贝尔链（BaerChain）分布式智能合约的游戏生态平台

贝尔链(BaerChain)是基于 区块链 构建的分布式智能合约的游戏生态平台。它将颠覆传统的游 戏行业规则，以去 中心化 的结构直接将整个游戏生态链上的组成分子连接起来，实现资产对接、流通、和存储。

BaerChain团队负责游戏底层公链及生态的搭建，面向全球游戏开发者提供区块链底层技术与智能合约。生态方面，将实现游戏内经济体系和BRC经济体系的打通和协同，各游戏间的虚拟货币兑换也可以通过与BRC无缝对接实现价值转换。在游戏中获取的BRC Token还可以兑换其它货币。

BaerChain平台会构建游戏玩家社区，方便全球玩家交流、协作。对于玩家而言，他们将有机会从游戏立项时就参与投资、反馈、评论。让玩家从玩游戏中获取全方位的乐趣、话语权和价值收获。对于开发商而言，这个平台将提供前所未有的融资机会，解决不同游戏支付系统繁琐、效率低、手续费高昂等问题，并提供完整的经济体系确保游戏收入。

BaerChain的愿景是开发高性能强需求的底层游戏公链，推动游戏产业的发展进步，致力于为全球游戏产业区块链应用做出杰出技术贡献。

BaerChain区块链+游戏垂直领域

目前行业内上线的主链大多定位为广泛而多领域的应用场景，区块确认交易不可逆时间介于1s-60min之间,再叠加互联网自身的不可抗延迟环境，其网络响应速度远不能达到传统游戏的频繁、高并发、连续及时性毫秒级处理要求。已经应用的游戏主链存在稳定性、扩容性、资源相昂贵等问题。

贝尔链技术团队深耕游戏领域多年，对区块链底层技术研发，区块链游戏应用的各种高并发，密集计算，反外挂，账户安全有着良好的逻辑设计与适配。考虑到游戏的各类场景，从底层对TPS优化，结合分布式存储对游戏静态资源进行存储加速，并且提供多链分离游戏中不同频率不同价值的资产数据，接入专用的DCC加速器，能够为复杂的即时类游戏提供高可用高性能的响应支持。未来，贝尔链主链将满足第一梯队至第四梯队所有类别游戏运行处理要求。

系统架构

1 概要

贝尔链（BaerChain）致力于高性能公链开发,其底层技术针对贝尔链应用场景进行了深度优化与升级。主要设计概要如下:

2 整体架构模型

核心服务层

接口&应用层

B GDK( B a e rCha in G ame De v e lopment Kit – 贝尔链游戏开发组件)

贝尔链核心开发团队会为游戏开发商提供接入贝尔链的开发环境，包含DCC Kit、RDSNKit、Exchange Kit等组件及对接标准，可使游戏开发者在没有区块链技术储备的前提下，轻松接入贝尔链生态，以低技术门槛的方式，完成传统游戏向区块链游戏的进化，开启全新的价值游戏篇章。

分布式游戏应用(De c ent r a l i z ed G ame -Appl i c a tion)

DGapp是存在于贝尔链上的游戏应用的Client，通过BGDK的改造，游戏应用能达到数据和游戏本身的双重永不消失，满足游戏在区块链领域的永生需求。

游戏逻辑服务端( G ame S e r v e r Appl i c a tion)

GSA是支持Client的Server Application，同样经过了BGDK的接入，GSA与DGapp一样，永久地存在于RSDN中，实现服务端的永不消失。

贝尔链游戏商店( B a e rCha in G ame S tor e )

贝尔链会在生态内推出一个类似App Store的游戏下载商店，商店内会自动同步更新最新的符合BaerChain标准并被准入的DGapp，方便用户畅享贝尔链的价值游戏世界。

贝尔链通证管理工具( B a e rCha in Tok en- M anage r )

贝尔链核心技术团队基于社区及业务需求，开发出了高安全性，高拓展性及功能灵活的通证管理工具，该通证管理 工具 与贝尔链生态入口进行了集成。

贝尔链矿机程序 ( B a e rCha in M ining-Appl i c a tion)

基于CREM的预先设定，贝尔链核心团队将发布运行于专用资源矿机上的矿机程序，通过将矿机的性能资源并入网络，为社区成员提供一个巩固贝尔链技术基础的通道。基于CREM，矿机程序亦会对此类行为按激励模型进行通证发放的奖励。

分布式游戏资产交易所 (De c ent r a l i z ed G ameAs s e t s Exchange )

该应用与BGDK有交集，BGDK为游戏开发提供了场内交易所接入规范及工具。分布式游戏资产交易所具备“场内”和“场外”两种形态，通过BRC为价值流通量化载体，实现贝尔链游戏生态内资产的快速流通，以市场的力量保障价值的成长。

3 贝尔链业务架构图

业务架构介绍

依托于LSAC、SBSC双链实现资产与游戏资源上链，由RDSN提供资源分布式存储，DCC提供游戏所需算力，实现任意类型游戏永久在线。

用户基于SBSC获取游戏资源Hash索引，安装时，通过RDSN冗余分布式存储下载对应游戏资源包到本地。

DCC分布式算力集群按照算力调度程序，容器化部署游戏服务端运算程序。

用户通过Lighting Gateway匹配最近、最快DCC算力节点，实现超低延迟的流畅游戏体验。游戏过程中，DCC通过BGDK与LSAC进行通信，实时的将用户资产数据写入区块，使用户的资产得到安全保障。

CREM运行逻辑

通证的典型流通场景包含但不仅限于以下几种：

·资源使用预充值 资源以BRC计价，使用之前需要充值相应的BRC。充值的通证会在使用资源后进行消耗。

·通证价值转移 持有通证的账户进行相互转账，达到流通目的。

·资产交易 在中心化交易所使用通证交易游戏资产，使游戏资产与通证流通性增强。

·资产资源回购 释放预充值且未消耗的资源。

·资源提供分红 资源提供方通过消耗资源获得通证分红权。

公平资源计价公式

·存储资源 按照存储时间与资源占用大小，仅消耗存储成本费用，资源按照备份率计算成本。存储成本单价是动态的，由联盟成员共同决定。

● 存储成本（SC） = 资源大小（RS） * 存储单价（SUP） * 存储时间（ST） * 备份数（NB）

·网络资源 网络资源将只采用流量计费，从节点同步的数据，将支付网络资源费用，而普通玩家拥有某个游戏资源，根据P2P协议，部分游戏资源会从玩家节点下载，那么这部分内容消耗的网络资源将不计算费用。网络资源的单价同样由联盟成员共同决定。

● 网络成本（NC） = 流量（Traffic） * 流量单价（TUP）

·算力资源 算力采用固定算力租用制 + 弹性算力。基于游戏的公平性考虑，游戏项目需要额外的机制来反外挂，针对不同的游戏，可以选择不同的算力策略。算力包括串行速度、并行速度和内存。弹性算力可以解决计算高峰问题。

● 算力成本（CC） = 固定算力单价（FCUP） * 时间(T) + 弹性算力成本（ ECC ）

● 总成本（TC）= 存储成本(SC) +网络成本(NC) +算力成本(CC)

激励机制

总奖池通证分红：资源提供方以提供资源的形式加入贝尔链，提供的资源将以量化的方式，计算资源提供方获得的回报。所有已通过资源消耗进入总奖池的通证，将全部归资源提供方所有。按照贡献比例自动分配。

资产交易手续费分红：使用贝尔链提供的BRC在各游戏中做资产转移时，将产生一定的手续费，用户能够轻松的将资产转移到之后的游戏。这部分收益将由贝尔链核心团队，贝尔链资源提供方，贝尔链早期投资人按一定的比例分红。

·硬件挖矿 智能硬件通过提供去中心化的存储网络挖矿，获得BRC奖励。

·有利行为挖矿 社区以BRC的形式奖励为社区做出贡献者。一切有利于社区的行为将获得奖励。包括推广普及奖励、漏洞发现奖励、代码贡献奖励等。

技术方案

1 区块结构

在贝尔链（BaerChain）技术中，区块的数据结构分为了区块头（Header）区块体（Body），其中，区块头（Header）包含了链接到前一个区块Hash，并通过对时间戳、随机数、区块体内容、前一区块哈希等元素，保证了链数据的不可逆；区块体记录了被打包的交易完整信息，通过MPT（Merkle-Patricia-Trie）利用字符串的公共前缀来压缩字符串，以达到提高查询效率和节省存储空间的目的。

2 Peer-to-Peer网络

Peer-to-Peer网络主要采用了Kad算法实现，Kad是一种分布式哈希表(DHT)技术，DHT算法在资源编号和节点编号上就是使用了分布式哈希表，使得资源空间和节点空间的编号有唯一性、均匀分布式等较好的特性，能够适合结构化分布式网络的要求。使用该技术，可以实现在分布式环境下快速而又准确地路由、定位数据。节点通常采用TCP协议与相邻节点建立连接, 建立连接时也会有认证“握手”的通信过程，用来确定协议版本，软件版本，节点IP，区块高度等。

3 共识机制（SH-DPoS）

Delegated Proof of Stake （DPoS）中文名：授权股权证明机制，是目前为止较为符合贝尔链性能要求的区块链共识算法，根据这种算法，全网持有通证的人可以通过投票系统来选择区块生产者，一旦当选，任何人都可以参与区块的生产。被授权的区块生产者应该满足一系列的要求，主要有长期在线、网络稳定。超级节点数量并不是不可变的。节点的数量会在安全性与速度上做一个平衡。但是我们可以看到，超级节点的数量都保持了奇数个，一个简单的解释是，这样子更有利于达成共识，就如同举手表决一样。

每1秒生产一个区块，这个值是可变的，控制在0.5-10秒之间。任何时刻，只有一个生产者被授权产生区块。如果在某个时间内没有成功出块，则跳过该块。

以超级节点的个数为一个出块周期。假定我们使用51个超级节点。在每个出块周期开始时，51个区块生产者会被投票选出。前50名出块者首先自动选出，第51个出块者按所得投票数目对应概率选出。所选择的生产者会根据从当前块时间导出的伪随机数进行混合。以便保证出块者之间的连接尽量平衡。如果出块者错过了一个块，并且在最近 24小时内没有产生任何块，则这个出块者将被取消出块权利。除超级节点外，我们的联盟其他的节点作为备用节点，都是有机会成为区块生产者（即超级节点）的。

交易确认

由DPOS共识算法维护的区块链一般出块者都是100％在线的。这就是说一个交易平均0.5秒后，会被写入区块链中，同时被所有出块节点知晓这笔交易。这就意味着只需要1秒，一笔交易可以认定为99.9％被区块链接收了。

有一些非常情况下例如，软件缺陷，网络拥塞或恶意出块者出现，区块链可能出现分叉。为了确保一个交易是不可逆转的，可以等待30个区块确认。在正常情况下30个区块确认平均需要30秒。

交易证明

贝尔链要求每个交易都包含最近的区块头的哈希，这个哈希有两个作用：

1、防止分叉区块链上出现大量交易记录。

2、使得系统能够知道用户是否在分叉出来的区块链上。随着时间的推移，将很难伪造假链，因为假冒将无法从合法链路迁移交易。

4 去中心化算力集群（DCC）

游戏场景中最核心的资源集群（算力/状态存储/持久存储），分为双层架构，通过Quorom进行投票选举的调度节点，以及分布在不同环境下的资源节点组成。SBSC的调度器通过验证资源使用者的预先充值及余额情况，将分配对应配额资源的调度指令发送到Master节点上。再由Master节点对运行在相应资源/算力节点的该使用者的资源进行动态调度。

Master节点

Master Standby以及Backup Master组成的网络保证调度节点的高可用性。

Agent节点

接入的资源/算力等节点，根据不同资源类型的使用情况，为节点提供者计算应得的奖励。

5 冗余化分布式储存网络（RDSN）

RDSN(Redundancy Distributed Storage Network 冗余化分布式储存网络)是一套利用了哈希表技术的分布式版本化存储协议。通过文件内容摘要（sha256）分片来对数据进行索引。大文件将被分割为固定大小4MB的数据块分布式地存储在众多节点中, 借助P2P网络快速进行资源同步。内嵌的版本及标签管理机制，更加方便进行资源的溯源，发布及管理。

BaerChain 的激励机制使得其上的资源能够比传统的云存储访问速度更快、更安全、更持久，再配合贝尔链超级节点的冗余，使得游戏资源永久在线。

6 双链交互

LSAC、SBSC双链存在交互过程，激励机制计算用户在SBSC/DCC提供存储、算力、带宽所得收益，通过双链交互方式，将收益同步到LSAC。

7 贝尔链虚拟机兼容层

贝尔链在充分考虑使用场景后，为开发者提供了更多的智能合约开发方案，通过实现统一的贝尔链虚拟机兼容层（BaerChain VirtualMachine Compatible Layer）来和区块数据进行交互，旨在让开发者能够专注于游戏逻辑开发，不需要在已有智能合约语言之间进行迁移。目前纳入计划兼容的虚拟机有以太坊虚拟机(Ethereum VirtualMachine)，WebAssembly虚拟机(eWasm)，也有接入游戏开发中常用到的 Lua 虚拟机的打算。

·WebAssembly(eWasm)

WebAssembly（缩写为Wasm）是一个可移植、体积小、加载快并且兼容Web的全新格式。Wasm被设计为可编译C/C++/Rust/Go等高级语言编译为目标代码，支持在Web上为客户端和服务器应用程序进行部署，是开放Web平台的先驱者，并且可能掀起Web开发新的革命性浪潮。

·Solidity(EVM)

以太坊虚拟机已经被用于大多数现有的智能合约，并且可以在贝尔链上使用。可以想象，在贝尔链上，Solidity智能合约可以在通过兼容层中运行，无需或只需要少量适配就可以在贝尔链上使用。目前以太坊上支持的游戏，可以直接在贝尔链上支持。

·Lua (LuaVM)

Lua体积很小，往往使用静态链接嵌入到程序内部，在发布应用时不需要附带任何的运行时支持。因为游戏开发中常用来做计算逻辑，因此考虑游戏开发者的使用习惯，将被纳入虚拟机兼容层计划中。