雾链（FNKOS）具有雾核算才能的区块链操作系统_互联网+_

Fog Link（简称:FNK，雾链），将会建造 FNK 超级节点、星际档体系 IPFS(Inter Planetary File System)以及雾核算节点三种类型网络节点。FNK 运用核算机以及核算机的周边外围设备进行网络传输和存储空间等资源的收回运用，依据雾核算设备所供给的才能奉献，用于进行价值传输协议（Value transfer protocol）的完成，以及才能的存储和搬运作业。

雾链体系（Fog Link OS），是 FNK 在去中心化运用开发渠道（DAPP Platform）的中心才能，Fog Link OS 使运用鸿沟和技能鸿沟得到巨大的开释，让更多的用户能够感遭到区块链技能给作业和日子带来的便当和改动。

雾链（FNK）会为运用程序开发者树立一个健康杰出的开发环境，开发者运用 FNK 可视化的操作界说自己的数字财物，经过自界说的数字财物的带入，然后进行运用的移植和开发。在雾链（FNK）财物中，Fog Link OS 将会在传统终端作为切入点。

在前期 Fog Link OS 会支撑雾核算盒子（Fog Computing miner）、区块链手机、私家云盘等设备，跟着事务的深化和雾链体系（Fog Link OS）的逐步老练，将会适配更多的硬件终端设备，一同雾链（FNK）将对本身的操作体系进行开源，更多的开发者能够运用雾链体系（Fog Link OS）进行本身的设备开发和移植，为区块链职业发明更大的奉献。

咱们的想象是在初期经过雾链体系（Fog Link OS）为星际档体系 IPFS(Inter Planetary File System)和若干个雾核算节点进行价值传输的合理优化，本着优质资源优先流转的准则创立与 IPFS(Inter Planetary File System)的超级链接。契合 IPFS 节点的优质资源会经过FNK 直接转化为 IPFS，在这个进程中 FNK 的中转功用将会以 Fog Mine pool 的概念进行出现，一切契合 IPFS 价值的终端将会直接取得 IPFS 或是等值的 FNK，使雾核算的才能得到最大价值的运用。此外不契合为 IPFS 供给价值的外围设备，将会成为一个实在的雾核算价值输出终端，为雾链体系（Fog Link OS）的安稳运转供给算力。FNK 内部设备以及外围设备发生的算力，能够本着价值最大化的准则进行输出管道的转化，确保运用率和收益为最大化。

Fog Link OS 的原型规划中咱们悉数选用区块链技能和元素，让区块链合约（Block chain Contract）发生的进程具有肯定的流转和存储价值，一同 Fog Link OS 经过适配和移植，能够运用在干流的设备上。例如：在 Fog Link OS 运用在手机的规划上，用户联网发动设备时体系会主动分配钱包地址，用于存储自己的算力所得和财物的保存；此外联系人特征里也具有钱包地址，用户能够运用通讯录功用进行财物流转。

在安全方面，Fog Link OS 选用了特定的加密算法。在移动终端战略上，文字信息和图片信息悉数选用加密的规划，运用 FNK 处理网络存储的问题；SIM 卡的关停和唤醒选用 AI智能学习操控，终究在移动设备上能够完成零打扰、物理方位变换、传输信息加密等有用的安全功用。最大极限的保护用户的隐私和工业的安全。

雾核算与区块链的结合

1. 雾核算概念和特征

雾核算（Fog Computing）这个姓名由美国纽约哥伦比亚大学的斯特尔佛教授起的，他其时的意图是运用“雾”来阻挠黑客侵略。后来思科初次正式提出，赋予雾核算的新含义。雾核算是一种面向物联网的分布式核算根底设施，可将核算才能和数据剖析运用扩展至网络“边际”，它使客户能够在本地剖析和办理数据，然后经过联接网络取得实时的见地。

在 2012 年由萨尔瓦多等人在一篇关于云数据安全的文章中提出，经过运用假信息做钓饵，“钓”出保密的“鼹鼠”，进而到达保护用户实在信息的意图与云核算将数据、数据处理和运用程序悉数保存在云中不同，雾核算将他们涣散在网络边际的设备中。即在云效劳器和物联网（IOT）设备之间，运用网络设备（路由器、手机、开关、机顶盒、代理效劳器等）或许专用设备供给核算、存储和网络通讯效劳，使得数据和核算更挨近终端设备，进而下降云效劳器的核算和存储开支，而且进步了运用体系的回应速度和网络带宽。“雾核算”这一称号是由于相对云而言雾更挨近地上。雾核算没有强力的核算才能，由于供给算力的都是核算机周边和外围以及零星的核算设备。

雾核算（Fog Computing）首要运用的是边际网络中的设备，数据传递具有极低延时。雾核算具有广阔的地理分布，是具有许多网络节点的大规模传感器网络。雾核算移动性好，手机和其他移动设备之间能够相互直接通讯，信号不用到云端乃至基站去绕一圈，支撑很高的移动性。

在 FNK 项目中，雾核算部分选用 OpenFog 开源部分，OpenFog 能够满意运送职业的三个根本需求：低延时，保护用户隐私，和不同层面的获取资源。

雾核算并非是些功用强壮的效劳器，而是由功用较弱、更为涣散的各种功用的网络设备组成，雾核算是半虚拟化的效劳核算架构模型，着重数量，不论单个核算节点才能的强弱都要发挥效果。与云核算比较，雾核算所选用的架构更呈分布式，更挨近网络边际。雾核算将数据存储、数据处理和运用程序会集在网络边际的设备中。雾核算是新一代分布式核算，契合区块链的“去中心化”特征。自从思科提出了雾核算，现已有 ARM、戴尔、英特尔、微软等几大科技公司以及普林斯顿大学加入了这个概念阵营，并建立了非盈利性安排敞开雾联盟，旨在推行和加速敞开雾核算的遍及，促进物联网和区块链职业的开展。

在雾链项目中关于 FNK 与 OpenFog 的布置，从根底架构视点来看，雾节点和雾层能够出现在 FaaS 中。经过 FaaS，每层方位和节点布置，不需求遵照单一数据中心。可是，这样并不意味着不需求安全性。由于分布式数据存储和网络拓扑，用户和雾效劳供给者都面对安全性要挟。

安全依据“物”。这些物，有必要在受信硬件根底上。这种“可信根”，有必要经过其上运转的软件来证明。由于邻近终究用户以及边际方位，雾节点有必要首要被进行拜访操控和加密，供给完整性和阻隔，操控隐私灵敏的数据。跟着愈加杂乱的拓扑结构发生，整个雾节点“链”都要受信，关于其他雾节点，云端，都要供给安全确保。由于，雾节点也会动态实例化，所以软硬件资源有必要可信赖。不合法的组件不能够参加到雾节点中。

安全完成，可能有许多描绘和特征例如：隐私、匿名、完整性、信固执、依据、硬件可信根（ROT），验证和丈量。

2. 雾核算与区块链技能的结合

雾核算架构，运用许多边际设备和核算终端，与传统云效劳一同，进行数据存储、核算、网络连接以及办理相关的使命。雾核算架构和传统架构比较，特征如下：

(1) 在用户和商业会集的方位邻近布置，进行低延时存储；

(2) 设备形状小，重量轻，便于寄存和带着；

(3) 设备展现方法多样化，对运转体系要求低，便于移植；

(4) 挨近终究用户进行运算，防止延时，下降网络和带宽损耗；

(5) 低延时通讯，而不是一切通讯都要经过主干网路由进行同步；

(6) 挨近终究节点完成办理元素，包含网络丈量，操控和装备；

(7) 可靠性/可用性/可效劳性（RAS）；

区块链技能能够理解为假如咱们把数据库假设成一本帐本，读写数据库就能够看做一种记账的行为，区块链技能的原理就是在一段时间内找出记账最快最好的人，由这个人来记账，然后将帐本的这一页信息发给整个体系里的其他一切人。这也就相当于改动数据库一切的记载，发给全网的其他每个节点，所以区块链技能也称为分布式帐本（Distributed Ledger）。结合雾核算和区块链的特征，用户能够运用 FNK 的雾核算设备来提交特定的磁盘和网络资源，然后取得 FNK 数字财物。

FNK 将区块链合约（Block chain Contract）作为财物办理者进行数字财物的办理。在雾链（FNK）财物中，Fog Link OS 会出产雾核算盒子（Fog Computing miner）、依据区块链的手机、私家云盘等设备。

跟着事务的深化和雾链体系（Fog Link OS）的逐步老练，将会适配更多的硬件终端设备，一同雾链（FNK）将对本身的操作体系进行开源，更多的开发者和厂商能够运用雾链体系（Fog Link OS）进行设备开发和移植，一同能够发布价值合约（Value Contract）、运用合约（Developer Contract）以及混合合约（Mixed Contract）三种合约，此三种合约能够理解为 POS（全称 Proof of Stake，股权证明）和 POW（全称 Proof of Work，作业证明）以及 POS+POW 的混合合约。

雾链的规划准则

1. 雾链的模块化规划

雾链的初始化规划是选用模块进行树立，其间包含合约办理模块 A、合约办理模块 B、买卖模块、中间件模块、输入输出模块等。

在推进运用施行的进程中，开发者能够运用自己所需求的模块进行软件开发，在雾核算中最大的特征就是本地修改，雾端完成。

2. IBM ESB 总线与 FNK 结合的架构方案

在区块链领域中，雾链是首个选用 IBM ESB 技能来完成去中心化分布式的网络节点公链。IBM 有三款 ESB 产品：WebSphere ESB (WESB)，WebSphere Message Broker(。在雾链中运用的 ESB 总线为 WMB，强壮的处理速度和无缝的网络资源切换，能够让 FNK体系不遭到雾核算的安稳性带来的搅扰，进而能够使设备愈加安全安稳的运算。

在中心化的 ESB 总线中，完成去中心化的办理，彻底取决于数据的存储和传输的机制，在雾链中虽然运用了 ESB，但咱们在实验室阶段就开端了 ESB 与去中心化机制的流程测验，运用雾核算节点的标准化，现已实验证明经过，彻底能够保证矿工和雾核算供给者的利益。当许多的设备加入到雾链之后，ESB 的安全和高效是清楚明了的。虽然如此，雾链的体系架构方案中还学习了星际档体系 IPFS(Inter Planetary File System)，用于爱好网络的持久性链接，在人口较为会集的城市里，设备的运转功率和算力的报答会愈加的凸显。

3. IPFS 的网络特征

IPFS 推翻了 HTTP 协议，经过去中心化的网络将价值传输合规到本身的协议中，在 IPFS的价值传输进程中，FNK 的盒子经过 IBM ESB 安稳了算力体系，继而为 IPFS 输出更多合规的算力值。

4. 雾链的安全和功用

WMB 本身供给了两个层次上的装置，一个是布置时安全性，办理布置 bar 档到Broker 以及运转 WMB 办理指令的权限操控；另一个是运转时安全，触及的权限操控包含发送音讯到相应的音讯流，以及音讯流能够拜访哪些 MQ 资源和非 MQ 资源，如数据库体系。

WMB 底层是运用 C++ 开发的，在功用上相关于 WESB 有很大的进步，同样在 FNKOS 的底层上，也选用了 C++进行开发，能够与 WMB 进行很好的协同，能够到达处理的音讯数量级为几千到几万之间。

5. 雾链的体系化战略

雾链的体系的优化得益于 IBM 的 ESB 中间件处理方案，从 IBM 的态度来说，ESB 不仅仅是一个概念，而是一种中间件形式；它不是某个产品，而是一种全新的集成运用，和谐资源和操作信息的结构。

在运用雾核算在为区块链供给算力的这个进程中，设备类型的多样化和 AI 的自主判断才能是无法应对外围设备所做出的改动的。

但雾链是一个具有 ESB 特征的产品，关于一个具有 ESB 类的产品，办理也是一个重要的方面。在 FNK 进行雾核算过称中，需求用若干个较低的能耗设备，处理合约的办理和安稳的流转以及各类的运用场景。在这个进程中，IP 地址和磁盘都会存在不行预知的不安稳性，例如，当一个效劳从一个地址切换到另一个地址，在结构等不发生任何改动的时分，ESB类产品会供给一个便利的途径习惯这种改动。而雾链就是选用这种技能，在雾核算中习惯不同的环境和条件的转化，从中做出最优的挑选。

WMB 是 ESB 的一个高档版别，供给了许多功用强壮的内置节点支撑音讯的路由，如Filter 节点、Label 节点等，在新版别的 WMB 中又引入了 Router 节点，该节点简直和WESB 中的 Router 节点相同。若需求完成动态路由，能够运用 WSRR 作为效劳的存储， WMB 和 WSRR 有很好的集成，经过 RegistryLookup 和 EndpointLookup 咱们能够

在音讯流中完成动态路由。

雾链体系（Fog Link OS）处理方案

1. 雾链体系架构

Fog Link OS 的体系架构规划准则就是本着有用可移植准则，FNK 超级节点、星际档体系 IPFS(Inter Planetary File System)以及雾核算节点三种类型网络节点将会在 Fog LinkOS 中进行最佳的装备，在 Fog Link OS 体系中，选用 C++言语从头对 ARM 和 Native 进行编写匹配，优化了 Android 体系运转中卡顿的用户体会，在引擎中悉数运用 C++言语，履行功率会高于 JAVA 许多。

在 Fog Link OS 体系中，针对不同的终端设备需求进行独立的适配，虽然适配的作业量加大，可是支撑的设备终端类型和可编程性也是区块链手机操作体系有必要具有的。

在 Fog Link OS 体系顶用 C++代码对设备端的 CPU 运算功率进行了极致的优化，使输入和输出的流程契合物理价值传输体系（Physical value transmission system），IBMESB 总线在中间件的人物上也起到了强壮的和谐效果，使体系变得愈加流通高效。

上图为雾链的体系架构图，该图中的模块化规划经过与 LINUX 的共有底层完成了与Android 的高度兼容，在为手机进步运算功率的一同，让更多的设备和芯片参加其间。

2. 雾链体系（Fnk OS）运用场景

Fog Link OS 的体系支撑 ARM 和 X86 架构，若干个分布式核算的不规则节点（网络和 IO 的才能不同）构成巨大的雾核算网络，经过该网络进行数据传输和分布式的存储。在运用场景中，依据 Fnk OS 的操作体系，描绘如下：

当下市场上并没有实在含义的区块链手机，经过调研，用户也认为区块链手机应该具有传统手机不具有的功用，而这些功用需求都是高难度而且十分有用的。依据咱们规划的区块链手机方案，在前期能够满意 80%的用户需求，此类需求大约为：

2.1 雾核算区块链手机

进步 Android 手机的发动速度和运转功率，在此部分满意上，Fnk OS 针对体系的发动部分用 C++进行了重构，能够进步发动速度。而在功率上，咱们运用了国防级的沙箱容器，经过沙箱来办理 App 的运转功率和安全。

2.2 Fnk BOX

私家专属云盘（Fnk Box），此部分功用首要仍是为发烧级用户供给代表着雾算力的作业量和作业功率证明，经过用户供给的算力，依照带宽、存储、功率、难度等方面为用户供给 POW 证明。在 Fnk BOX 的原型规划中，支撑视频播映和云盘的功用，而云盘的功用运用主干网络和雾核算节点为用户的私有数据存储进行加密和传输。

在 Fnk Box 进行数据传输的进程中，调动了其他用户的设备相应，然后等同于其他用户在进行协同式的分布式核算，然后为他带来了作业量证明（POW）。

2.3. 区块链手机沙盒

这个沙盒功用，也是区块链手机体系里的中心部分，也是最不行短少的功用。

沙盒能够运用各种战略为用户供给掩盖“端、管、雾”全方位、一体化的移动安全评价、安全检测、安全加固、安全沙箱、安管渠道等产品和效劳，能够有用保护开发者的本身权益、有力保证企业移动化工作的可靠性，终究保护个人用户的数据安全，产品彻底能够运用于互联网金融、电子商务、电子政务、才智城市、才智医疗等。

经过沙箱数据的备份和康复机制，能够满意用户在雾核算终端设备上的无缝搬迁、数据备份、数据康复，即便在不同的终端设备上，也能够完成体系环境的一致，防止由于设备切换时发生数据不对称。

完成彻底独立运转的沙箱桌面，支撑根本的沙箱设置、运用办理,终端沙箱运用一同支撑 APP SDK 和 Wrapping 两种移动运用沙箱化方法；沙箱桌面彻底支撑运用分发、内置沙箱运用、沙盒办理悉数功用；完成可对沙箱桌面进行操控的办理渠道，能够对沙箱桌面和沙箱运用进行全面的渠道整体、用户办理、数据办理、运用办理、设备办理、战略办理、密钥办理、备份康复；

3. 雾链代码示例

在这个代码片段里，以雾链的发动代码与 Android 进行比对，在发动流程上 Android和 FNK OS 的发动都分为进程初始化和体系 Framework 发动两过程。

下面截取的代码片段中，展现了二者体系发动的不同，以及 FNK OS 怎么对 Android进行了代替。

4. 雾链体系设备

4.1. 雾链盒子

FNK 盒子能够到达星际档（IPFS）传输体系的协议要求，装备千兆网卡和 USB3.1 界面，设备本身支撑 1-5 盘位，满载功耗不超越 45W。

为了满意大磁盘阵列的要求，咱们依照磁盘阵列的外观规划了盒子的 DEMO，内置 FNKOS，硬件一同支撑多种类型的磁盘。

在有用性的视点上考虑，FNK 的磁盘阵列规划方法为用户节省了许多的后续保护本钱，在装置运用时，无需独自购买移动硬盘，开机后进入体系预先设置好的 RAID 容量逻辑。雾链的盒子产品是一台具有星际档体系传输的设备，在为盒子的持有者供给云盘和媒体中心功用外，还能够为 IPFS 供给一部分才能输出以及 Fog Link OS 体系运转所需的网络资源。FNK 盒子现在是体系和硬件部分一同进行，下图是盒子的工业规划和效果图的部分截取。

4.2. 区块链手机

Fog Link OS 在适配和调优后，能够直接刷到手机体系里，在手机项意图布局中，2014年咱们的体系现已能够在 HTC、Motorola 等手机中运转，并完成了与 Google Android的高度兼容。

咱们会持续完善 UI 和用户体会部分，力求发布全球首台区块链手机，为去中心化的工业布局迈出实质性的一步。

上图是 Fog Link OS 在手机上运用的截图，这是全球首款手机操作体系的深度移植，所以在 UI 规划上一切都是想象，终究以实践研制效果为准。

5. 雾链开源方案

在去中心化的区块链工业里，是一个敞开和谐的，咱们期望在 FNK 上线后直接进行源码的敞开，一同也包含 FNK 中的 OS 部分。

开发者能够很便利的参加到 FNK 的建造完善中，咱们针对软件开发者、游戏开发者、设备制造者、雾核算奉献者等集体，供给许多的 Token 支撑，一切参加者都能够依据奉献来取得 FNK 的糖块。

6. 雾链社区

咱们会为爱好者树立雾链社区，一同雾链社区也会扶持有潜力的开发者团队。现在市场上搁置的终端设备数量十分多，操作体系也不一致，咱们很想经过搁置设备的再运用，依照标准进行才能的区分，使搁置的设备能够持续表现其价值。

7. 联盟安排

在雾核算的生态体系中，是由很多人物一起创立的生态环境，在此前咱们与 IPFS 官方取得联系，并为 IPFS 技能协议进行推行及协作。

IBM 和 Open Fog 在技能上为咱们供给了十分大的协助,后续咱们期望并等待更多的企业和个人能加入到 FNK 联盟中来。