区块链去中心化应用程序Streamr介绍

Streamr将永不停息的数据提供给永不停息的应用程序。 它是全球超级计算机的实时数据骨干。它是一个由DATAcoin代币操作的，去中心化，可扩展，低延迟，数据不可篡改并可持续的网络。任何人 - 或任何东西 - 可以将新数据发布到数据流，而其他人可以订阅这些数据流来为Dapps，智能合约，微服务和智能数据管道提供支持。

为了激励用户参与网络，有一个内置的数据获利机制。来自安全的交易所，连接的设备，物联网传感器和社交媒体的有价值数据可以提供给公司，开发者和公民。机器可以自主地出售他们的数据，获得报酬，并购买他们需要的数据。全球实时数据市场，以内置数据来源，加密和访问控制的形式出现。

除了去中心化的数据网络和市场，完整的Streamr系统还包括强大的分析引擎和用于快速开发实时数据Dapps的图形界面。数据流，智能合约和去中心化计算资源可以通过高级构建模块，使用少量代码的环境中进行互连。Streamr将是能最简单的创建实时的，数据驱动的和可信赖的块链应用程序的地方。

一场革命正在发生，中心化云服务逐渐被代币化的，去中心化的解决方案所取代。例如，Golem替代Azure Virtual Machine，而IPFS替代Azure Blob Storage。Streamr很自豪能加入这场革命。通过为消息传递和事件处理提供去中心化的解决方案，替代Azure EventHub和Azure Stream Analytics等平台。

工作机制

Streamr提供了一个完整系统，利用这个系统，人们即使不编写代码，都能创建出势不可挡的实时数据应用程序。目前，用户生成的宝贵数据被大公司玩弄于股掌之中。在 Streamr 网络中，您可以根据需要来使用和销售数据，在无人控制的、受 DATAcoin 代币激励的去中心化 P2P 网络之中悠游。

以自驱动电动汽车为例。为了获得最佳驾驶体验，自驱动电动汽车需要汇集来自其他机器的数据，例如其他汽车提供的交通拥堵信息、邻近充电站的电价、天气预测数据等。Streamr 提供实施数据交付和支付的统一接口，让用户可以使用 DATAcoin 代币来交易数据流

汽车可以自主获取所需的数据并支付相应的数据费。与此同时，汽车也可以将自己生成的数据（例如交通数据）出售给其他车辆，将道路状况测量数据出售给智能城市，将位置和电池电量数据出售给广告商等。数据流经济应运而生。

Streamr技术栈

去中心化的实时数据管道是构建在多层技术栈之上的：

● Streamr 编辑器 由可用界面和工具包构成，可以快速开发去中心化的，数据驱动的应用程序。

● Streamr 引擎 是一个高性能的事件处理和分析引擎，以去中心化的方式执行离链任务。它可以运行在一个去中心化的计算提供商，如Golem。

● Streamr 数据市场 是一个共享数据流平台，任何人都可以贡献和订阅数据流。

● Streamr 网络 是数据传输层，在去中心化的数据流管道中定义了用于消息传递的点对点激励网络。

● Streamr 智能合约 启用Streamr网络中的节点达成共识，保持流的元数据，处理权限和诚信检查，并促进代币的安全传输。

以下部分将以自上而下的方法详细介绍技术栈的每一层（见图1）。

图 1. Streamr 技术栈

1.Streamr 编辑器

Streamr 编辑器 可以快速开发数据驱动的智能合约，降低Dapp创建的门槛，并附带内置常见用例的现成模板。

商界对区块链和去中心化应用程序有相当大的兴趣，但落地应用仍然不多。这些都是早期阶段，可以设想许多想参与的人都不是以太坊，Solidity，加密，数据源和其他技术等细节方面的专家。

在我们看来，生态系统的商业发展需要一整套工具，让不是专家的人也能创建智能合约，连接到可靠的数据源，利用安全的离链模块进行数据过滤，聚合和细化，部署去中心化应用，跟踪智能合约的执行，并可视化输入数据和区块链事件的流程。

我们通过为领域专家和业务用户提供强大的工具（如方便使用的可视化编辑器），包装器和智能合约模板来满足使用层的需求。这些工具隐藏了高深的技术，处理数据集成和通信，并自动执行智能合约部署和监控中的常规步骤。

我们预见到含有一些使用平台和工具的生态系统。现有的Streamr平台已经实现了使用层的一些元素，在未来的几个月和更多的时间里将会增加了更多的功能。最终目标是到了让您可以在几分钟

内创建和部署有用和功能丰富的数据驱动的智能合约的那一刻。这不是幻想; 我们在2017年2月在EDCON Paris 做的演示就是我们可以做得到的佐证 （参见图2的例子）。

图 2. Streamr 编辑器 的alpha版本。

这些是使用层的一些计划实现的功能：

● 一个用于创建智能合约，提供现实数据，并构建离链数据处理管道的可视化编辑器。

● 用于与智能合约进行通信并与区块链交互的模块。

● 用于离链处理的模块：数据过滤，细化和聚合，部署去中心化应用程序，跟踪智能合约的执行以及输入数据和区块链事件的可视化流程。

● Solidity编辑器，可以在上下文相关环境中编写和修改智能合约代码。

● 内置和已测试的开源Solidity模板，用于不同用途的以太坊智能合约。

● 回放功能，用于在部署之前模拟智能合约的功能，调试合约代码和测试功能。

● 一键部署，用于提交智能合约到测试网或主网。

2.Streamr 引擎

Streamr 引擎 是离链运行在去中心化计算提供商（例如，Golem上的Docker容器）上的高性能分析引擎。

图 3. Streamr 分析引擎 的典型数据流模式和输出

Dapps通常基于Web的前端界面和智能合约的后台，目前无法处理原始数据和转换其为资讯。一组物联网传感器或股票市场每秒可能产生数千甚至数百万个事件，数量之庞大和费用之贵，以致无法在任何区块链上进行计算。

需要一个流式分析层，将原始数据转换为精确的信息，并可以让Dapps和智能合约消费。原始数据可能需要进行过滤，下采样，聚合，与其他数据组合，运行异常检测算法，或由高级机器学习和模式识别模型处理。或者您可能想要做一些无法在智能合约上简单完成的工作，例如在处理流程上调用外部API。

Streamr 引擎 侦听Streamr网络上的事件，使用Streamr编辑器构建的模型会提炼传入数据并实时响应新事件。 有很多方法可以做出响应，其中包括：

● 在Streamr网络中的另一个数据流中发布提炼的数据，也可能通过已连接到网络的Dapp UI进行实时显示。

● 与物联网设备进行交互，例如控制执行器，开锁，开灯或打电话。

● 通过电子邮件或推送发送警报。

● 在智能合约中调用功能函数。

使用Streamr网络作为在Dapps和引擎上的离链计算之间的消息粘合剂，产生了全新的去中心化应用程序类别：由非凡数据量驱动的应用程序。 显然，产生的结果也可以被传统的中心化应用程序使用，同时仍可享受去中心化的消息传递和分析的好处。

3.Streamr 数据市场

Streamr数据市场是一个全球性的任何人都可以贡献和订阅的共享数据流市场。它是数据获利和机器对机器（M2M）数据交换的场所。数据市场支持匿名，但允许在需要时验证数字身份。

数据市场是数据生产商和数据消费者的汇聚场所。数据消费者在提供的数据中找到有价值数据，并希望访问它，以作为在Dapps，智能合约或传统应用程序中的数据输入。

数据在数据流中组织，数据市场的基本构建块和Streamr网络中的原始数据。数据流中的来自数据源的事件以规则或不规则的间隔持续发射新的数据点。 以下是一些以数据流方式生成的实时数据的典型设置：

● 股票市场每当出现新的出价或报价，每次交易发生时都会产生新的事件。

● 公共交通工具每几秒广播它的身份，状态，速度，加速度，地理位置和去向。

● 当在其范围内检测到移动物体时，运动检测器发送信号。

● 在小工厂里，物联网传感器通过电力驱动测量驱动操作当中的温度，速读和震动。

● 空气质量传感器测量城市中的一氧化碳，二氧化硫，二氧化氮和臭氧水平。

● 地震仪测量火山活动区域的地面运动。

● 专业运动员佩戴的智能服装收集心跳，温度和加速度等生物特征数据。

数据市场提供了大量可选可供订阅的可信赖的时间戳数据。 一些数据源自成熟专业的数据供应商和再分配者，一些来自公共，开放数据源。重要的是，该平台允许任何人贡献数据和从中获利。虽然公司从传感器和设备中传输有价值的数据，但公民也同时在生产有价值的信息。

例如，穿戴智能手表的人可能会将心率数据放到数据市场上。 数据可以匿名提供，因此不会侵犯隐私权。 谁会对这些数据感兴趣？ 那么一家制药公司可能会购买它来进行研究，或者一家公共医疗机构可能会使用它来了解人们进行运动的频率，或者是公众的压力水平。智能手表制造商可能会购买它来获取他们的心率传感器的功能的诊断。 数据生产者只是通过提供数据来就可以赚取日常收入。

数据市场中的订阅不应由软件开发人员，数据工程师或数据科学家发起。事实上，分散市场可能最终以机器对机器交易为主。自动机器，机器人，智能家电都在操作中需要数据，并对生态系统其他参与者生产有价值的数据。

自动增值优化模式将会出现。 AI订阅股票市场原始数据，应用专有模式识别来生成交易信号，并在同一数据市场上出售这些信号。

虽然数据市场中的大部分内容将免费提供给所有用户，但仍有的数据需要支付，有的数据需要终端用户提交许可证。 在这种情况下，需要一种订阅许可证。许可证给予一种权限在特定时间段内

，在特定条件下访问数据，并且是收费的。这与流媒体音乐有着非常的相似之处：您不需要拥有订阅的数据，您只要在Spotify上听或从iTunes下载歌曲即可拥有歌曲的权限。

数据许可证在智能合约上实现。 区块链的巨大好处是它提供了一种无需信任和去中心化的方式来存储使用条款和访问权限，并确保按照约定进行支付。

在更广阔的背景下，在市场上可能有强大的网络效应。 内容越多，数据贡献者和数据消费者对某主题数据的吸引力越大。在Streamr数据市场中，门户网站（实现为Dapp）有助于发现存在的数据，为数据流的创建和管理提供了一个全面的工具包，并且可以轻松订阅所选择的数据流。

4.Streamr 网络

网络处理去中心化数据管道中的所有消息。该层由元数据（事件和流）和代理节点组成。代理节点对元数据进行操作，代理节点的集合构成处理去中心化存储和去中心化消息传递的点对点网络。

基础设施层使用Ethereum的底层堆栈进行操作。 节点协调需要强有力的共识，这是通过智能合约来实现的。原始事件数据本身往往不会进入区块链，这样隔离能使Streamr网络扩展到每秒数百万个事件的处理量。

Streamr网络将可扩展的基于云计算的实时数据传输（例如Kafka，ZeroMQ，ActiveMQ）的最佳实践与去中心化的点对点/加密货币（Whisper，Bitmessage）中的最佳实践相结合。基于云的框架使用高效的分片和持久性方案来达到高吞吐量，但只能在可信的本地网络环境中使用。点对点协议展示了路由，节点发现，NAT遍历，位置混淆等的有效策略，但无法提供数据密集型实际应用所需的吞吐量。

5.Streamr 智能合约

许多以太坊智能合约支持Streamr网络和数据市场的运作。 Streamr网络使用智能合同进行激励，协调，权限和完整性检查。数据市场筑建在网络提供的数据许可和获利的功能之上。 DATACOIN，一个ERC20代币，被用于激励，声誉象征，以及付款方式。

DATAcoin

DATAcoin是数据生产者和消费者之间的补偿手段。 这也是在点对点网络中运行代理节点的激励代币。DATAcoin是运转的基础，是社区的声誉度量。 在更大的图景中，这是一种获取数据作为有价值商品的方式。

图 6. DATAcoin 往数据的相反方向流动。

在去中心化的数据管道中，数字代币是不可或缺的。DATAcoin是Streamr网络的使用代币。DATA是代币的符号。

● 维护和运作点对点网络会消耗资源：时间，电力，计算能力和通信带宽。第2.4.7节描述了参与代理节点的激励。

● DATAcoin是生产者和消费者之间的补偿手段。 换句话说，它实现了数据生产者的货币化机制。这激励数据供应商加入和帮助社区成长为每个人的利益。

● DATAcoin是业务的基础，是数据生产者，数据消费者和消息代理在社区的声誉的度量。

各方从DATAcoin交易中获得回报：发布数据，使用数据以及运行网络的代理节点。 数据生产者在将其发布的事件发送给用户时获得代币回报。 而订阅者通过接收事件来获得回报。代理节点通过帮助数据传递和持续性而获得回报。 这记账很容易：回报等于交换的DATAcoin的数量。 差异在于订阅者回报最终会过期，而代币结余则不会。

DATAcoin是在以太坊上实现的ERC20代币。 代币智能合约维护DATAcoin结余，并确保以可靠和安全的方式处理付款。遵循ERC20标准确保与钱包和其他代币的互通性。