什么是山猫bobcat300及黑豹x2矿机

是个分布式无线网络，是第三方的物联网的基础设施，叫做（跟 另一家差不多） 。发起方是一个公司，物联网市场很大，WDC 的预测是，年 1.4 万亿美元； 84 亿个物联网连接设备。然 而他们与互联网的连接比较落后、昂贵、耗能、范围有限。是一个分布式的 无线基础网，不用卫星定位-耗电、不用手机移动网络-贵。以区块链上进行（HNT） 奖励的方式实现的建设，具体特点是低功耗、开源的、跨行业的、无线分 布网络。

1.背景

世界发展趋势之一是去中心化，如去中心化的平台、技术和服务以各种形式涌现出来。 如利用点对点网络进行音乐分享（ 肖恩范宁，是的联合 创始人） ，（迅雷等，利用分布式哈希表存放大文件并可检索共享） 等。比特 币、以 太坊等使用区块链来记账、运行简单应用。很多互联网应用、文件存储、鉴别、域 名等，都从基于服务器的应用转成基于区块链的版本。 从技术变更速度的角度看去中心 化，软件比硬件跑的快； 这可以理解，硬件产品开发周期更长些。

既然是区块链应用，少不了共识协议，共识协议是覆盖证明协议

（） 。矿工提供某一地理位置网络覆盖(A)、提供接入服务的时间(B) 的证明， AB 两项加密后作为证明提交个网络。为了防止证明有假，矿工要经过拜 占庭共识选出来，形成“共识组” ，达成一致后进行区块链出块。每轮（） 做一次共 识组选举， 现在由（验证节点） 这个角色完成。 出一个块是 1 分钟，一轮 （） 是 30 个块的时间。

桥接互联网与物联网设备需要协议（） ，功能类似。物联网设备通过互联网收发数据要收费； 矿工提供网络接入要有所得； 矿工参与 验证要有奖励。基本概念： 特定时间、地理覆盖的证明，计算强度不高。网络：写的独立的区块链，对网络中的设备和数据传输进行识别，实现协议。共识协议： 无核准的、高吞吐的、抗审查的异步拜占庭共识协议。： 开源的兼容的无线网络协议，低功耗广域传输（言外之意是不限于） ， 可由市场上可用的通信芯片实现，使用无产权限制的技术，数十个厂商均可完成。

位置证明（） ：使用协议进行地理位置的确定，不用卫星信 号。设备可声明自己的位置，这是不可变的、安全的、可验证的，要记入链的。：协议 下为物联 网设备提供互联 网接入 的部分 ，称为。系统视图物联网设备（物联网终端节点，不是区块链的节点） 包括射频通信模块与遵守的固 件； 设备联网要花给矿工，以实现互联网通信。矿工桥接与互联网路由器，获取奖励。设备存有自己的私钥，公钥记录在区块链上。矿工入网前要确定自己的地理位置，这一动作记录在链上，是一个区块链的交易。而且，要交钱（现由设备商代缴） 。对某一设备的待传输数据由矿工定价，付款，交易上链后发放奖励。矿工参与出块，异步拜占庭共识（现改为）矿工在共识组被选出的概率，基于它所覆盖的面积。区块链的数据源于，确保覆盖面积属实。参与者网络有三类参与者： 设备、矿工和路由器（） 。

*设备（） 收发加密的数据（多为传感器） ，发出的数据是经链上设备号签名的。 *矿工提供热点、在覆盖区域内的设备可以连接互联网。热点遵循协议，由认可的厂商 提供，缴纳才可使用；根据热点的密度进行部署。矿工提供覆盖证明，提交不合格证 明，矿工的分数值会下降。特定周期内，部分矿工被选出来，组成共识小组（委员会） ，

共同出块。矿工的分数值也会影响到他被选举的概率。

*路由器（） 是互联网应用，它需要来自物联设备的数据，从矿工购买（仅以矿工为 通道，不涉及数据所有权问题）。路由器通过位置证明从数个矿工中获取数据。类似内容寻 址，热点要将设备数据发送到合适的路由器上。路由器负责确认热点和设备数据的正确传 输，并奖励矿工为此提供的服务。区块链

除了分布式账本功能外，链记录相关数据，如设备指纹、相关交易等。使 用 HCP（） 共识协议。区块的块头数据跟传统区块链类似，多了 一个共识组的集体签名。

所有矿工周期性的根据提交证明，同时附加一个随时间衰减的分数； 根据协议和上述分数选择出委员会成员； 委员会验证本周期内所有交易，签名 上链； 委员会成员获得奖励。物理层开放的无线协议，低功耗远距离，城域几公里，乡村十几公里。规定密码机制与 鉴定方式。热点在物理层将互联网的路由器与物联网的设备进行连接。一个热点支持连接数千个物联 网设备，覆盖十几平方公里。设备 低功耗射频信号收发，集成各种传感器，一般电池供电（数年） 。低功耗广域网)技术日渐成熟。 （技术背景描述 省略） 我们意在建设一个去中心化的无线网络，各厂商自由进出； 使用的硬件也不能是专利 生产 或独家生产的。是一种协议，工作在公共开放频段。使用标准进行接入授 权、私钥存储使用现代密码机制、参与者公钥存于链上。无线电收发有若干厂商符合的标准，如.是一个窄带无线协议，在公共频段内使用几个信道并使用跳频切换信道。一般跳频 需要时间同步，而WHIP不需要热点协调进行信道选择，全信道监听。广泛支持各种速率、信道、纠错等技术； 热点和设备协商后进行通信。热点

通过连接互联网，可由以太网、WIFI、移动通信蜂窝网作为途径。热点通过无线 射频连接设备，各国频段规定不同。通过软件进行调制与解调，监听范围更广。不需与设备 同步，成本降低。允许热点使用跳频技术连接与射频进行连接，降低成本。

热点需要接收器确定更准确的位置信息和时间信息。卫星位置可以验证热点的 地理覆盖，但容易伪造，不够精准，需要多种机制来协助实现。位置证明机制使 用多热点位置相互协助，进行精准定位。设备

设备是指电池供电的服从WHIP协议的传感器。市场可见的低成本产品有、； 这些射频设备也就 1 美元（价量相 关） 。

推荐的设备商使用或类似的秘钥硬件存储；这个 标准产生公钥私钥，签名不用暴露私钥。秘钥存储设备和主机之间有很多被攻击的漏洞，需 要更安全的措施。WHIP协议有API，用户可使用“可编程密码存储”。路由器

路由器部署在互联网上，从热点接收设备的数据包，然后路由到目标，可以走协 议或协议（后者是物联网的订阅消息的遥感协议） 。

路由器功能包括： 识别设备； 接收并路由热点传输的包； 下发消息到设备； 提供接收确

认； 提供鉴别和路由机制； 可作为区块链全节点。

当热点收到设备的数据包，它查询区块链以确定使用哪一个路由器。每个人可以自建自 己的 路由器并定义特定的针对热点的路由策略。这样特定的加密数据就会导流到特定的路 由器，类似 VPN。

路由器可以实现一个通道，认证后路由到特定的互联网服务，如云平台； 这样，一个应用与一个设备实现安全的直连。我们将开 源这些设备通道与网上服务的接口方案。我们同时提供云路由器，作为第三方的开源服务。覆盖证明网络中，矿工要对它无线网覆盖提供证明，其他矿工进行验证。时序证明协议 （） 用于提供正确时序证据（相对网络的） ，并可获取恶意行为的 密码学证据。借助以上两个协议，我们可以获得位置和时间维度的，确定性事件的密码证明。相比其他共识协议，要求证明要抵抗女巫攻击（矿工用假身份参与网络来获取 奖励） 。还要抗“替换现实攻击”,几个矿工组团，欺骗性提交地理的覆盖证明，比如在台 式机上运行挖矿程序、模拟定位和无线网络。后续介绍的共识协议使用覆盖 证明来支撑链的运行，同时为网络提供服务。

原理： 提供覆盖的区域发起质询的矿工“你真的覆盖了这偏区域么？ ”地理坐标要检验的 n 个目标一个 T 断言： 在位置 L 中存在区域 W，且说服了 C ； T 就是一个证明。#说服不了 C 就 不能产出证明。

具体证明包括功能：证明矿工使用的是协议规定的硬件和频率。证明矿工位于它所声明的地理区域中。“现实”版本冲突时，能正确的辨识出现正确的版本。

覆盖证明协议不是从来就有的，源于导游协议。大致原 理如下： 为了防止攻击，服务器大量集中的请求先有导游先行分散一下。当客户端访问 时，先由导游机计算出服务器地址。而多个导游机是排序的，导游机的访问顺序由哈希得 出； 只有通过全部导游机才能到达服务器。客户端访问到最后一个导游机时，向目标服务器 发送一个证明，表明自己第一个和最后一个导游机都访问过了； 而服务器无需通过全部导游 机，只需验证首个和末个即可。网络中的矿工通过加密时序共识实现类似的机制，称作时间序列证明。时间同步不依赖于集中的时钟服务器，因为不需要特别精确的时间 戳、保证顺序即可； 且作假的时间服务器会中断序列证明的生成。

构造覆盖证明

无线射频通信不同于通信，它的特点有：a，距离有限，传播受限； b，接收到的信号强度跟距离的平方成正比； c，信号以光速传播，无延时。 我们的目标是要去证明： 矿工在特定区域内诚实的提供信号覆盖。挑战者构造一个多层的数据包， 每层形成一个序列然后广播； 让序列中的目标一层层的（） 剥葱头； 每个目标只能包开最外层。每层剥开后签发一个收据提交给挑 战者。 * 怎么确定第一个目标（ 第一层谁来剥）挑战者 C 和第一个目标 T 都是矿工，C 要确定 T 的位置，C 和 T 无需地理靠近。 A 先引入这个公式，它定义了目标选取的概率):#?m是的分数。B 挑战者将当前区块哈希签名作为可验证的种子（ η） ，用于生成均匀的随机数。 C 步骤 A 产生每个矿工的分数列表； 据此反向计算步骤 B 的累计分布。 那么低分数的不诚实的矿工会被首先挑出来。若矿工分数是按时间衰减的，有必要给低分数矿工更多参与机会并提高其分数； 这样可以激 励参与者发送更多的收据给挑战者。 * 多层挑战选出序列中的各个目标后，挑战者需要构建多层数据包并广播。地理位置覆盖（近似度）可用目标中心半径表示。构建多层数据包，每层对三个要素加密：ψ, R)。 E 是秘钥协商函数，S 为随机数、 ψ为广播到下一层的时间、R 是剩余各层要素的列表。 目 标所在区域到数据各层的映射创建证明

数据包的各层构造之后，发送至目标 T1，T1 在网络中广播。协议不是点对点 的，就近的几个目标会天道此广播； 只有特定的目标可以解密并发收据给挑战者。大致流程如下：收到挑战者的数据包，解开最外层数据- O 后，在 T1 附近半径范围人广播。其他目标 T 监听到并解密ψ, R)。记录数据包的到达时间 b 和这一层的信号强度 v。解密成功，曾签发收据（随机数 S，到达时间 b，信号强度 v） 。通过网络将 Ks 传输给 C-挑战者，去除外层 O，继续广播重复至最后一个目标。

挑战者 C 等到各目标的反应有个时间长度限制λ ，而且只有 C 知道各层数据的具体信息； O 中的参数 b 和 v 是 C 定义的，据此可以验证数据包的时空特性。到达时间 b 限于，Tn 到的光速传播时间。用 tt 表示光走每米所用时间（3x10⑻的倒数） ；考虑折射传播距离 e，在距离 D 下到达某目标 Tg 的时间（D+e） 。根据物理量的反平方定律（和距 离平方成反比关系） ，可以计算出，接收信 号强度指示)来验证信号强度 v。

时间长度限制λ类似于 TTL（这个包能活多长时间） ; λ到期或最后目标提交收 据，此轮结束。个目标对应个收据，提交至网络。分数

矿工分数和覆盖证明中的分值是共识协议的一部分。加入网络后，矿工 会被分配一个分数，大于特定分数 φm 被认为是诚实的。这个分数会随矿工验证次数和区块

高度而降低。 φm 降低，矿工成为被挑战的目标的概率就会增加； 而网络会频繁

的对低分数矿工要求提供诚实性证明，并提供给矿工合理提高分数的机会。

定义如下： M： 矿工；

v： 矿工成功验证次数 - 失败验证次数； H： 成功验证时的区块高度。/=假定验证的间隔为个区块（出块时间为 60 秒时，大约需 4 小时）

为构造算分函数，我们引入疲劳因子 δ ，用它来确定矿工分数（ δ的公式省略） ；这样做的 效果如下：

当v为负值，表示矿工持续验证失败。，无法获得信任信息，使用极陡峭的下降抛物线（H增加， δ快速下降） 。,表明矿工持续成功验证，缓慢下降。,表明矿工持续失败验证,因子持续缓慢增大。

结合因子函数，定义算法函数，其输出值在之间。

矿工之间的连接（边） ，使用算法计算。多次迭代后，高分矿工所验证的边的权 重会逐渐增强，被验证的矿工分数也会增加。这种解决办法有利于合格矿工而逐渐冷落不诚 实的矿工。目标选择

矿工分数会下降，有可能会僵尸在低分水平一段时间。所以引入了目标选择机制，增加低分 者被选择的概率。通过定义选择概率P (m)保证了，低分数者概率增大。

其中： n 为矿工数， φm 为矿工分数。验证证明

最后一个目标提交证明收据，完成。挑战者将各目标提交的收据作为一个交易， 公示在网络上。共识组里的矿工看到这一交易后，进行验证。挑战者对各目标的挑 战、 目标提供的收据都是确定性的、公开的、可验证的； 验证矿工通过重建以下步骤进行验 证：重建 N 个矿工集合；验证随机种子η ，它曾经由挑战者在正确的时间点创建。.根据种子η从 N 个矿工中选择出 t 个矿工集合，所得结果应与被验证的选择集合相 同。构造目标序列。使用算法构造图.验证各目标提交的收据 Ks。

成功验证后，挑战者的分数也会更新。

构造序列证明

分布式节点达成密码学时间共识，我们使用的协议； 它不依赖特定 的时间服务器、安全的提供粗略的时间同步。