基于区块链系统开发的去中心化支付通行工具SilkPay介绍

SilkPay由区块链爱好者社区自由发起，基于开源的区块链系统开发的去中心化支付通行工具。我们定义的“支付通行”是指不对货币形式作限制的一类技术标准。SilkPay 的实际支付形式是加密货币，对于支付人而言，对其进行的扣款是消费等值的加密货币 SLP，对于收款人而言，可以自由选择接受加密货币或法币，支付过程完全去中心化。

· SilkPay 的重大技术突破

SilkPay 在支付领域实现重大技术突破，首次打破加密货币与法币支付壁垒，让用户使用加密货币也能支付基于法币交易的场景。在长达 2 年的技术研发，我们找到了中心化支付系统兼容加密货币支付系统的方法，在不破坏中心化支付系统原有的生态基础上直接接入加密货币支付系统，便可以构建一个支持任何货币形式交易的去中心化支付系统。这一技术突破意味着我们再不必花费数十年的精力去推行加密货币和去中心化支付，两者自然融入，从中心化支付自然过渡到去中心化支付。用户可以直接使用 SilkPay 扫描商家二维码进行支付，支付扣款使用与实际消费法币等值的加密货币 SLP，商家可以选择接受法币或加密货币。未来，我们将不断开拓各种法币消费领域，争取 SilkPay 在任何国家和地区都能行使加密货币与法币的支付通行规则（Payment Pass Rules）。

· 价值珍贵的数字黄金

微观上，SLP 是 SilkPay 社区价值共识，同时也是其加密货币支付形式，用户使用SilkPay 支付时将对其 SLP 账户额度进行扣款。宏观角度而言，SLP 是打通全球货币市场的数字通道，成为全球价值共识标的，而此时的 SLP 所体现的职能类似于黄金，可以通兑任何种类的货币（包括加密货币、法币、黄金和石油等），因此我们又将 SLP 称之为价值珍贵的数字黄金。SLP 基于区块链智能合约发行，交易记帐在底层区块链系统中，账本具有去中心化、公开透明、防篡改、可追踪溯源等特点。SLP 发行总量 2100 万枚，永不增发，对标比特币发行数量，对中心化世界再次发起挑战。

· 开源的公链底层

由于 SLP 基于开源的区块链系统智能合约发行，SLP 交易记帐过程需要消耗一定的公链燃料，因此用户在使用 SilkPay 支付转账时需支付一定数量公链手续费（公链手续费与 SilkPay 手续费不同），主要用于奖励为公链提供存储空间与算力的矿工节点。

· 链接全球货币系统

SilkPay 为全球支付系统描绘了一个广阔的前景。未来，支付将是多样化存在，去中心化支付会遏制货币霸权主义的诞生。SilkPay 是全球首例技术攻破去中心化的加密货币支付和中心化法币支付壁垒的开源支付平台，并首次提出了支付通行规则。支付通行规则（Payment Pass Rules）基于加密货币支付、清算能力，可实现在任何货币形式场景下的价值转换。

SilkPay 全球商业应用价值

SilkPay 将打破全球现有的经济格局，链接全球货币支付形式，实现实时秒级无障碍交易。

1. 杜绝中心化支付系统的技术隐患和腐败风险

在 SilkPay 诞生以前，我们可以肯定的是全球所有移动端支付工具均属于中心化支付系统。可能是企业、政府或是银行管理和维护系统。用户无法得知中心化支付系统背后的技术水平和人性决策。这意味着中心化支付系统可能因技术缺陷而产生的安全隐患，可能因系统 bug 导致大规模数据出错，又或受到黑客攻击造成财产损失。另外中心化管理具有人为干预和腐败的问题存在。

SilkPay 是一个开源的完全去中心化的支付系统，基于区块链技术开发，其支付使用的 SLP 也是基于区块链智能合约发行，是一个完全可信的、去中心化的支付系统。SilkPay 的技术来自社区，任何人可以公开检测其技术的缺陷并进行修补，SilkPay社区成立奖励池，会对这些为 SilkPay 生态作出贡献的社区成员进行奖励。

2. 适用于任何支付场景

SilkPay不限制使用任何加密货币和任何法币交易，在任何地区任何环境下均可以正常支付或转账，且不影响收款方的意志，收款人可以选择接受法币或加密货币。用户使用 SilkPay 将不受国家地区、支付系统和收款方式限制，未来，甚至还会将石油、黄金、其他新型货币形式纳入其中。

3. 构建全球交易大数据

因各个支付系统管理者不同，为维护支付公司或机构自身的权益，数据几乎不产生共享，在数字钱包中共享的数据也仅限于区块链链上数据，其他数据仍然属于孤岛。

SilkPay 将开放给所有用户，且不对任何支付场景和币种作出限制，交易数据基于全球用户产生，未来经过授权的情况下，政府和企业可以调用其对全球经济形式和用户行为进行详细分析。

4. 跨币种（加密货币/法币）

秒级换汇

所有的支付工具，支付一种货币，对应就必须接收一种货币。无论是法币支付工具还是普遍的数字钱包都存在这样一个痛点。

SilkPay 通过技术手段对支付币种和接收币种进行实时换汇，不限于付款和收款是非同类型币种（例如付款加密货币，收款法币）。换汇过程由系统实时处理，使用一种货币支付另一种货币标的。

5. 全球通用的支付工具

SilkPay 在支持任何法币形式的同时，还兼容所有类型的支付工具，而且 SilkPay 是一个去中心化的全球支付工具，任何系统将不能对其管控。

SilkPay 不对支付额度作出限制，用户可以支付任何笔数的任何额度。全球经济形式和用户行为进行详细分析。

SilkPay 实现原理

我们将 SilkPay 分为三个部分，即实现去中心化的开源区块链系统，实现无限制货币形式支付的支付通行规则，和支持 2B、2C 的用户应用交互。

1. 区块链系统

SilkPay 底层使用的是来自开放社区的开源区块链系统，经过持续的测试运行，我们认为其具备 SilkPay 生态所需的性能要求。以下是我们对区块链系统的关键技术介绍：

· 链式数据结构

区块链是一种按时间先后顺序将区块链顺序相连的链式数据结构。

我们可以将区块理解为“数据容器”，每个区块都有自己的“生产日期”，时间戳精准的记录了区块生产时间，保证每个区块的生产时间不会重复，区块链的形成就是这些带有时间发生先后的区块，根据时间的先后顺序链接。区块包含区块头和区块体两个部分。

区块体负责交易数据的存储，在 SilkPay 交互层发生的支付数据将被存储到区块体当中。公链规定区块容量大小为 32M，当一个区块存储空间不足时，新产生的交易数据将被存储在下一个区块当中。这不意味着区块链数据存储必须令区块存储满之后再生成下一个区块，而是以固定的时间出块，数据的存储实际上是处于被动的，公链保证了每 4 秒生产一个区块，若当前区块已经生成，即使上一区块体仍有多余存储空间，数据仍存储在当前区块体中，若当前区块已经存储满，则新生成的数据排队等待下一区块生成。

区块头定义各个区块之间的区别以及数据结构规则，区块头存储前缀 hash、Merkle 根、时间戳、Nonce 串、难度目标等数据。

Hash 算法也被称为散列算法，hash 算法的功能是把任意长度的输入，通过 hash算法的计算之后，会变换成固定长度的输出，该输出就是散列值或 hash 值。这种转换是一种压缩映射，也就是 hash 值的所占空间通常远小于输入的空间，通俗理解就是一个较大的文件或一段较长的明文，通过 hash 算法会得到一个简短的字符串散列值。

hash 算法的特点使得其被广泛用于加密和验证的作用。

首先 hash 算法正向快速，给定明文和 hash 算法后，可以在有限时间和有限资源内能计算出 hash 值。

hash 算法保证 hash 值逆向困难。给定 hash 值，基本不可能逆推出对应的明文，这保证了被 hash 加密的明文难以被他人破解。

hash 算法对输入极度敏感，原始输入信息哪怕发生一个数字或字母的变化，生成的 hash 值将会大不相同，因此 hash 值常被用于在不对明文解密，也能验证其是否被篡改。

区块链使用的 hash 算法能够避免冲突，即两段内容不同的明文，不能使得它们的 hash 值一致。

将现基准点时刻生产的区块称为子块，而先于子块一个时间点生产的区块叫做父块，前缀 hash 就是将整个父块散列得到的 hash 值，这个 hash 值会存入子块的区块头之中，子块前缀 hash 指向父块形成的数据关系叫做 hash 指针。区块链中的每个区块都有对应的父块（除创世区块外），每两个相邻的区块之间都有一个hash 指针，所有 hash 指针的方向指向一致，由新生成的区块指向父辈区块。

Merkle 根是 Merkle Tree（默克尔树）的 Top hash。默克尔树的计算基础是 hash算法，默克尔树就是存储 hash 值的一棵树。默克尔树的“叶子”是数据块的 hash值。非叶节点是其对应子节点串联字符串的 hash。

当区块达到一定高度之后，子区块已经无法直接存储所有父块数据，于是我们使用默克尔树将数据压缩，子块仅存储默克尔根链接前后区块关系。

hash 函数和时间戳是链式数据结构的基础，链式数据结构是一个有向的且可以索引历史的数据形态。这也是数据在分布式系统能够防篡改、可溯源的重要原因。链式数据结构赋予区块链区别于传统数据库的优势与特性。

· 共识机制

公链采用的是自主研发的混合共识机制。

POW（Proof of Work）即工作量证明。在传统的 POW 应用中 POW 共识的节点是以“按劳分配”达成的共识，且每轮只能有一个节点获得记账资格。节点提供的算力越多，获得记账权的几率越大，获得记账权的节点才有为区块链生产区块的资格，每生产一个区块，节点可获得 Token 奖励作为回报。

在生产区块的过程中，系统让所有节点公平地去计算一个 nonce 串（随机数），最先寻找到 nonce 串的节点即是这个区块的生产者，并获得相应的奖励。节点通过把新生成的尚未记录的交易打包成一个“待验证区块”，节点把“待验证区块”、nonce 串以及其他相关数据打包，并广播到节点网络，网络中的其他节点收到广播后，验证该区块的合法性（即验证随机数是否满足条件，并检查区块里的交易数据符合协议规范），若验证合法，将该区块共同存储到区块链上，此时，系统会发送一笔 Token 给区块生产者作为奖励。

但在公链中 POW 共识机制不被允许作为生产区块的证明，为保证公链的有效运行，开发之初在其中设计了一套基于挖矿的矿工激励机制，这是一套类似于比特币挖矿的机制，区别在于还使用了其他共识机制作为出块证明。在公链中算力不是唯一决定获得奖励的因素，更像是获得挖矿资格的基本条件。

公链的混合共识机制同时还有根据 MPoS 共识机制改进而来部分。与 MPoS 共识一样没有限制 Token 的最小抵押数额，在抵押 Token 参与挖矿过程中加入了别的限制因素。

由于公链实现了智能合约，交易处理需要花更多的时间去和智能合约交互和执行，因此需要更动态的费用机制。这其中有几个安全隐患。一个比较大的隐患是，攻击者可以通过支付昂贵费用执行恶意程序，但由于这些费用会归于区块生产者，让攻击者可以低成本发起攻击。

混合共识机制规定区块生产者只能收到 1/n 的矿工费用，除非他能再挖出连续的n-1 个区块，否则其余 n-1/n 的矿工费用会分给网络上其他的挖矿者而丢失，这样，攻击者在发起垃圾交易攻击会变得非常昂贵。

区别于 MPOS 共识的一点，公链的混合共识机制设置了出块时间限制，当前矿工没有在规定的时间内生产出区块，系统将对其进行惩罚，且强制生产一个空块，保证系统长期的稳定性，防止因出块延迟影响并发能力。

· 智能合约

公链的智能合约是一种类似于以太坊智能合约的机制，这里，我们不作赘述。

· 燃料机制

公链发行了一种加密货币作为公链生态的交易燃料。SilkPay 基于公链使用和发行支付工具，也将遵循这一原则，以公链燃料作为区块链底层消耗燃料。

在合约转账中，燃料由两个部分组成：limit（限制）* Price（价格）。

Price 是指用户愿意为某个操作单次花费的 Token。

Limit 是用户愿意为执行某个操作或确认交易支付的 Token 最大数量，不同时期、不同的操作默认值不同，在执行操作时可设置 Limit。

如果合约执行交易直接扣除合约设定的燃料费，如果合约未执行交易单价乘以交易字节长度。

在普通转账中，基于 UTXO 的记帐策略。用户实际的数字通证余额是由多笔不相同的输入组成，假如你收到 3 枚 Token 与 2 枚 Token 两次付款，它们在钱包的记录是相互独立的，而不是合并为 5 枚 Token（钱包只记录交易明细，并不将余额合并，但是你在钱包的界面上可以看到总的余额），随着时间的推移你的钱包里会积累许多这样数量不等的燃料，所以当你发送燃料的时候钱包必须决定用哪些燃料最适合用来本次发送。

数额越大、币龄（age）越高优先级越高。如果你发送金额太小或者是你的燃料刚开采出来不久，那么你的转账就不再免费之列。每一个交易都会分配一个优先级，这个优先级通过币的新旧程度、交易的字节数和交易的数量。

· 记帐模型

公链在普通账户中使用的是 UTXO 记帐模型。UTXO 可以看做被私钥的拥有者锁定的、并被整个账本网络识别的通证单位。

在 UTXO 模型中，被某一个交易消耗的 UTXO 被称为交易输入，由交易创建的UTXO 被称为交易输出。通过这种方式，一定量的数字通证在不同的私钥所有者之间转移，并在交易链条中不断消耗和创建新的 UTXO。一笔数字通证交易通过所有者的私钥签名来解锁 UTXO，并通过使用新的所有者的账户地址来锁定并创建 UTXO。

UTXO 被每一个全节点（Full Node）客户端在一个储存于内存中的数据库所追踪，该数据库也被称为“UTXO 集”或者“UTXO 池”，新的交易构建时从 UTXO 池中消耗一个或多个输出，而记帐网络监测着以百万为单位的所有可用的 UTXO，世界上在 UTXO 记帐网络中并不存在“余额”的概念，因为记帐网络上只会记录所有未花费的 UTXO，余额的概念更多是通过数字钱包客户端派生出来的产物，数字钱包通过扫描区块链并聚合所有属于该用户的 UTXO 来计算该用户的余额。

由于每一个记帐网络的全节点客户端都会对每一笔交易按照一系列的规则，进行独立校验，一笔交易所有的交易信息都包含在脚本中，如果任何一个节点按照脚本执行，并对结果的有效性进行了校验，那么其他所有节点必将得到一致性的校验结果，这也意味着一笔有效的交易对所有人都是有效的。

2. 支付通行规则

支付通行规则是 SilkPay 的核心优势。

支付通行规则实际上是由 SilkPay 开发者社区命名，定义来自我们的技术突破。支付通行规则打破了加密货币支付与法币支付间的技术壁垒，在去中心化的基础上允许任何货币形式的支付交易。原理上，我们将支付通行规则分为三个重要组成部分：加密货币集、法币集、换汇通道。

·加密货币集

加密货币集就是将交易市场的加密货币数据汇总在一起，当用户发起支付行为时，系统会根据用户选择支付的币种调用已采集的加密货币数据，包括实时加密货币单价、与对应法币兑换汇率、用户所属的账户地址等。为促进 SilkPay 生态发展，初期，我们仅将 SLP 加入加密货币集，汇率对标 SLP 的实时价格。未来，当 SilkPay 生态达成预期目标，我们将允许开放其他加密货币支付。

· 法币集

法币集的组成根据技术进行迭代。法币集的壮大需要全球技术领袖共同努力，去攻克更多支付兼容性难题。当 SilkPay 可以兼容银联、apple pay、paypal 等法币支付系统时，法币集将会增加美元、日元、欧元、英镑等法定货币。

· 换汇通道

换汇通道存在一个特殊角色，叫做见证节点。见证节点申请者可以是个人、银行、金融机构或是企业。见证节点必须向系统提供一个任意币种（加密货币/法币）账户，并注册一个 SLP 账户。每个见证节点将根据其提供的货币账户种类获得系统印发的专属数字签名。当一种货币的见证节点数量超过 100 时，SilkPay 才能允许与该币种的支付通行。

换汇通道常开，不会关闭，在 SilkPay 上发生的实时支付行为将全部导入换汇通道，换汇通道将对所有交易进行随机切割，每笔交易支付的 SLP 将被随机切分成不等份额的多笔小额交易。换汇通道将发生在同一时区的小额交易混合，形成一笔新的 SLP 付款。

当系统检查到 SLP 付款，系统会根据用户实际支付对象币种与 SLP 汇率实时计算出实际支付币种的数额，再检查系统中所有见证节点该币种账户的余额，并调用余额足够的见证节点，将 SLP 付款划拨到见证节点的 SLP 账户，并将见证节点的另一币种账户对应额度转账给该笔交易的实际收款人。见证节点参与交易撮合越多，所获得的 SLP 奖励越多。

· 一篮子货币

其他加密货币想要加入到 SilkPay 的支付体系，只需要向 SilkPay 社区申请加入SilkPay 一篮子货币，我们将这个过程简称为入篮。社区对入篮货币具有严格的要求和限制，需要加密货币的发行方提供相关的证明和保证金质押。入篮后的加密货币将遵循 SilkPay 支付通行规则，可以实现该币种在任何货币形式的交易场景中支付使用。

入篮后，加密货币发行方需在 SilkPay 申购 SLP 额度，并质押一定的保证金。入篮货币行使支付通行规则时，该币种支付过程将被映射成已认购的 SLP 额度，在支付使用中，入篮货币的 SLP 额度消耗完之后，需重新申购额度，若 SLP 额度不足以支付当前消费，则暂停该币种的支付服务。

3. 应用交互

SilkPay 交互面向 B 端和 C 端用户。SilkPay 将是全球首个兼容加密货币与法币的去中心化支付系统，在规划版本中，我们将开放以下功能：

· 支付通行

用户下载 SilkPay 后，可以去到任何一家线下店铺，或在任何一个线上商城，对仅支持法币支付的商品使用 SilkPay 支付，系统会对付款方扣除商品价格等值的SLP，而收款方可以选择接受法币或加密货币。整个过程去中心化且实时发生。

支付通行功能为用户提供支付便利。用户持有 SLP 可以在全球任何地方消费支付，而不用担忧商家是否支持其币种或支付方式。例如在购物中心里，用户想要在两个商店进行消费，商店甲可以支持 Apple pay 支付，而商店乙支持 paypal支付，用户不用去单独下载两种支付工具，直接使用 SilkPay 就能完成支付交易。又或是一名美国用户要去日本旅游，即便他不向银行兑换日元也能使用 SilkPay支付成功。

· 资管

SilkPay 同时也是一个资管平台，允许用户存储和管理自己的加密货币资产。

SilkPay 采用冷、热双钱包原理管理用户资产，普通情况下，用户的加密货币资产被存储在冷钱包当中，当用户进行支付行为时，对应的额度将被自动划转到热钱包中结算。冷钱包属于离线钱包，让用户资产存储更加安全，只有用户支付或转账时，部分资产才会进入在线状态。同时平台不存储用户私钥，私钥由用户自行管理。SilkPay 支持多链资产管理，除了 SLP，还有 USDT、BTC、ETH 族等。

· 行情

SilkPay 接入全球前 50 的加密货币交易所数据，实时更新的市场行情，让用户能够对自己的资产作出最明智的投资行为。

· T+0 OTC 交易

基于支付通行的 OTC 交易可以省去 KYC 环节，同时压缩交易时间，交易双方实时结算。我们知道传统的 OTC 需要引入 KYC 对交易双方进行监管，防止诈骗行为发生，且法币与加密货币的转账分开进行，需交易双方手动操作完成。SilkPay构建了一个完全可信的 OTC 交易环境，加密货币与法币兑换由系统自动完成，无需人工操作。

· 社交

SilkPay 拟开发去中心化的社交功能，可以单独聊天，也可以群组交流，且在其中加入密货币发送红包和小额转账。

· 生活缴费

未来，用户可以实现使用加密货币缴纳水电气费、交通费等，让加密货币支付完全融入生活当中。

· 购物

当 SilkPay 形成固定的用户流量，我们将欢迎商家入驻 SilkPay 并开放电商板块，除了自有电商系统以外，我们也会接入其他电商平台入口。

· 游戏娱乐

未来，我们鼓励全球开发者基于 SilkPay 开发有趣的游戏和娱乐项目，为 SLP 制造更多落地场景和应用闭环。