藝術品區塊鍊溯源防僞平台（連載一）

Netkiller Blockchain 手劄

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Mr. Neo Chan, 陳景峯(BG7NYT)

中國廣東省深圳市望海路半島城邦三期

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文檔始創于2018-02-10

版權 © 2018 Netkiller(Neo Chan). All rights reserved.

版權聲明

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2.10. 藝術品區塊鍊溯源防僞平台

2.10.1. 都有哪些角色參與其中

參與藝術品上鍊，鑒定，交易包含了下面幾種角色。

平台至少有三種角色會

• 使用者
• 機構
• 鑒定師

是以我們需要為不同的角色提供不同的App應用。

使用者端：功能包括防僞查詢，鍊上資産的浏覽，權益轉讓，資産拍賣，資産抵押，社群互動，分享，數字資産行情，錢包等等

機構端：負責資訊收集，資訊整理，資料送出，資料審查，資産上鍊，資産劃撥等等

鑒定師：負責數字資産的鑒定，需要有相關資質。

2.10.2. 需要運用哪些技術

防僞溯源涉及的技術棧

• 紙紋防僞（PaperPrint），紙紋防僞即紙紋防僞技術。它是一種基于提取和識别每張紙與生俱來的、獨一無二且無法仿造、克隆的自然纖維紋理作為防僞特征（即紙紋）來實作防僞的新型防僞技術。
• 熒光防僞油墨，使用熒光油墨印刷技術，在特定波長的紫外線或者紅外線下才能看到。熒光二維碼，熒光印章，熒光指紋，熒光暗記，布滿整個宣紙的熒光圖案。我們可以為每個藝術家定制帶有熒光圖案的專屬紙張。
• DNA防僞, 将藝術家的血液滴在書畫上或者頭發夾在宣紙中間。據說某中世紀著名畫家将自己的精液和油畫顔料混合 ：）
• 特征識别防僞，類似我們手機的面部識别，記錄物品的特征，例如使用電子顯微鏡平射紙文理，畫面局部等等。油畫還可以拍攝X光片。
• 3D 模組化掃描，例如3D掃描器，将物品的3D資料記錄下來。
• 雷射内雕，例如施華洛世奇将 logo 内雕在他的水晶制品中。
• QRcode 二維碼，用于鍊上資料查詢
• NFC(Near Field Communication) 有兩個作用，一可以存儲資料，二用來防僞，因為生産相同UID的NFC晶片難度極大，門檻很高。
• RFID(Radio Frequency Identification) 是 NFC 的一種，差別是不能存儲資料，NFC 不能替代 RFID，RFID 可以實作資産盤點，以及安防。
• GPS 定位與地圖，記錄使用者位置，資産位置，機構位置，鑒定師位置，還能實作次産跟蹤，例如兩次查詢資産的GPS坐标，不在安全範圍，将視為被盜，系統将通知機構或使用者。
• 高清相機、高清視訊裝置
• 安防裝置，CCTV監控，門禁等等

2.10.3. 技術架構

2.10.3.1. 前端技術

由于 H5 技術無法滿足我們的需求，例如相機，麥克風，NFC，定位...等等。我們重點放在 App 開發，H5 緊緊用于官網，區塊鍊浏覽器，資訊，等等。

由于使用了很多手機上技術，原生App更适合，而混合開發 React Native，Vue.js, Flutter 不在我們選擇之列。

微信小程式可以考慮，但是如果涉及 Token 可能随時會被下架。

2.10.3.2. 微服務端

服務端設計為可以水準擴充，可以随時根據使用者量，擴充伺服器規模。

Nginx 負載均衡，HTTP2 （安卓 Okhttp 已經很好的支援 http2）

架構采用 Spring cloud

資料庫開發使用 JPA

接口認證 Oauth2 + Jwt

2.10.3.3. 存儲層

MongoDB

Redis

2.10.3.4. 消息隊列層

Kafka

2.10.3.5. 搜尋層

ELK(ElasticSearch, Logstash, Kibana)

搜尋是非常重要的功能，因為區塊鍊隻能通過 hash 值取對外連結上的資料，雖然 Hyperledger Fabrc 在資料使用 CouchDB 時提供了 World State 的一些進階搜尋功能，但是仍然不能滿足我們的需求。

是以鍊上資料需要存儲一份在搜尋引擎中，搜尋引擎的分詞功能，可以提供快速精準的搜尋服務。

搜尋引擎的工作流程是：

User --> Phone App --> Nginx --> Spring cloud --> Elastsearch --> Hyperledger Fabric	
			
			      

2.10.3.6. 區塊鍊

我們不做山寨鍊，我發現很多國内企業熱衷于做山寨鍊，什麼事山寨鍊呢，就是在現有的區塊鍊(Ethereum, Hyperledger Fabric 或 EOS) 的基礎上二次開發，首先開發山寨鍊需要大量的資金人力，私鍊是沒有任何意義的，沒有公信力。即使目前的現有區塊鍊無法滿足我們的需求，可以通過架構調節去适應他。

是以我們隻用最成熟的産品：

Hyperledger Fabric 盟鍊：主要用于資産上鍊，鍊上資産查詢

Ethereum 公鍊：用于 Token ，由于 Hyperledger Fabric 無法實作 Token，是以我們仍然需要以太坊。（作者寫過一篇文章關于為什麼Hyperledger Fabric 不能實作 Token，請興趣自己在網上搜尋） 

EOS Token/資産上鍊：由于在我設計這個系統之時 EOS 還沒有 Release 是以當時沒有考慮 EOS。現在我們可以使用 EOS，甚至替換掉 Hyperledger Fabrc + Ethereum 方案。因為 EOS 即能實作資産上鍊，也能實作 Token。 這裡我們将資産也在 EOS 上鍊一份，同時也支援 EOS 發的 Token。

IPFS 星際檔案系統：用于存儲多媒體資料，例如圖檔，視訊。（注意：IPFS 暫時不支援流媒體，我的解決方案是上鍊同僚複制一份到 nginx 中，并開啟 mp4 流媒體功能）

注：雖然以太坊目前嘗嘗擁堵，但是很多應用場景仍是不可替代的。

2.10.3.7. 支援層

監控 Zabbix

2.10.4. RFID/NFC

NFC基本概念：  

NFC(Near Field Communication)縮寫，即近距離無線通訊技術。由飛利浦公司和索尼公司共同開發的一項無線技術。NFC由非接觸式射頻識别及互聯互通技術整合演變而來，可以在移動裝置、消費類電子産品、PC和智能控件工具間進行近距離無線通信。NFC提供了一種簡單、觸控式的解決方案，可以讓消費者簡單直覺地交換資訊、通路内容與服務。  NFC技術特點：  1、 在13.56MHz頻率運作距離在20公分内；  2、 傳輸速度可分106Kbits/sec，212 Kbits/sec，424 Kbits/sec；  3、 運作可分主動與被動模式。主動模式需使用電池，也需要獨立發射模組；被動模式不需使用電池，但無法獨立發射訊号；  4、 已成為ISO/IEC IS 18092國家标準、ETSI TS 102 190标準、EMCA-340标準。

RFID基本概念：

RFID(Radio Frequency Identification)的縮寫，即射頻識别，俗稱電子标簽。  RFID射頻識别是一種非接觸式的自動識别技術，它通過射頻信号自動識别目标對象并擷取相關資料，識别工作無須人工幹預，可工作于各種惡劣環境。  RFID是一種簡單的無線系統，隻有兩個基本器件，該系統用于控制、檢測和跟蹤物體。系統由一個詢問器(或閱讀器)和很多應答器(或标簽)組成。 

RFID包括：  低頻125KHz  主要是動物管理  中頻 一般指433MHz（這個頻段一般也是有源的 也有做高速收費）  高頻13.56MHz 公交卡 身份證都是這個頻段。  超高頻860-960MHz 主要用在物流和停車場管理。 微波2.45GHz  ETC用這個頻段的多

RFID/NFC 比較

• 距離，RFID遠，NFC進
• RIFD由讀卡器和标簽組成，讀卡器隻能讀取标簽上的資料。NFC既可以做讀卡器，也能提供标簽服務，還能實作P2P點對點傳輸資料。
• 修改，RFID是隻讀的，NFC上的資料可以修改，例如公交卡

NFC 标簽可以使用易碎紙粘貼在藝術品上，缺點是壽命較短。使用PVC材料又容易撕下。

2.10.4.1. 手機NFC功能

NFC是近場通信，支援13.56MHz，是以用手機的NFC來讀取13.56MHz的RFID電子标簽，在硬體上是沒有問題的.

2.10.4.2. NFC 标準

曆史記錄

ISO14443-4
ISO14443-3A
ISO14443-3B	
			
			      

NTAG21x系列容量大小

NTAG210 48byte
NTAG213 144byte
NTAG215 504byte
NTAG216，888byte	
			
			      

2.10.4.3. NFC 資料格式

2.10.4.3.1. NDEF (NFC Data Exchange Format)

Value    Protocol
-----    --------
0x00     No prepending is done ... the entire URI is contained in the URI Field
0x01     http://www.
0x02     https://www.
0x03     http://
0x04     https://
0x05     tel:
0x06     mailto:
0x07     ftp://anonymous:anonymous@
0x08     ftp://ftp.
0x09     ftps://
0x0A     sftp://
0x0B     smb://
0x0C     nfs://
0x0D     ftp://
0x0E     dav://
0x0F     news:
0x10     telnet://
0x11     imap:
0x12     rtsp://
0x13     urn:
0x14     pop:
0x15     sip:
0x16     sips:
0x17     tftp:
0x18     btspp://
0x19     btl2cap://
0x1A     btgoep://
0x1B     tcpobex://
0x1C     irdaobex://
0x1D     file://
0x1E     urn:epc:id:
0x1F     urn:epc:tag:
0x20     urn:epc:pat:
0x21     urn:epc:raw:
0x22     urn:epc:
0x23     urn:nfc: