图文链（GraphiChain）：基于区块链升维图片价值

首页 > 币界资讯 > 竞争币新闻 2019-03-09 21:13:22

图文链是基于区块链实现图片可靠存储、确权追踪；基于币激励图片创作、价值传播区块链让图片更有价值。

图文链的技术要求及应用

1.图片行业乱象破局者

图片行业乱象最重要的两个影响因素是无法低成本确权与盗版成本低，若能解决上述两个问题，必然能够保证创作者权益、提高非法使用门槛，从而进一步激励创作，形成图片行业的良性循环。区块链具有的几大特性，与版权保护十分契合。去中心化区块链的数据由所有节点共同记录和维护，公开透明，符合版权保护的需求。去中心化后创作者与消费者直接交易，消费者不用再体验为了图片，同时使用多个平台，购买多个平台的收费业务，创作者同样不必再依附于平台或者唱片公司，创作者将原创图片放入区块链系统后，可利用智能合约，针对不同的用户群体制定不同的交易标准，比如在系统内查看图片收取成本极低的费用，做其他商业用途则需支付相对较高的版权费用。智能合约能保证艺术家本人获得全部版权费用。防篡改每一笔交易区块链都会记录下，并且所记录的数据不可逆，也不可篡改，保证了信息的真实可信。如果侵权者想篡改数据，理论上需要拥有一半以上的节点才能使新数据生效，但实际操作的可能性不高，即使新数据生效，旧数据也留在链上，注明无效而不会被删除。不论是版权归属问题，或是冒用作品侵权问题，都可以以此为依据追究责任。可追根溯源区块链说起来很像数个相连的俄罗斯套娃，一号娃娃上面包含创作者、版权信息、作品信息等相关信息，也就是区块链上的第一个区块。当产生一笔新交易后，便会产生新的区块，新的区块上包含第一个区块的信息、交易记录、以及新区块所有者的信息，如同在最底层的娃娃上套了一个娃娃，也就是二号娃娃。以此类推，产生的交易越多，新的俄罗斯套娃也就越大，包含的信息更多。当新旧无数个俄罗斯套娃链接在一起，就形成区块链，此处也可以称俄罗斯套娃链。也就是说，每笔交易都可以层层追溯到源头，从而判断交易是否合规，也就解决了版权经过多层转让后归属不清的问题。基于这些特性，创作者在区块链系统中登记版权后，便可使版权信息查询变得简明易懂，明确版权的归属者。至此自带支付系统的原创作品，就成为了一种商业，保证版权费能准确回到创作者手中。区块链技术或许能如亚历山大的剑一般，斩断这个无解的“戈尔迪之结”。

2.基础要求

一个可用的公共区块链平台，应该满足如下几点要求：• 开放内部可信与联盟可信不能为大众提供可信属性，开放必然是共有链的前提之一。• 高扩展性区块链应用与传统中心化软件应用不同。在传统中心化软件中，业务逻辑的调整和更新成本非常低，而且易于实现；甚至数据本身的更改成本都很低。而在区块链为基础的架构中，业务逻辑一旦规定，要想升级，最低的成本就是软分叉，而且要在各方面均非常理想的情况下才能实现，部分时候可能只有通过硬分叉才能实现业务逻辑的调整，而硬分叉对于区块链项目的打击几乎是致命的，所以一个想要很好适应发展的区块链项目必然能够实现对业务逻辑的高可扩展性。• 大规模用户支持区块链项目最根本的特性之一是解决信任问题，而信任必然存在于多个个体之间（人与人的个体，人与机器的个体，或者是机器与机器的个体）。一个区块链网络的价值衡量标准之一便是能够帮助多少个体解决信任问题，形成一个个体信任的网络。故一个区块链项目想要有更大的价值必然是解决更多个体的信任，所以大规模用户支持是区块链项目必不可少的条件。• 超高性能支持随着用户的增多，业务逻辑的复杂，整个区块链的压力必然会增大。而压力的增大必然会增加用户请求的响应时间甚至超时，响应时间的增加会恶化用户体验，故超高性能支持是一个想要支持更多用户的区块链项目的基本因素之一。• 易于升级区块链项目相对于传统软件项目虽然有其特殊性，但其依然是软件项目。是软件项目就有可能面临各种的 bug 和不确定性，上线之前虽然会经过充分和必要的检测和测试，但是 bug 本身依然是不能绝对避免的。区块链底层平台必然需要快速发现和修复 bug 的能力，否则必将是悬在区块链项目方头上的一把刀，所以易于升级是必然条件。• 可追溯信任建立的前提是彼此能够提供让对方信任的依据。在一个以提供信任为基础的项目中，必然需要提供一个可信并且方便的机制和接口来为双方提供信任依据，可追溯是这一切的前提之一。• 大容量存储支撑随着业务的扩张，图片及各类文化艺术品本身和用户数据都会呈现与业务对应的增长，尤其是图片及各类文化艺术品本身的存储会是一个很庞大的量级。对于基于图片及各类文化艺术品为核心的区块链平台，必然需要大容量的存储支撑。• 协议与服务分离协议就是一套完整的标准和规则，也是真正支撑业务运行的基础。协议本身没有价值，只有当基于协议的服务创造价值的时候，协议才体现出价值。虽然一个体系整体是开放的，但是真正能够控制协议（标准和规则）的个体和团队是少数，如若协议和服务整体融合到一起，必然造成控制协议者控制服务，对于整体服务的发展并非是好事。将协议和服务分离，对于协议控制者最大的利好就是服务的发展，必然会推动服务发展，而不是从中作恶。

3.技术

共识算法在区块链世界中共识机制是一切的基础，共识机制决定着区块链项目的整体架构、目标特性、性能上限、以及最终可用场景。目前常规主流算法有 PAXOS、RAFT、PBFT、Ripple、PoW、PoS、DPoS 等；而PAXOS、RAFT 主要用于可信环境，PBFT 主要用户联盟环境，而 Ripple 可以进行认为干涉，开放环境中可用主流算法主要为 PoW，PoS，DPoS。PoWPoW 通过让每个节点，在准备提交下一个区块之 B 之前，强制插入一个数 nonce，使得H(B)≤m。上述共识中，H 是某个哈希函数，m 是某个极小的实数，有哈希函数的性质决定；想要找到符合条件的 nonce，就必须要通过穷举 nonce 的方法来实现，通过调整 H，m，就能实现对网络中节点和时间窗口的控制；这样导致整个网络中的所有节点均为竞争关系；即使不说资源浪费这点，其造成的另一个隐藏后果就是当网络变大时，一个小的数字必然不能明显拉开差距，会导致 nonce 的增大，从而导致整个网络性能瓶颈的存在，影响业务的上限。PoSPoS 对 PoW 做了一次升级，为使每个 Block 更快被生成，其去掉了穷举 nonce。这一过程，继而采用更快速的算法：H(H(Bprev),A,t)≤balance(A)mH(H(Bprev),A,t)≤balance(A)m• H 依然为某个哈希函数• t 为 UTC 时间戳• Bprev 指的是上一个区块• balance(A) 代表账户 AA 的账户的余额• m 依然代表某个认为定义的数等式左边唯一可以调整的是参数 t，等式右边 m 是某个固定的实数；当 balance(A)越大，找到 t 的概览越大。在 Pos 中，一个账户的余额越多，在同等算力下就越容易发现下一个区块。DPoSDelegated Proof of Stack（委托式权益证明）是对 PoS 的一次升级；在常规PoW 和 PoS 中，主要影响性能因素点在于任何新加入的 Block 都需要被整个网络认可。而 DPoS 优化方案在于通过不同的策略，不定时从网络中选取一小群节点，基于选定节点做新区块的创建，验证和网络监督；这样即将降低了区块创建和确认所以需要的时间，又降低了所需要的算力，同时保持了整个集群的可信性与公平性。综上所述，如若需要达到基础要求中各方面特性与性能要求，DPoS 是目前最优的选择。基于 DPoS 的区块链项目 BTS 和 Steemit，在长期运行过程中也证明了 DPoS 的稳定性与性能。在图文链中，网络中主节点分为 2 种：出块节点和验证节点。出块规则如下：• 出块节点按照投票顺序，顺序出块• 每个出块节点同时仅在一个链上生成块，否则将被投票剔除• 如果在特定时间内节点没有出块，则跳过该节点• 当所有节点循环完毕则为一个周期• 连续 24 小时节点没有出块，由替补节点代替该节点• 预计每 1.5 秒产生一个新的区块• 出块节点根据集群时间对块进行编号，确保块连续• 以最长链为主链• 15 个块为绝对确认在以 DPoS 为共识的区块链网络中性能可高达百万 TPS，本地 DPoS 可实现毫秒级级别确认。DPoS 为图文链提供了共识保障、性能保障与安全保障。行为验证区块链提供信任的基础是能够进行行为验证，而如果一个公共区块链的行为验证成本过高，必然影响区块链的使用和传播。所以低成本的行为验证是区块链能够广泛传播的基础之一，在图文链中任何人都可以设立轻节点来验证所需要的交易。如果要实现低成本验证有 2 个前提：1：数据量小 2：验证成本低Merkle Proofs+P2P 非常优雅的实现了上述要求。Merkle Tree 通常也被称作 Hash Tree，顾名思义，就是存储 hash 值的一棵树。Merkle 树的叶子是数据块(例如，文件或者文件的集合)的 hash 值。非叶节点是其对应子节点串联字符串的 hash。

Merkle Tree 示意图

Merkle Proofs 最早应用是 Bitcoin，Bitcoin 的 Blockcoin 利用 Merkle Proofs来存储每个区块的交易。从而实现“简化支付验证”(SPV: Simplified Payment Verification)。轻客户端可以仅下载每个区块中 80byte(仅是完整区块数据的 1/13107,一个 BTC 的区块大小约 1M，进展)的数据块，仅包含 5 个元素：• 上一区块头的哈希• 时间戳• 挖矿难度证明• 工作量证明随机数• 该区块交易的 Merkle Tree 的根哈希客户端想要验证一个交易的状态，只需要发起一个 Merkle Proof 请求，该请求显示出这个交易在 Merkle Tree 中的位置。

Merkle proofs 为图文链会提供了高效的行为验证保障。逻辑架构账户用户：区块链上的行为均产生于个体之间，每个个体在图文链中均一个独立的账号的形式来体现。每个账号均代表一个有代码定义，由图文链托管的微服务，每个账号均有 2 种基础角色：开发者：对于自己拥有的服务是开发者使用者：对于其他用户的服务是使用者每个用户均拥有一个以自己 ID（每个用户 ID 唯一，不可重复）为名字的独立且加密的命名空间，命名空间内的数据只有用户自己有权和与能力使用，命名空间主要存储如下数据：• 开发者基本信息• 使用者信息与权限• 服务数据图文链会整体基于 RBAC（基于角色的权限控制）来实现用户的行为控制；开发者可以对使用者进行授权管理，添加或者移除某种权限。在图文链中用户一共存在 3 种基本概念：user: 使用者group：用来组织使用者role：用来对使用者进行特别管理开发者可以将使用者以特定的 role 添加到特定的 group 中，同时在自己的服务中定义特定的组或者特定组中的角色可以对执行特定操作。数据数据为图文链中最重要的资产，关于数据的基本规则，图文链定义如下：• 数据的生产者为数据的拥有者• 数据可以指定使用者，指定使用者的情况下，只有使用者可以使用该数据• 数据可以制定特定使用者的过期时间• 数据存储在生产者命名空间中• 每个数据都有一个自己的指针，通过该指针可以在全局范围内引用该数据• 每个数据均需要一个指定处理器，处理器会定义数据格式• 数据格式由开发者定义• 数据均遵循 JSON 规范处理器

处理器基于独立的、图灵完备的脚本语言实现，可以实现特定的业务。开发者可开发特定处理器以处理特定的使用者数据，其基本规则如下：• 处理器可以设定过期时间，过期后该处理器不能使用• 处理器可以进行更新（更新后旧版本依然存在并且可用）• 处理器可以设定使用要求（如特定角色、组、或者消耗特定资源）图文链会默认提供内置处理器以支持基础业务逻辑，并不断开放新的处理器以扩展业务逻辑提供新的场景支持，内置处理器主要集中于基础相关；图文链提供的处理器对平台所有用户免费开放。技术架构底层技术架构制定了整个系统运行的机制和边界，主要有 2 个部分组成：链和网络。

图文链逻辑架构图

链（PLChain）区块链是 Bitcoin 中关键组件。Bitcoin 通过将密码学、博弈论，经济学等多个学科组合到一起解决了数字世界中可靠记录的问题；其中最关键的记录就是余额和转账。图文链的链名字为 PLChain，PLChain 的链最主要的功能之一便是对图文链生态中信用单位的管理和业务逻辑的支撑；同时为了支撑大规模的图片及各类文化艺术品管理，PLChain 内置一套分布式图片及各类文化艺术品元信息管理系统。PLChain 提供完整的 RESTFul 的 API 以对外交互。PLChain 维护着图文链生态中 PLCoin 的生成，转移等完整的生命周期管理；同时也负责存储命名空间和文件目录的管理；和 PLChain 对接的是图文链的网络 PLNet，PLNet 负责图片及各类文化艺术品数据的存储和检索和展示。

网络（PLNet）PLNet 负责大规模图片及各类文化艺术品的实际分发和存储，在 PLNet 中重新实现了基于 P2P(Peer to Peer)的图片及各类文化艺术品的分片存储，故障转移、并行检索和分布式传播，部分代码如下：

#peer.pyimport datetimefrom collections import defaultdictfrom plnet.core import utils# Do not create this object except through PeerManagerclass Peer(object): def __init__(self, host, port): self.host = host self.port = port # If a peer is reported down, we wait till this time tillreattempting connection self.attempt_connection_at = None # Number of times this Peer has been reported to be down, resetsto 0 when it is up self.down_count = 0 # Number of succesful connections (with full protocol completion)to this peer self.success_count = 0 self.score = 0 self.stats = defaultdict(float) # {string stat_type, float count} def is_available(self):if self.attempt_connection_at is None or utils.today() >self.attempt_connection_at: return True return False def report_up(self): self.down_count = 0 self.attempt_connection_at = None def report_success(self): self.success_count += 1 def report_down(self): self.down_count += 1 timeout_time = datetime.timedelta(seconds=60 * self.down_count) self.attempt_connection_at = utils.today() + timeout_time def update_score(self, score_change): self.score += score_change def update_stats(self, stat_type, count): self.stats[stat_type] += count def __str__(self): return '{}:{}'.format(self.host, self.port) def __repr__(self): return 'Peer({!r}, {!r})'.format(self.host, self.port)

业务展示流程举例如下：

• 1：用户向 PLNet 发起一个图片查看请求。如果图片本地不存在，则基于图片元数据向矿工节点广播或者向服务代理节点请求。• 2：按照元数据的需求，PLNet 进行相应处理a: 如果该图片是不需要 PLCoin 的，直接跳过b: 如果该图片需要相应的 PLCoin，则会基于规则向 PLChain 发起一笔转账。c：如果内容为加密，则执行相应解密规则。• 3：规则验证完毕，PLNet 通过元数据并发下载和组装内容

业务机制

生态构成图文链生态旨在将图片及各类文化艺术品创作方、使用方、以及图片及各类文化艺术品周边相关各方个体和商家在图片及各类文化艺术品这个点将各方的诉求和利益，通过以可信、高效、有保障的体系连接到一起实现多赢的状态。

整个体系中创作方即可以通过平台可以高效的发行和变现自己的作品和价值，又同时可靠存储图片及各类文化艺术品；使用方可以高效的获取需要的图片及各类文化艺术品、方便的使用自己需要的图片及各类文化艺术品、快捷的获取图片及各类文化艺术品周边所需；第三方通过平台可以针对性低成本变现价值。存储保障业务数据通过 PLChain 进行存储，图片及各类文化艺术品数据通过 PLNet 进行存储；PLChain 和 PLNet 相互关联，PLChain 本身基于区块链进行构建确保了数据的可靠性，同时也确保了数据的永久存储；间接的保证了图片及各类文化艺术品的永久存储；最终基于区块链的 PLChain 实现了图片及各类文化艺术品永久可靠存储的保障。质量保障对于普通仅仅是希望自己图片能够可靠存储的用户，只需要依据定价支付基础的存储 PLC 即可。创作方若认为自己的图片拥有较高的质量和社会认可度，同时希望尽量大的变现。当图片创作放上传图片时，则可抵押一部分 PLC，平台会优先将高 PLC 抵押的图片进行平台展示。当图片获得一定量的展示次数或购买次数后，平台除将购买方为图片支付 PLC 转让给图片创作方外，也会将用户抵押积分全部返还返回给用户，同时对用户依照抵押比例进行 PLC 奖励。整个过程基于比例进行，确保用户利益最大化。依照这种机制，在不损害各方面利益的前提下，提高高质量作品的展示机会与成单机会，为创作方做更大程度的变现，同时让平台普通用户可以有更高效的方式获取到高质量的内容，同时平台也实现了一定程度的增加了内容筛选能力。版权保障互联网上图片及各类文化艺术品版权的保护为艺术创作后最重要的一环，图文链提供了一套严谨的算法以保护创作方版权，其中最重要的环节为图片特征码识别，为此图文链基于纹理特征提取方法（LBP, 灰度共生矩阵）实现一套严谨的图片识别算法。这里对 LBP 算法做简单介绍。LBP 算法的核心思想，是以某个像素点为中心，与其邻域像素点共同计算。蓝海豚基金会这里使用环形邻域的方法进行说明：窗口中心的像素点作为中心，该像素点的像素值作为阈值。然后将周围 8 个像素点的灰度值与该阈值进行比较，若周围某像素值大于中心像素值，则该像素点位置被标记为 1；反之，该像素点标记为 0。如此这样，该窗口的 8 个点可以产生 8 位的无符号数，这样就得到了该窗口的 LBP 值，该值反应了该窗口的纹理信息。如下图所示：

图中，中心像素点的像素值作为阈值，其值 v = 3；周围邻域 8 个像素值中，有 3个比阈值小的像素点置 0，5 个比阈值大的像素点置 1。

LBP 算法的计算公式如下：

LBP 纹理特征向量，一般以图像分块 LBP 直方图表示。具体步骤如下：图像划分若干为 N × N 的图像子块（如 16 × 16），计算每个子块中每个像素的 LBP 值；对每个子块进行直方图统计，得到 N × N 图像子块的直方图；对所有图像子块的直方图进行归一化处理；连接所有子块的归一化直方图，便得到了整幅图像的纹理特征。整体版权保护流程如下：

1：当摄影师上传图片，PLNet 基于图片特征码处理方式生成图片特征码，确保图片在未发送本质变更的情况下能够自动化的识别图片的唯一性。2：图文链平台会定期从整个互联网进行版权图片检索，及时发现图片被盗版情况。3：一旦发现图片被未经授权使用，及时保存证据，待最终确认侵权。4：对已经生成的侵权证据，图文链会为创作方提供持续的侵权监控，确保侵权方对于侵权内容及时处理。另外配备专业的法务团队为创作方保驾护航，保障创作方的劳动成果。

交易保障 1、优质产品交易在图片及各类文化艺术品作品区块链版权认证的基础上，我们延伸出优质产品交易。应用场景方以图片作品、旅游摄影、摄影比赛、摄影培训、摄影器材商城及各类文化艺术品等生态为产品，利用图文链的基础架构，促进摄影师及各类艺术家的技术作品产出、发布，促进艺术作品的使用方机构或者个人，以有区块链版权认证的作品为交易目标，规范合理的使用作品，为行业搭建出一个公平合理、激励共识的生态。2、产品交易内容图文链是场景方的区块链基础架构，是所有用户消费”PLC”（专属 Coin）用来购买各类艺术家作品或者服务的场所。主要交易产品为:• 经过区块链认证的图片及艺术品；• 场景方的旅行摄影计划；• 摄影比赛；• 摄影器材；• 摄影培训；• 摄影艺术家经纪；图片、摄影、旅行、甚至视频、文字等有价值的艺术行为作品，场景方可根据作品种类的不同设置为”PLC”为交易手段，作者实现作品的权属认证，作品的生产者与使用者点对点的交易。用区块链技术，解决作品版权认证，更解决了作品发行、交易、使用等环节的版权及交易的安全。

场景拓展

图文链是以具有自身优势的图片类艺术品为起点，利用成熟的图片版权认证技术，实现图片类艺术品的区块链认证及交易流通应用，但是区块链技术是底层支持技术，对于文化艺术品的区块链技术及架构支持没有界限，对于认证技术成熟的文化艺术品及各类场景均可以无缝介入，合理认证。为文化艺术行业的区块链化认证、上链及交易才是图文链追求的远景目标。图文链目标服务的文化艺术品包括但不限于以下类别：第一类：照片、书画、图艺等；第二类：音乐、歌曲、语音等；第三类：电影、电视、纪录片、各类教学视频；第四类：古董、古玩、珍贵文物及其它有价值艺术品。

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