译者声明：本作品的翻译版本仅供个人学习欣赏之用，不得用于任何商业目的，不得以任何方式修改本作品，基于此产生的法律责任本人不承担连带责任。（请以英文原贴为准，并回复它：
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天空币SKYCOIN QQ交流群: 286238586
天空线-天空币网络项目
目标：
●提高宽带的效率.为现有的互联网运营商提提供了一种替代解决方案.更有效的解决最后一英里难题.
●为社区建立自己用户可操控的宽带运营基础设施.
●大约在七月份启动网络配置项
天空线是一个全新暗网网络协议.
●低延迟率(就像基于TCP/IP那样的网速以及从理论上讲在本地更快的网速)
●高性能(视频设计,文件共享和高吞吐量的各种应用程序而准备)
●隐私保护
●支持在无线WIFI网络上运行
●支持类伦敦清算交易所式的操作(暗网/全覆盖)
天空线通过激励机制解决网络分布的浸出问题.
●用户通过提供网络相关资源得到天空币.
●用户通过币值来消费网络资源.
天空线是自由开放使用的.
●任何客户端都能链接到天空线的节点之上.
●我们的目标是创建一个全球开放使用的网络项目.
天空线是保护您的隐私的.
●网管不能过您的节点追溯到您的IP地址.
●通过节点流量转发,只能看到前一步及后一步.
●被动观察的第三方无法链接到个人的数据流量包或是用户的数据中来.
●第三方与转发节点均无法读取数据流量的内容.
天空线有专门为大规模集成电路ASIC FPGA的设计.
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======天空线网络项目=====
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天空线网络项目使用底层路由的存储,转发协议.
路由：概述
一系列节点覆盖了风格的核心.
●每个节点由一个公钥哈希识别.
●每个节点具有收到讯息,传递讯息的功能.
●节点通过流量收发硬币.
●通过节点B构建节点A与节点C之间的联系.
●通过节点A连接到节点B,从而建立一条线路.
●节点A延伸到节点C形成一条线路.
●通过构建一条从节点A到节点C的线路,达到交流数据的目的.
一条路径:A->B->C->D
●某个节点只能知道前一步及下下步的路由.例如:节点C只知道信息通过节点B向节点D传达,而对节点A不知情.
●B不能推断是路线的起源。
●节点B不能据此推荐是节点A的起点
●节点C也不能推断是信息最终的目的地.
●节点B和节点C无法读取信息的内容(端到端之是加密)
●某个被动观察无法参与一个特定的信息, 从而无法获取有信息的内容,包括收发信息的路由(数据链及路由层加密技术)
●多个信息从多个路由到同一目的地可以捆绑混合收发,降低被动观察者进行数据流量分析的能力.
最简单的实现路径是使用一个128位的前缀.每个节点读取前缀和在表中查询,以确定下一个节点的数据转发.
数据源具有完全控制路由的能力.
●每个节点可以更新它的路由协议独立以便满足他们的需要.
●数据源可进行优化,以便像降低VOIP或游戏的网络延迟.
●数据源可以优化网络路径的吞吐量,以便视频和文件应用分享功能的使用.
●数据源可以绑定多个路由到目的地,以达到冗余,降低延迟及吞吐量的目标.
●一些应用程序在应用层将绑定多个平行的线路
●隐私(看门人节点,TRO型网关/匿名服务)
●吞吐量
●降低延迟
●冗余
这是天空币覆盖网络的核心.这很简单,同时也很强大.技术及实现细节将在此后详述.
●路由是通过一个非常简单的表进行查找.
●每个空包是恒定的,不会增加线路的长度.
笔记：
-目的地不知道数据的起源身份.身份不在路由层,而在应用层.身份必须通过基础公钥设施进行确认.
-通过中间人进行攻击是不可能的.数据源可以通过他们的公钥验证目的地.
-基于IPV4明显增进其隐私性,在原来的IPV4任何人都能看到目的地所处理的数据包,以及数据包的来源和内容.
-由于服务运营商使用”热土豆”式路由,导致性能优于IPV4/BGP
-端到端之间加密的数据包注入攻击和欺骗式攻击.欺骗式交流需要连接两端的私钥.
-加密技术是快速的.目标是10GB/秒的FPGA的硬件吞吐量,200MB/秒在AMR中.
激励：支付协议
-节点需要转发流量和收到天空币.这是相当于”挖矿”天空币.很多用户将通过这种方式获得他们的第一枚天空币.
付款,运输不应泄露数据源节点的身份.天空币将使用盲代管费通过三分之一,直到开发出更好的协议.
每个节点在路由记录交通和数据源节点记录.他们将解决宽带定期支付的问题.
起源将拿三分之一的天空币进行托管.假名账户由第三方创建.每个节点可以验证起源及其支付能力,这是通过第三方进行的,不用原来的身份.对于第三方而言,每个数据源将出现多个未链接的假名账户.每个数据传递节点将显示为多个未链接的假名账户.
小型的交易会在内部解决,通过离链交易完成.离链交易可以撤回到一个新生成的区块上,不使用地址平衡,除非超过阈值(目前为1个天空币),这将减少区块链的膨胀并鼓励用户离链交易.
数据源路由：链路层加密
通过默认的链路加密及端到端加密之间的跳数.一个典型的应用程序将使用链路层加密,加密然后再进行适当的应用层加密.
加密节点之间将会很快.FPGA以10GB/秒的网速提供支持.ARM的处理器都能以250MB/秒的速度进行.
目前最佳的候选算法是CHACHA20同SECP356K1密钥交换
CHACHA20仅是使用简单的算术运算,比起AES相对对嵌入式设备的速度更快,比AES更耐定时信道攻击.
现在一个CPU可以每秒运算6000次SECP256K1 ECDH .将会让密钥在延迟的节点之间往返一两次.这会构建一个单独的而又重要的相互访问模式.
以的沟通密钥应当通过不断累积用ECDH收到加密信息.
沟通的的密钥,通过公钥密码机制(ECC)建立了更快更强的不对称加密算法(AES),从而达到加密通信的目的,CHACAH20.这就是在最基本的节点之间的链路加密的方法.
节点A与节点B之间的协议.
-节点A通会生成会话密庶发送加密的数据至节点B
节点B的公钥和私钥P,P是是椭圆形加密曲线上的一个点SEP256K1.P是一个256位整数.P的基准达到节点B,并保障曲线算法及加法运算的难度
-节点生成一个临时的公钥与私钥(Q,Q节点 随机生成一个20字节的整数.这是私人密钥Q节点提出Q的权力为基点,以用来成密钥Q,这是曲线上重要的一点.)
节点A发送，P×Q（曲线P，这是B的公钥，提高难度的Q值的点）
节点A发送P到节点B
节点B接收P计算p×q，节点A可以计算p×q，这是平等的。这是秘密，这是散列生成会话密钥。
P = B×Q，那么p×q等于（B *p）×Q P×Q =（b * P）×q =（b * q）×P = Q×P，Q = b *你既然知道Q，Q和P，P和B知道，P和Q，所以A和B都可以计算P和Q×P和使用作为他们的秘密。由于三分之一方也可能知道节点A的私钥P ,或是节点B私钥q，因此三分之一方不能计算这个“秘密”的，所以三分之一方不能读取这个加密.
节点B将会更新密钥通信的收据.节点A通过开始发送新密钥,以尽快确认收到节点B传来的数据
-节点A通会使用CHACHA20加密通讯发送的加密信息至节点B,这是一种不对称的密钥加密法.
未来可能改进项:
-高频的密钥加密通讯更新.ECDH密钥每隔几秒或几分钟就进行通讯.
-散列密钥与新的ECDH加密生成新的通讯密钥.
。通过使用随机数为每个消息生成临时密钥,增加到加密包和散列.关键是永远不要重复使用相同的包或散列进行加密.
-删除已知信息的文本.
-底层消息是16或32字节的倍数.
IPV4网关:需要绕过现有的互联网服务商.
很多人对网络服务商只有一个选择.本文将简要介绍一下如何通过天空线增加竞争.
一些应用程序,可以在本地运行天空线的网址空间.像BITTORRENT这种应用,文件同步和通讯应用都会很感受到很强的受益于天空线的基础设施,并且做出相应的修改,让它运行得更好.
其它的应用程序,如NETFLIX,FACEBOOK,TWITTER需要一个天空线的IPV4和IPV6网关接口才能覆盖网络.
用户选择了一个当地的有天空线的网关服务器的主机托管服务商.用户通过IPV4通讯链接到网关(类似于一个VPN).用户IP将做为网关服务器IP出现.服务器具有千兆连接到多个高速 互联网骨干网之上,这对于互联网服务商是不限速的NETFLIX.用户会有多个网络服务商可选择用天空线IPV4网关.网关服务商将基于天空币计量基础上为此付费.
在用户家天空线节点连接到网关对所有可能的线路上.天空线通讯从一个路由器主机到托管中心网关的IPV4流量.网关的IP地址节点显示得是用户的IP地址.
举例说明：
用户若拥有一个10MB/秒的调制解调器.他们就能安装一个天空线路由器.通过路由器连接到他们的电脑,连到天空线无线网络节点,以及他们的电缆模型上.天空线路由器配置是IPV4.人们通过路由连接计算机.
天空线无线网络节点连接到他们邻居的节点上,通过无线天空线,这是连接到一个10MB/秒的调制解调器上.而邻居也有一个200MB/秒的5GHZ的无线网络,通过定向的点对点的天线,连接到天空线无线网络的节点上,在大街上就能进行.
用户做了一个与清算所式的天空线路由器,用它连接到节点,不断递归广度优先搜索及建立通讯线路.
-他的调制解调器.
-- WiFi ->他邻居调制解调器
- WiFi -> 5 GHz的点对点- 100 / 30 Mb / s的业务/光纤连接
用户将能够访问和聚合所有线路的带宽，连接到IPv4通讯线路。在社区的总带宽和可靠性都达到了一定的水平，用户不再需要的连接调制解调器。
例二：
在一条商业街上有一个100/30MB/秒的SLA光纤宽带.由企业支付固定费用的网络.在不损失任何带宽的的情况下,商业运营天空线路由.
路由器有3个端口.第一个端口是由广域网连接,第二个端口是内部网络,第三个端口至他们在房顶上的的天空线无线网络节点.路由器缓冲区和优先级通讯通过内部网和分配给空闲的的天空线通讯.操作者通过这种模式输送天空币,同进维护降低带宽成本.
天空线进程案例:
<code example>
<link to source code>
天空线进程服务架构:
●每个天空币节点具有SECPK256K1 公钥
●每个天空币节点具有天空币地址识别.地址是哈希节点的公钥.这是关于公钥哈希的IP地址网络.
●每个天空币节点具有对等连接至连接池.这些可以同同步的TCP ,UDP进行物理连接清算所,可以直接通过以太网和无线网络同步数据(网络操作).连接也可以一个”虚拟的物理连接或是经过清算法进行连接”,这将会在后面详述.
●每个连接实例都有相对应的”通道”.每个频道都基于16位整数,这类似于一个”TCP端口”.
●所有的发送与接收的信息都有一个32位和16位长度的前缀通道.
●保留通道0用于天空线进程通信,在后台运行将元信息有送的服务,及其他所需的数据网络运算.
●某个天空线进程可能会暴露”通道服务”.这种服务通过远程节点,处理信道接收的数据消息和数据消息来源,这就是服务的过程.
例如:区块链同步服务.
这个案例表明GO语言线程是可以运行的,服务器的系统架构与语言无关.
你想同步两个不同人(A和B)之间的区块链的公钥,你需要启动这两个人的”区块链服务”实例,同时配置与其相应的公钥,以及与他们的天空币进程相关联.这些服务运行在您的本地进程中的每一个特点频道内.
找到同行：
同步程序的哈希公钥,同时做一个DHT(分布式哈希表)查找到其他同行的同步区块链,一旦发现同行,同行可以与额外的同行通过PEX相互通讯(对等交换).
信息收发
可以根据他们的反映创建服务注册表,并据此发送信息.GO语言式的并发发送.信息的数据结构写入并发送.数据传达.这个方法被称为对应的信息结构.
多个路由及区块链汇合:
如果你有一个2MB/秒的调制解调器,你的邻居民有一个2MB/秒的调制解调器,那么每个你运行的天空线节点,节点可以连接到他的天空线节点,通过共享带宽在两个节点相连.可以采取的方法是通过你的调制解调器用线缆相连.调制解调器是一个传输的瓶颈.用一个4MB/秒的线缆相连,必需使用调制解调器并行路径传输.
像BitTorrent这样的应用能够汇聚众人的带宽连接使用,因为他们自己本身就在在一个区域的宽带内打找开了一个大量的连接.
网络路由:存储 及 转发.
对于在网络中的通信边缘的节点而言,有下列几个问题.
如果你有一个八跳无线网络(专业术语)以及,在每一跳有50%的包丢,那么只有1/256包才能通过.无线网络丢包是正常的,但是做为传统的TCP丢包就因为网络拥堵,需要高速往返找回包.
在网络边缘,天空线的存储转发将沿线路进行.这对天空线的节点内存有要求,同时大大提升了网络的性能.
路径A-> B -> C
每个路径有一个缓冲区，
-每个节点都能持续发送消息,确保他们收到,及确认.
如果从B节点缓冲>C节点就是完整的线路,然后,就会知道发送数据,到发送的数据被确认,这期间是有个缓冲的.
因此,通过两个认知节点之间的链路层.一方面确认所发送的数据传输与接收得到肯定的确认.别一方同是认可从缓冲的数据被发送以及路径中下一个节点被认可.
存储转发：产能利用率
在传统的IP网络中,网络链接的利用效率是下降的.在80%的网络运行所面临的短期数据暴增,使路由失去传送能力,以及网络数据包各种风险性,通过这种方法都有所降低.
TCP解释了任何一种网络拥堵及以反馈的数据包.减少数据包需要重新传输的TCP,以及由于数据延迟,带来的程序超时与等待重新上传,它可以处理这种数据包流断点问题.
通过存储和转发操作,把路由器缓存充满,以至无法发生新的操作.当缓存满时,输入的节点停止发送数据,直至缓存得到释放,再开始发送数据.
这个存储转发操作对于无线网络而言十分重要.只有三个非重叠信道在2.4GHZ频带.这样数据包不断丢失速度加快,很快就让无线网络带宽饱和.无线网络数据包丢失是不可避免的,这不能依靠堵塞或对其容量进行限制的方法解决.
存储转发允许我们满负荷运行无线网络节点,以及利用所有可用带宽,同时不必触发TCP堵塞控制.
实际的网络要求
-软件定义的无线电
-MIMO
-波束形成
-定向天线
合作时间和地球物理传输时间协调，广播功率和频率的使用
- 801.11af空闲频率
存储转发：案例
每个节点，每个路径跟踪
-路径接收节点的缓冲区的大小
-预测缓冲区量(确认以及延迟确认信息发送)
-失败的缓冲区量
偏移量，对每个发送的消息的容量和序列尚未确认
-环形缓冲风输出的字节,属于没有确认的字节.
在链路层的数据段可能包含链接信息,会从多路途径向同一节点发送. 这种不成功的讯息交流分析,将允许更大的数据包在网络上获得更高的MTU支持,由此提升性能.
对于每个发送信息,都会有两个确认应答,首先的确认,数据被路由器的下一个节点接收.这是对报文的确认,每个对应不同线路,其中可能包含多个信息.收到这个确认后,节点不需要保留数据报文.如果数据得不到确认,之后就需要重新发送.
第二,要确认线路的更新剩余闲置字节输入缓冲区.如果一个路由缓存中的字节是足够大的,额外的信息可以通过路由传输.
另一个可能的途径是,维护一个缓冲区,用不同线路不断发送,绕过发送方拥挤的线路发给接收方信息.
例一：正常运行
●路线：A> B ->C
●B有1024 kb的缓冲区的路线
●A发送512 KB到B
●B承认512 kb发给A
●<接收确认（以及清除第一批512 KB，不再需要存储）>
●B转发512 kb给C
●C确认收到512 kb
●C确认从A那里的512 kb已转发
例二：堵塞
●路线：A-> B-> C
●B有1024路由缓冲
●A发送512 KB到B
●A发送256 KB到B
●A发送256 KB到B
●<A因为等待停止发送，已经足以缓冲填补B＞
●B确认A 512 kb和512 kb的收据
●B发送256 kb至C
●C确认256 kb收到发送至B
●B承认B，转发256 KB到A
●<A现在可以发送，256 kb同时还可以附加KB >
数据被假定为在发送以太网连接WiFi和直接收到订单
示例：丢弃的数据包
●路线：A>B -> C
●B有1024路由缓冲
●A发送512 KB到B
●A发送256 KB到B
●B 确认 256 kb
●A推断512 KB没有收到
●A转发512KB
●B确认512KB
●<B现在可以继续发送数据流至C>
存储转发:宽带延迟项目
转发存储要求增加给发送节点用于往返延迟的进程,以及受此影响传输速率往返延迟的产品.1GB的缓存足够8000毫秒的往返延迟,在1GB/秒的传输速率之下.,
存储转发设置应是默认选项,同时也可勾选.
存储转发:效率,质量,和服务
视频,音频及文件下载的缓冲.绝对平均吞吐量超过每秒负担的时间窗口,这时延迟并不最重要的.其他,像网站的请求,视频游戏以及VOIP都是实时的,这些应尽快响应交付.
双重质量要求,”实时”和”分布”,我们可以传输VOIP,网站及视频游戏第一个通讯,降低通讯延迟.可以延迟那些对此要求不高的业务,如视频,音乐,文件共享,当数据流链线路缓冲区空置时,可以进行它们.
我们可以利用链接到接近100%容量时,降低延迟实时信息交流.因此,我们提出的路线,能支付服务水平双重提升.
源路由的多重路径移动连接:
如果节点之间的连接是稳定的,低延迟和高带宽的单一线路足以满足大多数应用程序.一些应用程序,如智能节点输送,开放了大量的连接,以及本机可以用到的所有路由宽带.
如果节点之间的联络是缓慢且不可靠的,或是连接的可靠性及相应的性能不断变化,则会被要求数据交流要有多个冗余路线.
如果一个节点上运行的天空线手机客户端,处于一辆在路上行驶的车辆中,所访问的网络在任何时侯都在不断改变.网络节点将进入一些基站的覆盖范围,同时也会离开另一些基站的覆盖范围.节点必需在应用层有连续的连接,即使物理连接出现了创建及销毁.
一种方法是选择一套可靠的网络骨干节点作为路由终点,然后用这些节点代理数据交流,在一组多个短期的线路之上.
源路由的多路径的可靠性：
这些的数据,在将来,如果可以的话,可以从任意一条收到数据的路径来进行数据恢复.喷泉编码和其他编码方法或许可能是适用的.
源路由：保护节点
隐私,如果用户想要进一步隐蔽他们的天空线节点地址之间的关联性(公钥哈希)他们的IP地址,它们可以被指定为一组固定的,广播他们的注册地址或是作为需要的节点 ,从而解决数据交流传输问题的节点.
源路由BGP：局限性
边界网关协议是目前的主流路由协议,路由问题处理不保持任何数据包状态.反而BGP,使每个网络由它组成的一系列路由器创造.源路由和数据包目的地特设规则,决定了数据包的转发网络接口.路由器的信息彼此相连交流,而别一个路由算法则被用于一个网域的路由.
BGP是界面设计的一系列独立的自治网络.BGP路由具有同质性假设,在一个自治域被假定为集中管理以高可靠性,以及均匀分布的域内路由.网络和社区服务供应商将定制设备与路由相连.
利用网格网络的连通性,自配置及密集设置互连网络路由路径,确保冗余,多家完全违反分层假设的BGP
BGP是下协议,将会解决如下问题:
●BGP不是自行配置的。基于BGP网络需要大量的专业技术，配置和操作
●BGP系统经常需要手动配置绕过损坏和不合适的恶劣配置
●BGP需要特设的路由过滤规则和日益复杂的网络连接手动创建多家
●BGP网络需要高度集中的计划
●NSA有缺陷的BGP路由的目标利用流量拦截点
●BGP假设日趋紧张，尤其是在特设的，网格和移动网络
●分层，BGP单路径作出假设的多宿主和其他的下一代网络的要求实现非常困难
●BGP遭受严重的问题时，网络的链接是不可靠的，如路由抖动。
●BGP路由表的大小呈指数增长的相互连接的子网的增殖。
●多宿主导致BGP路由表大小的大增长。
●BGP负载平衡和多家路由是有难度的。BGP的限制，在实际的网络中利用位置之间的并行连接的能力。
●BGP建立ISP将网络流量对其他网络尽可能快地激励（“热土豆路由”），以防止其性能降低和延迟增加
没有什么可以代替BGP。BGP是最好的解决方案，基于其设计上的限制。
使用BGP是必须的
●是非分层
●自我配置（零确认）
●密集的点对点操作，网络间的冗余互连
虚拟路径：在大规模网络拓扑的天空线
天空线路由实现需要一个节点通过信息维护每个线路.各个节点无法处理个别线路,可扩展性通过别一种机制扩展成千上万种种.
天空线正在试验一种非层次,自组织路由本身支持多宿主和非层次网络因地置宜富有弹性且有效的方法.
天空线作网络尺度通虚拟路由,最大限度减少网络直径.虚拟路径让成千上成人连接被捆绑在一个与一个单一的路由具有高带宽的骨干网络上.
一个“虚拟路由”创造了一种信道链接现有的路线
A -> B -> C -> D
虚拟路径为A->D.B和C可能高带宽长距离连接.B和C只会产生一个单一的路由消费,而A和D的产生的消费则保持在A->D这一信道上.
虚拟路径可以包含从A到D从捆绑数以百计数据交流线路上,而B和C单一路由消费只有经过检验.虚拟路径可以进一步,捆绑多个冗余的路径在来源与目的地之间,确保吞吐量和冗余性能.
虚拟路由允许网络能力是集群大致分层节点,在每一层具有恒定的消费.
在网络边缘节点到汇聚节点推送.边缘汇聚节点连接到高带宽的局域网内部运输和推送到网关节点的之间的接口.网关节点进入高带宽,长距离输送.
虚拟路由由域间路由的现有关系表明,它所支持的.
●非分层路由（数据中心）
●多重寻的
●通过构建在不同级别的层次结构,密集网络之间的互连结构域.
●多重径路由在网络域之间
虚拟路由服从一个三角形平等。如果成本的一种路径-A> B，是C（A ->B）然后
C(A->B->C) >= C(A->B) + C(B->C)
低延迟,低成本来来源偏好,以及低跳路由,从而创造经济激励,构造一下高效的网络拓扑结构.
网络非等级和自组织.所有创建的虚拟路径路由汇总时,自然地的反映了数据沟通交流.
通过BGP,网络尽快摆脱数据交流(热土豆路由).通过天空线,网络竞争提供输送(得到天空币激励).天空线的用户更偏好,低成本,低跳,低延迟的路由.优先采用直接长途连接源与目的地之间的网络,因为他们具有更低的延迟以及较低的跳数.
为了提高效率,带宽容量,和数据风机(线路数量-每个虚拟路径捆绑而成)在每一级网络层次结构必须是恒定的.为了达到一个恒定的网络直径,用户数对数路由相当增长.
源路由:虚拟路径,同步光纤拓扑结构
一个多重输入,多重输出的虚拟路径,可以为物理实现同步光纤环,在每个城市的同步光纤天空线节点,通过拓扑传递.天空线节点作为天空线网络和同步光纤拓扑之间网关路由器.
节点可以连接多个消息队列大数据包从相在的源至效率相同的目的地.
消息在一个城市一个托管中心进同步光纤网环,天空线节点.消息目的地和路线是通过读写和传送信息编码的同步光纤网段.在消息到达目的地同步光纤网段天空线后,继续沿着它的路径前进.
多重输入输出,因此虚拟路由是一个列表节点加上天空线的传送成本,用来描述一个同步光纤网环或是完连接的拓扑结构,在列表中的任何节点具有传送到列表中的任何其他节点中.
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