解读：面向专业化计算的PlatON区块链网络系统之三大技术特色

一、网络结构：分工式去中心化多链网络系统

1. 链上链下分工

PlatON网络严格来说并不是一条区块链，而是一个由链上+链下部分组成的分工网络。链上部分，负责执行区块链共识算法，记账和验证。

而链下部分则是一个P2P网络，虽然不是区块链，但是这是一个P2P网络，主要用于处理用户在应用中所需要的计算。

链上链下分工的好处是，将计算与块信息的验证这两个任务相分离，链下计算使区块链的工作量得以降低，因此可以使PlatON的链上工作负担相对较小，因此实现PlatON区块链的提速。

2. 链上分工

相较于以太坊在上线数年以后才进行分片，PlatON链上直接进行分片。使用分片技术，PlatON区块链形成一个主链+多个应用链的区块链系统。每条应用链对就着一个类型的服务。

分片技术可以使PlatON区块链的性能获得进一步的提升，而分工的应用链，具有更专业化、更高效率的特点。

在此基础上，主链或应用链上，节点同样进行分工：轻节点只保存区块头信息和自己相关的数据；全节点则是负责保存所有的区块数据；共识节点则是负责出块，也就是把交易数据打包成区块。

3. 链下分工

PlatON链下部分，主要负责执行计算。链下部分是一个分布式P2P网络，网络节点包含3种分工，分别是路由节点、计算节点和数据节点。

?优势

计算节点负责执行计算任务；数据节点负责提供计算所需的数据，类似于预言机；路由节点可以部署在私有网络内，负责执行路由任务、执行通讯。

?实例

假如某银行私有网络中部署了一个路由节点，银行需要在PlatON网络中执行换汇交易，用美元兑换人民币：

首先，该路由节点收到银行网络的请求以后，将请求发布到PlatON网络中。

其次，数据节点负责获取美元与人民币的汇率数据，然后将数据返回给计算节点。

再次，计算节点根据银行请求，计算兑换的人民币、美元的数量。

最后，PlatON区块链在该服务相应的应用链上，共识节点将此交易数据打包，并进行广播，全节点验证数据后将数据写入区块。

在此过程中，一方面，各种节点各司其职，因此可以形成较高的效率。另一方面，不同职能节点可以因分工需要配置专业化的硬件。共识节点配置大容量存储和高性能处理器，全节点着重配置大容量存储，计算节点着重配置高性能处理器等。

二、计算模型：去信任的分布式加密计算

虽然PlatON使用链下计算，但是却有着堪比链上的安全计算模型。

分布式计算：

PlatON计算模型将计算任务按计算内容拆分成最小计算单元，再将这些计算单位交由不同的计算节点执行计算。

分布式加密：

PlatON使用全同态加密算法，也就是说每一个节点的计算都是加密的，彼此不知道其他节点计算的内容，然而将所有的加密数据进行结合就会得到整个计算内容的加密计算结果。

例如某计算任务分解5个计算单元，计算流程如下：

上图中，直接执行计算任务并加密后，可以到输出结果A。按流程依次、分别计算各执行并加密各计算单元，最终得到输出B。输出A与输出B是相等的，这就是PlatON的全动态加密计算模型。

?优势

各个计算任务可以通过分布式的方式进行加密计算，各个计算节点无法了解其他计算单元及输出结果，并且仍然可以得到最终正确的输出结果。这样可以保证计算过程的安全性和用户的数据隐私。

?实例

仍然以银行应用为例，例如某企业甲在银行A中，需要调用甲在银行B中的资金数据。在链下计算流程中：

? 银行A是算法提供方；

? 银行B数据提供方；

? 参与计算的若干计算节点是算力提供方；

? 路由节点是计算协调方，负责将算法和数据汇总并交由计算节点进行计算。计算协调方首先会获取计算节点的算力，然后选择计算能力符合要求的节点，然后在满足条件的计算节点中随机选择、分配计算任务。

可以看出，参与计算的角色之间是互相独立的，有利于保障PlatON计算的去中心化。各个节点可以分别计算各项目资金流入和流出，互相并不知道其他计算节点的任务和数据，最终汇总资金数据，甲企业的资金数据得到隐私保护，银行A无法知晓甲在银行B的具体资金数据。

三、智能合约：混合状态合约

根据智能合约执行的状态是否保存在区块链上，智能合约被划分成两种对立的合约形式——状态合约和无状态合约，而混合式状态合约兼容了两种状态合约的特征：

状态合约即传统的智能合约，其执行状态写入区块链，可以保证数据的安全性。但是，受限于区块链的空间限制，仅支持链上数据参与智能合约的计算。

非状态合约主要是在链下执行的合约，虽然支持链下的数据，但是合约执行状态并未上链，其安全性难敌链上，取决于链下系统的安全机制。

PlatON区块链网络系统=区块链+链下P2P网络

因此，因此，PlatON支持混合状态合约，既可以实现合约状态上链，又可以自由调用链上、链下数据。

?优势

PlatON混合状态合约，可以充分利用链上链下数据，具有更广泛的应用场景；合约状态上链，由于区块链具有数据不可篡改的属性，因此有利于保护应用的安全性；在链下执行计算过程，通过第二部分的去信任的分布式加密计算模型，可以保护应用数据的隐私性。

?实例

例如，在PlatON区块链上开发借贷平台，用户抵押资产获得稳定币贷款。链下部分可以获取链外来自各大交易所的价格数据，根据链上提供的用户抵押数据，根据算法、快速计算可贷的稳定币数量；链上部分执行转账，将用户的抵押资产转入合约账户锁定，然后将贷款转账到用户的区块链钱包中。该智能合约同时调用了链上的资产数据和链下的价格数据，计算部分在链下执行，而资产抵押、转账则是在链上执行的，智能合约执行的状态即转账信息以及转账后资产数据会写入PlatON区块链。

写在最后

PlatON是一个非常复杂的网络系统，其技术特色有很多，小蜜蜂仅从中选出自己认为三个重要的、意义重大的特色进行解读。

通过解读，可以归纳PlatON网络的几个特色和优势：

第一，PlatON和其他区块链项目相比，具有极为细致的分工，验证与计算分离，计算单=任务的单元互相分离，计算与数据分离等，从而保证了系统的去心化属性，有利于提高处理事务的效率，推进参与者的专业化（包括在数据提供、算法与智能合约创新开发和节点硬件等多方面）。

第二，PlatON使用全同态加密算法以及分布式计算，从而有效的保障了应用的数据隐私。

第三，PlatON网络不是一条简单的区块链，链上是一个分片的区块链跨链系统，链下是分布式计算，这使PlatON可以同时利用区块链的安全优势、分片提速，链下网络的性能优势，链上链下数据整合优势。

当然，PlatON的技术特色远不仅如此。PlatON的技术十分复杂，设计精细，开发工作量大而繁琐，换来的是PlatON网络在开发和使用应用过程中的优势。

可以把PlatON理解成是一个军工厂，军工厂中包括多个部门和车间，各自持行各自的任务，具有极为细致的分工，从而每个部门、车间或工人都在自己的工作中具有高度的专业性。同时，各个部门、车间和工人又在各自执行着工作，互相不能干涉，互相不知道对方的工作内容，甚至互相不知道对方的存在。

也可以简单的把PlatON理解成是一个以太坊2.0+Chainlink的加密聚合网络。链上部分相当于分片以后的以太坊2.0；链下部分却是通过全同态加密技术实现了去中心化的数据与计算服务，这是比Chainlink更具优势的设计。所以，PlatON包括且不限于去中心化、安全性、隐私性、效率性、灵活性等属性……

因此，PlatON可以支持灵活而广泛的应用场景，基于由于PlatON的链下计算模型具有优势，因此极为适合发展金融应用，包括链上的去中心化金融，以及链上链下相结合的金融创新产品……

区块链的两个弱势就是效率问题和隐私保护问题。PlatOn这种链上链下分工，将区块链验证和计算两种工作分工，可以减少区块链的工作负担，在一定程度上提升效率。而计算过程使用多方计算，以及全同态加密，可以保护用户隐私，可以说对区块链技术的应用具有一定的启发。

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编译者/作者：TVB

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