TFchain白皮书.docx

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TFchain白皮书|TFchain社区

TFchain白皮书

（非正式版）

组织名称

TFchain共识社区

文档编号

2018-05-05

文档名称

TFchain白皮书

文档版本

V1.0.2（非正式版）

5/35

起 草

起草日期

2018-04-05

审 批

审批日期

目录

1.概述 6

1.1.背景 6

1.2.方向 6

2.区块链关键技术 7

2.1.Hashs（散列） 7

2.2.MerkleTrees（Merkle树） 8

2.3.Signatures（签名） 9

2.4.TransactionVerification（交易认证） 9

2.5.Addresses（地址） 9

2.6.DPoS 10

3.TFCHAIN 13

3.1.简介 13

3.2.项目进展 14

3.3.TFchain生态架构 15

3.4.技术架构 16

3.5.TFchain提供的服务 17

3.6.TFToken产生机制 17

3.6.1.TFToken产生渠道 17

3.6.2.道路识别 19

3.6.3.车载移动矿机挖矿监督 19

3.6.4.有效挖矿提交 20

3.6.5.结算机制 20

3.6.6.分配机制 22

3.6.7.激励机制 24

3.7.TFchain资产 25

4.应用场景 25

4.1.原始数据 25

4.2.数据挖掘 26

4.3.生态服务应用 26

4.3.1.路况 26

4.3.2.路灯 27

4.3.3.道路绿化 27

4.3.4.路联网 27

4.3.5.车辆内部控制 27

4.3.6.违章 28

4.3.7.车联网 28

4.3.8.广告 28

5.生态建设 28

5.1.共识社区 28

5.2.技术团队 29

5.3.用户发展 30

5.4.基金会 30

6.杂项和关注 31

6.1.TFchain损耗估算 31

6.2.分布式存储 31

6.2.1.矿机节点测试节点网络带宽 31

6.2.2.统计矿机节点的在线时间 31

6.2.3.基于稳定在线时间和矿机带宽，生成分布式存储矿机的分布式存储挖矿权重 32

6.2.4.存储矿机的收费机制 32

6.2.5.存储矿机的挖矿计费 32

6.3.节点发展 33

7.风险 33

7.1.政策风险 33

7.2.技术风险 33

7.3.社区风险 34

8.未来发展 34

8.1.行业生态服务 34

8.2.跨界服务 34

1.概述

1.1.背景

随着区块链技术的不断发展，日趋成熟的区块链技术给社会带来很多的美好愿景，这里不再赘述区块链技术本身的不断演变和迭代，重点阐述一下如何在出行领域，结合区块链技术，为实体经济做出贡献，例如，自动驾驶、无人驾驶技术的完善，城市路政的管理与交通压力疏导，全球可行性路线更新，以及与出行数据相关的其他生态应用。

1.2.方向

定位方向，一定是结合国家的发展，全球的治理，能够解决发展的痛点，以为社会大众服务为核心。

全球超过14亿机动车量贡献大量出行数据（如下图所示，2015年全球机动车总量

12.8亿，根据MacquarieBank银行报告称年和

17年机动车出货量分别在8.8千万和9.3千万辆），由于传统出行数据采集、存储方式以

及作业方式等限制，大量数据均未发挥价值。

而出行数据的应用场景广泛：

无人驾驶、自动驾驶，需要大量实时高清路况数据，用于优化技术模型；中东、

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亚洲、非洲等发展中国家欠缺完善的、及时的路线可行性信息；路面基本信息的收集效率，影响着各个国家的路政建设；汽车金融，欠缺全场景用户出行数据，用于用户金融类产品评级，等等。

TFchain社区致力于结合区块链技术，专注研发出行数据公链，健全出行数据，用于出行生态其他应用落地，例如汽车厂商、路政建设部门、地图公司、汽车保险与维修、交通数据服务商、成品油供油、汽车金融等领域，为推动全球实体经济迈向更高的台阶。

2.区块链关键技术

2.1.Hashs（散列）

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通常情况下，区块链在计算散列时会计算2次。

大多数情况下，使用SHA-256散

列，RIPEMD-160会用于生成较短的散列（例如生成区块链地址的时候）。

对字符串"hello"进行二次-SHA-256散列计算的例子:

hello2cf24dba5fb0a30e26e83b2ac5b9e29e1b161e5c1fa7425e73043362938b9824

（第一轮sha-256）

9595c9df90075148eb06860365df33584b75bff782a510c6cd4883a419833d50

（第二轮sha-256）

生成区块链地址时（RIPEMD-160）会得到：

hello2cf24dba5fb0a30e26e83b2ac5b9e29e1b161e5c1fa7425e73043362938b9824

（第一轮使用sha-256）

b6a9c8c230722b7c748331a8b450f05566dc7d0f（第二轮使用ripemd-160）

2.2.MerkleTrees（Merkle树）

Merkle树是散列的二叉树。

在区块链中，Merkle树使用SHA-256算法，是这样生成的：

sha256（a）sha256（b）sha256（c）sha256（sha256（a）+sha256（b））sha256（sha256（c）+sha256（c））

sha256（sha256（sha256（a）+sha256（b））+sha256（sha256（c）+sha256（c）））

每轮都将上一轮的结果两两相接后计算，若最后剩余单个元素则复制后计算。

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2.3.Signatures（签名）

区块链使用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）对交易进行签名ECDSA使用

了http:

//www.secg.org/collateral/sec2_final.pdf中的secp256k1曲线公钥（in

scripts）以04的形式给出，x和y是表示曲线上点的坐标的32字节字符串。

签名使用DER编码将r和s写入一个字节流中（因为这是OpenSSL的默认输出）。

2.4.TransactionVerification（交易认证）

一个block的第一笔交易通常是生成区块链的交易，它不包含任何输入交易，而是生成区块链，这些区块链通常被完成这个block的人获得。

这样的交易被称作“coinbase交易”。

由于每个block只有一个coinbase交易，它无需执行脚本即被bitcoin客户端接受。

如果一笔交易不是coinbase交易，它会引用前一笔交易的散列和其他交易的输出作为这笔交易的输入，执行这笔交易输入部分的脚本。

然后引用的交易输出部分的脚本会被执行。

如果栈顶的元素为真则交易被认可。

2.5.Addresses（地址）

区块链地址（BitcoinAddress）是ECDSA公钥（publickey）的散列，它是这样计算出来的：

Version=1个字节0;在测试网络上,这个值是1个字节111Keyhash=Version与RIPEMD-160（SHA-256（publickey））相接Checksum=SHA-256（SHA-256（Keyhash））的前4个字节

BitcoinAddress=Base58Encode（Keyhash与Checksum相接）

Base58编码是专门编写的，（与通用版本）有一些区别。

2.6.DPoS

是一种新的保障加密货币网络安全的算法。

它在尝试解决比特币采用的传统工作量证明机制（POW）以及点点币和NXT所采用的股份证明机制（POS）的问题的同时，还能通过实施科技式的民主以抵消中心化所带来的负面效应。

DPoS股份授权证明机制引入了节点的角色。

DPoS的运作机制如下：

所有持币者先选节点负责签署区块：

选举过程比较类似由股东会选举出董事会，代替股东会做出日常营运决策。

授权董事会后，决策会更有效率（相较于PoW每10分钟产生一个区块，DPoS每3秒钟即可产生一个区块。

）

与PoW相同，DPoS的规则也是最长链胜出。

其中每个节点必须按照生产排程，轮流产生区块，假设排程排定节点1、节点2、节点3分别轮早、中、晚班在公司生产，节点1在晚上是无法刷门禁卡进入厂房生产的，同样地，节点3在早班时段也是无法进公司的。

今天有一些恶意的节点生产了分叉区块，假设节点1、节点3都是诚实的节点，只有节点2是恶意的，由于节点2产生区块的速度（每9秒只能产生1个）慢于节点1、节点

3合力产生区块的速度（每9秒产生2个），根据最长链胜出的规则，诚实的节点还是会胜出。

同理，因为一个节点要产生重复两个区块的速度必定慢于诚实区块产生的速度，所以根据最长链胜出的规则，诚实的节点还是会胜出。

如果今天节点1、节点2、节点3三个受托人的网络有段时间是碎片化、各自为政的呢？

在短期内的确有可能三链并行，但一旦网络连结恢复，短链自然会向最长的链回归。

因为受托可签署人数为奇数，所以两大派系势均力敌僵持不下的情况不会维持太久，最终势必会有其中一方的链更长。

注册成为节点需要支付一笔保证金，就像是参与民意代表选举前缴纳的保证金一样，一般来说担任节点约两周后才可达到损益平衡，这促进了受托人的稳定性，确保至少会挖满两周的矿。

惩罚机制为：

不按排程产生区块的节点将在下一轮被投票剔除，也会被没收之前缴纳的保证金。

DPoS优缺点：

优点是效率较PoW和PoS更高、产生区块的速度更快；

缺点是虽然恶意的节点将在下一轮投票被踢出，但单个恶意区块在短期仍有可能是有效的状态。

短期虽然可能存在恶意区块，但长期下来，可以透过受托人的自主选择来回归链条的有效性：

假定现在总共有3个节点1、节点2、节点3，节点4加入排程后，只要确认之前的区块中，有2/3以上个受托人遵循的链是哪条就可以了。

3.TFCHAIN

3.1.简介

TFchain,出行数据生态系统。

TFchain通过收集亿万用户的行驶数据，创建用于搭建出行生态的底层数据基础。

通过Token激励普通汽车驾驶者参与到

“开车挖矿”，TFToken总量2640亿，根据全球机动车总量，国家机动车增速，用户人数，以及GDP发展水平等因素而设定。

TFchain社区致力于结合区块链技术，专注研发出行数据公链，健全出行数据，用于出行生态其他应用落地，例如汽车厂