iposA distributed operating system with blockchain
IPOS --InterPlanetary Operating System
A distributed operating system with blockchain
IPOS
IPOS 是InterPlanetary operating system的缩写。是一款基于区块链的去中心化操作系统。 底层使用 IPFS 作为文件系统。
一个遵循 纳什均衡的经济规则的操作系统
将IPOS客户端 安装在手机上，手机就是IPOS的遥控器，控制IPOS资源。
IPOS币 是ipos操作系统的通用货币。用来购买 流量，cpu，带宽，内存，硬盘，数据库等。 也可用户 系统内的 应用消费。
| 应用层 | go/java app |
| 链层 | eth2 |
| 操作系统层 | plan9 |
| 文件系统 | ipfs |
| 网络发现服务 | p2p |
| 网络硬件基础 | mesh |
贡献
发币给贡献者做法：任何对IPOS生态有贡献者都应该获得对应的币。例如提出bug，提供代码，提供文档等。
对IPOS有贡献，IPOS总体价值提升，每个币价值提升，增发流通给贡献者，每个币价值下降。做的贡献者做出的贡献 约等于他收到的币的价值。（付出贡献 等于 IPOS整体增值部分 等于 贡献者应得对应代币价值）
IPOS币 用于 挂载别人cpu,硬盘，从别人电脑上下载数据 等结算.
立项背景
以太坊，eos 一些智能合约区块链平台，既然智能合约能去中心化，为何不在此之上进行抽象，将操作系统进行去中心化呢？人类共用一个操作系统，底层的硬件是每个人的pc呢？
IPOS 是个操作系统，使用区块链技术进行结算。使用ETH代码，不是在eth上。独立的链。
未来人们只有显示器、键盘和接入到 IPOS的设备足以。
去中心化具有匿名性，不可审核，不可监管，信息透明等特性。一个没人能删除不属于自己的数字资产的特性。也没人暗箱操作等。
操作系统去中心了，那么在操作系统之上的应用，自然具有去中心化属性。
私人私有云。在家里放置pc，安装IPOS系统。手机安装 IPOS客户端，可以用手机控制家里电脑。手机安装IPOS系统，可以将手机转变成 电脑的遥控器。所有信息都存放在pc上。
pc的cpu 硬盘不足时，可以将邻居的 cpu和硬盘挂载到自己的机器上。需要付相应的费用。
私有数据放在自己的pc上。公开数据放到去中心化的 IPFS上。
IPOS不光有操作系统，还要内置几个基础应用。
1.去中心化的域名映射
由于dapp的增多，方面对 ipfs协议和 ipos 等协议 进行快速查找
2.去中心化的沟通工具
telegram虽然实现个人之见的聊天加密，但是信息仍然需要中心化的服务器做信息周转，依然有被监听和封锁的风险。用于私有数据交易通道。
3.去中心化交易。
双方在相互不认识，没有担保交易的情况下，完成数字货币对流量交易，存储交易，计算力的交易。
其他交易 例如币币交易，需在系统上的 Dapp进行。系统不内置。需要开发者自行开发。
项目概述
星际操作系统：使用区块链进行计费的分布式操作系统。
个人计算机安装该操作系统，n个pc组成一个操作系统。 6台4核8g内存机器，可以组成一台 24核 48g内存的操作系统。方便横向拓展
用户在终端运行软件在 星际操作系统上，不一定运行在6台机器中的哪一台或者多台上。
星际文件系统，基于贝尔实验室的 plan9 进行修改。plan9论文（unix操作系统， go语言作者 开发的 plan9）。
文件系统使用 IPFS，进行冗余存储。
计算机直接彼此发现，使用 p2p技术，与eth，btc，ipfs同样的方式。
用户的软件运行在 IPOS上时，IPOS会自动选择硬件，同时给对应的硬件账号 进行计费。自然，运行软件的用户也需要付费。
计费 使用 ethereum 2.0，eth2 具有先天性的分片和高tps。同时，eth2 能很好地运行合约，共识等
理论上参与的计算机越多，操作系统的计算能力也就越高，存储空间也越高。
在IPOS用户会拥有 一些基本权利：
-
数字资产的所有权
数字资产包括： 用户所创作的数字内容（如货币、 文章、游戏装备、音乐、图片、应用等）
-
自由交易权
用户可以自行决定与任何人就已有数字资产权益与货币进行交换，也可以通过契约就未来的数字资产权益与货币进行交换。在基于区块链的网络中，智能合约使契约最大信任障碍得以解决
-
聊天沟通
用户可以 自己创建群聊，订阅频道，和与他人进行加密聊天。将要发送的信息签名后再使用对方的公钥加密，将信息广播到网络中，只有对方能进行解密。接收方收到加密信息，用自己的私钥解密，校验发送方身份。即可实现加密聊天
-
自己的dapp
开发者可以自己发布dapp。
传统网络的用户痛点是什么？
传统pc闲置时，cpu硬盘等资源浪费。
eth 等链上 单次计算时间不能太长，且成本 高。
IPOS能解决什么问题？
闲置的硬件资源，共享出来，运行一些计算任务获得收益。
使用区块链技术作为结算层，实现一个去中心化操作系统。
拓展eth 的链下计算，又保障了计算的安全性准确性，计算结果达成共识后上链。
例如：开发者开发一类似 魔兽世界的游戏，部署在 IPOS上，开发者无需运维，交给IPOS矿工运维。 玩家进入副本，多个IPOS矿工运行副本游戏，将游戏结果达成共识，共识结果(资产装备)记录在 链上。 开发者无法控制 游戏结果，单个矿工无法左右多个矿工的共识结果。结果记录上链。
拓展计算机资源。用户低性能设备，可挂载其他人硬件资源，拓展自己的能力。
用户也可以挂载自己私有硬件资源。例如手机挂载家中的pc，实现手机完全控制pc，数据完全在pc端。
经济系统
开发者
开发者租用购买cpu、硬盘、带宽运行自己的dapp。 开发者对于实时性要求比较高的，采用链下IPOS 进行运算。无需使用链上运行。eth,eos 都是链上运行，所以他们效率低。
IPOS 对于安全性要求比较低的计算任务 放置到 操作系统上运行。
交易手续费
需要支付cpu和带宽费用。几乎可以忽略。
矿工挖矿记账节点
作为最为出块矿工，可以通过挖矿记账奖励，交易手续费等获得收益，需要矿机，gpu显卡等。 因为底层使用eth2.0，所以跟eth2.0 一样。
数据矿工节点
作为最为数据矿工，可以提供ipfs存储功能，上传数据利用闲置硬盘和带宽实现收益，pc、路由器 可以做到。
计算节点
提供计算能力，处理任务。
数据节点和 计算节点 程序上没有任何区别。运行的一套逻辑。用户可以选择自己作为计算还是 存储，或者全部都是。
钱包代理节点
eth等手机钱包一般通过代理节点，将交易数据发送出去。ipos也同样，ipos代理节点同样可以代理其他协议。例如ipfs，activityPub，电驴等。 当钱包或者浏览器链接代理节点时，如果遇到ipfs协议，可以向代理节点发送请求，有代理节点通过http形式返回 ipfs格式内容。如果ipfs是视频内容，浏览器或者钱包可以自动播放。当然代理节点可以选择向用户收取加速费用。也可以将请求转发给数据矿工节点。
用户可以自己在自己的pc上搭建代理节点，这也是推荐方式。
IPOS的基础系统架构
IPOS利用区块链技术，在去中心化账本中记录网络中的所有用户账号信息、交易信息;
通过IPFS存储 用户所发布的 文章、图 片、 音视频等。
操作系统基于贝尔实验室的 plan9 进行修改。（unix、c语言操作系统 与 go语言作者 合作开发的 plan9）。
IPOS还将为开发者提供开放平台，使任何开发者都可以开发基于IPOS的Dapp。
Ethereum
eth 天然的 分片和 Casper共识，能过做的百万tps。也不存在中心化节点作恶的问题。
支付系统
链上eth代币。所有支付都上链，避免安全问题。 谁的硬件谁自己定价。价格写入eth2合约。 运行软件时，系统会择优选择 硬件资源（带宽，硬盘，cpu等）。
存储网络
IPFS基础上开发的实现去中心化。IPFS会存放 用户的个人资料数据、发布的内容以及例如 音乐、图片等数据。结合eth 实现上传数据，用带宽赚取代币。 开发者租用硬盘空间，需要为此买单。
带宽
对于ipfs上的数据，在传输过程中，需要为带宽上传者提供流量费用。费用多少由上传者决定。下载端自行选择价格低者下载。
计算节点
可以进行链下计算，结果写入主链 或 ipfs上（开发者根据app使用场景自行决定）。
多线程技术
用户之间彼此隔离，不相互影响，需要沟通数据，则需将信息写入 ipfs文件系统。plan9 的思想也是一切皆文件。
锁。
使用锁避免临界资源问题。锁，需要多线程之间达成共识。此时锁需要写入 eth2 中，当块同步完成，则线程之间达成共识锁。
计算结果准确性：
星际操作系统，会默认采用多个分区进行冗余计算。以结果 最多一致的为最终结果。分区运行冗余度，可在软件运行时指定。冗余度越高越安全，当然花费也就越多。
性能
原则上加入系统的硬件越多，性能越高。但是通信 成本也就越高。 恰好得力于 eth2.0的 分片技术，配合plan9的分布式操作系统特性，能实现局部硬件通信，跨片通信也能很好的解决。
例如 应用1 在1分片内运行，应用2 在2 分片内运行。
计算机 abcdef 属于1 分片， 计算机cdefgh 属于分片2。
那么应用1 的只在 abcdef上调度，应用2 只在 cdefgh上调度。
应用1和应用2 通信，需要cdef 任何一个协调。或者 写入ipfs 文件系统内，文件系统不分区。
技术实现描述：
- 要成为计算节点，需要质押代币。
- 由pos共识，和系统调度 决定那个计算节点计算。计算节点义务：负责计算任务，并将结果写入 主链 和ipfs，计算要保证正确，公平，安全。
- 计算节点运行任务。当节点不在想运算该任务 或者 有更高的收益任务，转而运行高收益任务时需将 中间结果打包，发到ipfs上。由其他节点接力运算。直至运算退出。计算费用 由每个节点运算的cpu时间 和 占用内存等情况综合计算。如节点没有打包中间结果，则不获得收益。
- 冗余计算，计算任务会 分成多份，发放到不同的分片（分区）进行计算。资源消耗以绝大多数平均值结算，计算结果以多数一致。
合约可要求计算节点使用 同态加密技术保障计算内容不被节点感知。保障计算结果安全。（难度太大后期优化）
计算节点接力计算可行技术分析。
- go语言go程 在go程切换时，对应的cpu的线程不一定切换。而是go语言内置 保存计算现场(在go进程的内里)。当切换回该go程时在从现场(内存)恢复，继续执行。
- 线程切换。在Linux里，线程切换，需将当前线程堆栈信息(包含cpu 寄存器，程序计数器等)存储内存，将cpu让给其他线程。当切换回当前线程，需要从内存中恢复到cpu。所以切换代价高于go程切换。
- 跨计算机切换。进程将自己的 堆栈信息序列化打包。传输给另一台计算机。接力的计算机重新加载，继续计算。代价高于2.类似rpc。
- plan9操作系统。一款贝尔实验室出的操作系统。中心思想是一切都是文件。包括cpu，内存。
- 使用plan9操作系统，pc运行一部分停止执行，换计算机时，将文件打包到 ipfs上，可以由其他计算机直接运行。
- 存储空间的快慢 。cpu寄存器，内存，本地缓存的ipfs上的内容，远程ipfs上内容。
IPOS平台总览
IPOS 是在Ethereum、ipfs、plan9 技术的基础上，实现的 一套包括消息、权限控制、交易、存储、钱包、租用计算等的统 一平台和接口服务。
权限控制
平台需注册账号，账号自行设置权限。分运行权限和所有权。 账号绑定公钥，私钥签名可以发送指令。
只有有私钥签名的人能 操作。其他都无法操作。
所有权确认
利用区块链共识机制确认数字资产最早拥有者。
数据定价
用户自己所有的数据，自行定价买卖。包括应用。
开放平台
我们代码完善后开源。遵循 eth ipfs 和plan9的开源协议
内置典型应用场景
1、在IPOS对内容定价
内容是由作者的时间、知识和劳动力所创造的数字商品，作者拥有对于这些商品包括定价权在内的一切权利。 可以将博文权利转给别人。就像买卖游戏装备一样。
2、数据交易
用户可以发布自己的数字信息（如一篇文章），付费后可查看。
用户购买后，合约收到付费完成，通知卖家，卖家客户端对付费内容签名后，在使用买家公钥加密，然后广播给买家，买家拿到后用自己的私钥解密。即可查看。合约收到卖家已发送信息给买家，自动解锁货币，卖家可以提币。一定时间卖家未发货，买家可以通过合约退款。
此过程完全自动化，但需要卖家在线。
3、其它基于区块链智能合约的应用
因IPOS是开放的，开发者可以开发任何遵循规范的 dapp。
4、其它非合约应用
理论上任何应用都可以迁移到ipos上来。
非合约应用也能运行在ipos上。 对于无需共识的非合约类应用，例如activtyPub 类型的博客mastodon、writefreely
代理节点可以将这些转换为http给浏览器
IPOS的软件设计
官方会推出一款简单的 应用。方便用户使用。 同时也希望三方开发者开发出钱包，区块链浏览器，内容浏览器等。
账号体系
用户通过注册账号，将公钥与账号绑定，私钥签名信息控制账号。
聊天体系
安全的加密和认证体系，让聊天更安全。即使是FBI也无法破解。
举例
资源租赁
开发者在IPOS上开发游戏，手机或pc，发送动作给游戏，游戏在IPOS上渲染完成，发送视频给手机或者pc。无需手机pc渲染，只需要播放视频即可。
p图场景。
用户相机拍完照片，上传到 IPOS的 ps里，手机发送指令，IPOS里的ps 修图完成。可以直接发给好友或者 在其他终端（pc，电视机等）查看。甚至直播修图过程。
程序员应该知道terminal通过 控制服务器吧。 大家都用这一个操作系统。只要私钥签名的命令，且账号有足够的币支持 购买硬件资源，就可以运行 程序。其他任何人都无法阻止。
游戏对战场景。链下计算，链上验证。
坦克大战 双方需要编程方能进行对战。对战时间较长不适合上链。消耗cpu较多。
开发者在ipos上部署合约，对战双方通过合约上传代码程序，ipos系统会选择一些cpu节点，cpu节点下载 对战平台，部署双方代码，运行并将结果写入 ipfs或者链。 链经过一定时间，对结果进行验证（数据的准确性，cpu使用时长，结算cpu费用，对成熟节点惩罚等）。合约根据结果 进行下一步处理。
非合约应用
用户访问某应用时，例如mastodon，ipos会下载该应用到用户的目录并同步用户需要的数据。代理节点可将通用应用防止公共位置。
用户通过ipfs协议访问内容时，ipos会自动下载对应数据。
私有内容共享给指定人
授权用户登录自己的计算机，并将文件赋与对方 读或读写权限即可。
硬盘cpu共享给他人
授权对方对应目录大小读写权限 和 cpu读写权限即可。
手机就是遥控器(实验)
手机也属于计算机设备，安装ipos系统后可以与pc连接成一台。 也可使用应用程序使用9p协议通过ipos的p2p网络连接到自己的pc上。
需要注意的是，即使没有币 也一样可使用ipos系统。ipos币是为了使用他人计算机资源结算的一种内置方式。