本文主要是介绍全能型公链Thinkium的介绍与技术文档，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

Thinkium是什么？

Thinkium是一个通过分层多链结构运行的全能公链网络，集成lay1+layer2各项技术（分层及平行子链、同构及异构跨链、分片、EVM及资产桥等），具有线性成本下的无限扩容能力。

Thinkium希望成为区块链底层设施承载互联网级别的大规模应用，链接物质商业世界和数字世界的桥梁，打造Web3.0的商业世界。

Thinkium于2017年成立，基金会成员及技术顾问包括IEEE协会核心成员，美国高校教授，前纽约商品交易所高级工程师，前香港交易所高管及“Blockchain Sydney”的主要组织者。

1.Thinkium可以做什么？

1.1 Thinkium能解决区块链世界数字资产的高效自由流通

Thinkium集成layer1+layer2的各项优秀技术，支持分层及平行子链、同构及异构跨链、分片、支持EVM及资产桥，可全面连通目前区块链世界的所有数字资产，使得各类资产在Thinkium上高效互通。

1.2 Thinkium希望链接物质商业世界与数字世界

Thinkium采用独有的分层多级链结构的设计，通过分层多链、链内分片和子链互通实现性能无限扩展。解决承载Web级别大规模用户的需求。目前TPS达到100,000+。

基于Thinkium底层安全共识网络，任何用户都可以搭建并定制不同业务的行业公链。基于Thinkium主链低成本、高效跨链，性能无限可扩展、复杂合约高并发等特性，行业公链的应用范围也可以无限扩展，逐步弥合物质商业世界与数字世界之间存在的鸿沟，开启Web3.0的商业新世界。

2.Thinkium的项目亮点

2.1全能互通：集成layer1+layer2的各项优秀技术，支持分层及平行子链、同构及异构跨链、分片、支持EVM及资产桥。可全面连通目前区块链世界的所有数字资产，使得各类资产高效互通。

2.2高效跨链：支持无限分层的“Aplati Tree”扁平树链结构，使跨链效率得到极大提升；“双币”子链生态，本质上解决ERC20无法跨链的问题

2.3性能强大：基于Actor的并行模型，可实现复杂合约高并发，目前TPS达到100,000+；结合结构化和非结构化网络方法，同时保持效率和稳定性

2.4可无限拓展：分层多链结构、链内分片和子链互通，既支持链数量扩容，又支持单链分片扩容，实现性能无限扩展；四层系统架构，便于系统升级和扩展

2.5公正可信：同根的公链与联盟链体系，同时满足「保密」和「价值流通」的需求；Themis Network综合治理机制，建设公平的社区治理环境

2.6高度定制化：业务链可以根据不同的交易类型或业务实体独立运作，业务链的应用范围也可以无限拓展。主网功能强大，支持一键发链、链上更新、跨链传输信息等

Thinkium的技术优势

1.Thinkium采用独有的分层多级链结构的设计，通过分层多链、链分片和子链互通实现性能无限扩展。

在Thinkium的设计中，主链相当于负责记录、协调和调度的“交通枢纽”，业务链可以根据不同的交易类型或业务实体独立运作，并通过主链提供的证据进行跨链沟通。业务链也可以形成从属父子关系链，其中子链继承父链的属性。

每个业务链都可以向下扩展自己的子链，当发生拥塞时，可以通过将链分片以提高链的吞吐量来将请求散布在不同的片段上。随着分片数量的增加，链的吞吐量线性增加。分片本身也是一条独立运行的链，分片之间会有针对跨分片交易请求的优化，提高分片链间的跨片交易执行速度。

Thinkium的分层多级链结构是灵活和可伸缩的，并且可以动态调整。因此，每条链都不会成为整个网络的性能瓶颈。另外，随着链数的增加，整个系统的吞吐量线性增加，而不会生成太多冗余消息。

2. 支持无限分层的“Aplati Tree”扁平树链结构，跨链效率极大提升

Thinkium设计了“Aplati Tree”扁平树链结构，可无限分层，在这棵树Tree的理论模型中，非叶子节点x对应的区块链系统为结构区块链，负责对x的所有子节点对应的区块链系统的节点集合和区块集合进行维护；叶子节点y对应的区块链系统为交易区块链，所有交易数据都在交易区块链上进行共识。

整个树总体分两大层，主链层与子链层：所有节点均在主链网络中，同时又在自身的子链网络中；子链和子链之间网络相互独立。由主链对链的逻辑结构进行管理，使得物理上相互无关的子链，在逻辑上建立父子关系，使其具有业务相关性。主链和子链都可以往下再有逻辑子链和分片，使Thinkium链与链之间的跨链效率得到极大提高。

3. 四层系统架构及共识协议栈便于系统升级和扩展

Thinkium设计了一种四层系统架构及共识协议栈，以方便系统将来的可扩展和升级。

第一层「任务层」，设计了master共识算法，主要解决全系统总体共识，主要负责划分请求和节点，并将不同的请求分配给特定的委员会进行处理。所有请求首先发送到任务层，在那里它们将被分割并分配给不同的委员会进行并行处理。由于并非所有请求都可以并行处理，因此需要根据其类型进行划分。此外，所有活动节点都在任务层注册。这些节点以随机方式被划分到不同的委员会，并被分配不同的请求。我们需要确保每个委员会都是可信的，即每个委员会内部的恶意节点比例不会超过系统设定的某个阈值。

第二层「处理层」，设计了TBFT共识算法，主要解决单链共识问题，需要处理分配的请求并生成日志。每个委员会包含一组节点，当委员会收到给定请求时，它需要处理请求，达成共识并生成日志。由于每个委员会的可信度由上层保证，因此该层只需要考虑如何尽快在委员会中达成共识。

第三层「数据层」，设计了Siamese共识算法，主要解决多链之间的共识，每个委员会生成的日志和请求数据会根据特定的编码方法进行聚合，以形成单一的日志。系统的目标是每个节点生成一致的日志。因此，需要聚合算法来集成委员会中节点生成的所有日志，并达到统一日志。还需要编码方法来减少每个节点的存储。此外，由于节点会不时地加入和离开委员会，因此必须使来自数据层的相应数据进行同步。

第四层是「网络层」，它是在节点之间建立连接并提供通信的基本层。该层是整个系统的基础，为计算节点之间建立通信。在网络层内，我们可以构建一个多层网络，为每个委员会建立一个共识网络层。

4.基于Actor的并行模型，实现复杂合约高并发

「复杂合约高并发」极大程度上提高了任务的执行效率，能让Thinkium更高效地承载大规模的交易，支撑起大用户量的复杂应用运行，使得原本受限于技术成熟度的区块链商业项目能够更好地落地。

Actor模型允许以异步和无锁的方式在多链系统上实现复杂的逻辑。在此模型中，将涉及一组帐户的交易分为消息形式的多个步骤。每个消息都由唯一的主体接收并由相应的链执行。在所有消息执行完之后，事务才最终实现。

消息有两种类型：外部消息和中继消息。外部消息由使用私钥签名的帐户创建。中继消息是由在执行过程中执行send命令的帐户生成的，类似于以太坊中的消息。最大的区别是中继消息的执行在Thinkium的模型中是异步的，在以太坊中是同步的。因此，Thinkium模型中的消息支持跨链传播。

5.“双币”子链生态，子链代币可自由跨链

    Thinkium支持子链建立独立的行业生态，每一条子链（及以其为根的链树）可以原生带有除基础代币外的第二种代币，用作该子链体系内的业务应用及市场流通。第二代币从根本上与以太坊的ERC20不同，首先它不是ERC20合约中的一条数据记录，而是被记录在每一个账户内，只有该账户私钥能够管控；其次，由于可以通过链结构将具有业务相关性的链组成树状结构链关系，树中所有节点链都可以继承树根链对第二代币的设置，使得该第二代币可以通过跨链交易在这些业务相关链间进行转移，从根本上解决ERC20合约从本质上带来的无法跨链的问题。

6.允许独立搭建体外单链，降低试错成本和融合成本

Thinkium针对在业务早期希望以最小成本搭建符合自身应用链的场景，提供了搭建独立单链的能力，助力使用者快速、低代价的使用Thinkium区块链。随着独立单链自身发展，需要与更多的链进行交互，希望更大的生态空间时，也可通过全链映射的方式联入主链，获取Thinkium整个系统的能力。

7.同根的公链与联盟链体系，同时满足「保密」和「价值流通」的需求

由于Thinkium的四层架构以及共识协议体系，Thinkium方便的衍生出需要许可的分层多链联盟链架构。这为Thinkium成为链接物质商业世界和数字世界的桥梁，打造Web3.0的商业世界提供了基础。利用Thinkium底层设施，商业主体可以根据自身需要进行业务拆分，将一部分必须严格保密业务放在可信的「联盟链」中，将另一部分需要更大范围流通的业务放到「公链」中。这样的业务拆分可以同时满足「保密」和「价值流通」的需求。公链和联盟链亦可以根据业务调整进行切换，实现可信融合。

8.结合结构化和非结构化网络方法，同时保持效率和稳定性

在Thinkium中，针对不同的链和不同层的共识协议构建了不同的P2P网络，同时结合使用结构化和非结构化方法来提高效率。针对特定网络使用结构化P2P网络方法来减少冗余并提高效率，同时使用非结构化传输来保证稳定性。

9. Themis Network综合治理机制，建设公平的社区治理环境

Themis Network综合治理机制是基于全网用户的治理机制，每个用户投票（公投）都有一个相应的特定“提议”，一个提议就是一个最终要执行的交易，只不过这样的交易执行时不是验证签名，而是对其公投结果的证明的验证。用户参与治理方分为几种：基金会、委员会、DSO、DAO和普通账户。提议也对应分为种：基金会提出的提议，基金会、委员会、DSO、DAO基于组合审议共同提出的紧急公投提议，通过公众投票胜出的公众提议。所有用户可以在每一个提议的公投期间，将自身通过质押获得的投票权以“同意”或“反对”的方式投给该提议，在公投结束时，按规则判定该提议是否通过。任何时候只有一个公投在进行，至多增加一个紧急公投。

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