩展。将支持Java、JavaScript、.NET、Ruby、Python等多语种SDK。
智能合约：
通用虚拟机机制：
HPB 选择插件设计，提供各种虚拟机，并根据市场需求随时调整支持的虚拟机目录。底层虚拟机与上层高级编程语言分析转换相结合，灵活支持虚拟机的基本应用。通过定制 API 操作实现虚拟机的外接口，与账簿数据和外部数据灵活交互。该机制完成了智能合同运行时实现原始代码执行的高性能。还实现了支持不同区块链的通用虚拟机制。
智能合约生命周期管理：
对于每一个智能合同，作为一个颈链上的资产，对智能合同的提交、部署、使用和注销进行全面可控的流程优化，整合权限管理模式，对智能合同运行的各种机制进行综合安全管理。
系统管理
系统更新：
HPB技术采用软硬件结合方案，系统架构可分为硬件层、硬件抽象层、中间层、实现层四个层次，各层软硬件版本需要相互匹配。针对系统的复杂性，HPB提供系统更新服务。通过简单的指令操作，可以实现各层版本的兼容性检查、自动下载、自动升级、自动部署等功能。
系统监控：区块链系统、网络、节点的可视化应用和日志系统的综合监控，各种异常实时报警和通知，支持特定情况下的远程故障恢复、网络系统重启等服务。支持根据不同业务范围的实际需要进行综合监控和扩展和系统更新。
二.评述
HPB芯链是一种采用全新软硬件系统架构的公链，结合硬件加速引擎（BOE）以及高性能软件，完成了区块链分布式应用的性能扩展。
BOE硬件加速引擎是一种异构处理系统，包括BOE硬件、BOE固件和匹配的系统软件，完成了高性能和高并发计算加速。BOE硬件能有效增强DAPP的功能，如生成硬件随机数。HPB核心链提供了一套完整的区块链解决方案，吸引了银联智慧、安全互助娱乐等知名企业利用HPB核心链平台，创造分散的全球公共链生态。
相关链接：
http://www.hpb.io/
http://www.qukuaiwang.com.cn/szhb/2212.html###
https://bitmaxhelp.zendesk.com/hc/zh-cn/articles/360031565654-High-Performance-Blockchain-HPB-
