SmartMesh：基于区块链的物联网底层协议，连接全球手机的P2P网络

（麦田，梵高）

区块链让价值互联网第一次成为可能，人与人之间可以不用相信彼此也能直接交易。传统的互联网解决了信息传输的问题，而区块链在人类历史上解决了一个巨大的信任成本问题，任何陌生人相互之间不用认识，不用通过任何第三方中介即可实现点对点的价值交互，这极大地降低了交易成本，在未来区块链发展成熟的阶段，当几乎绝大多数资产都上区块链，都实现代币化，那么，从逻辑上讲，人类的价值流动在全球范围内都是瞬间完成的，这将极大促进资产流动，极大降低交易成本，极大释放生产力。比如，你想购买美国纽约曼哈顿价值1000万美元公寓中的部分收益权，它发行10000个公寓代币，你可以购买任意数量的公寓代币，甚至几个或者几十个都可以，只要代币持有人愿意转让，一旦持有，你也有机会随着公寓的升值而获得收益。区块链化的世界将让价值互联网真正成为现实。

不过，这只是区块链带给我们的美好未来。目前的区块链前景很美好，但区块链速度很慢，不管是比特币还是以太坊，交易拥堵的现象都很严重。为了能够让区块链真正大规模的商用化，必须有扩展解决方案。区块链的从业者开始探索各种解决方案，比特币有闪电网络，以太坊有雷电网络，还有各种分片技术，侧链技术等，也包括共识算法上的探索，从PoW到PoS、DPoS等等，都在不停地探索。

不过，以上所有的探索和发展都是基于有互联网的情况。可能对于今天很多中国人来说，网络已经非常普及，但是全球依然还有39亿人没有接入互联网。另外，即使在互联网普及的地方，也有很多地方网络信号不好，或者网络拥堵，造成工作生活娱乐的不便利。

当没有网络的时候，还能不能进行手机支付，还能不能发相互通信？SmartMesh试图用基于区块链的底层协议来解决上述问题，构建一个无互联网状况下的平行网络。

SmartMesh是什么

SmartMesh是物联网的底层协议，它可以让网络设备在无网情况下实现相互连接，同时，它内置区块链轻节点，可以实现无网的通信、无网支付、无网游戏等。

雷电网络是以太坊网络微支付的解决方案，而SmartMesh可以扩展雷电网络协议，可以实现代币的无网微支付，这样进一步扩展了支付的场景，让区块链世界的数字代币微支付无处不在无时不有。

除了底层协议的技术之外，SmartMesh还充分利用了区块链的代币经济体系，通过代币激励，SmartMesh可以形成一个去中心化的网络组织，具有弹性和自我修复能力。基于区块链体系的网格网络，相对于互联网的近场速度更快，且免费，它不仅仅是互联网的补充，更是互联网的平行网络。

SmartMesh的用户场景

SmartMesh可以给手机、车载设备等网络设备提供网格网络。目前看，基于手机的移动网格技术发展比较快，中国的NextApp和澳大利亚的Serval在近场通讯上都有一些突破，可以在没有SIM卡情况下实现畅通的通讯。

而SmartMesh目标不仅是近场通讯，它试图制定全球互联网通讯的标准，对物联网底层协议进行深度开发。

不过，如果只有底层协议和标准，没有应用场景的落地，最终只会是镜中花水中月。

那么，基于SmartMesh可能会有哪些应用场景？

1.无网络支付

比如在网络连接不好的餐厅或零售店，你想购买一件商品，却无法通过手机支付是否很有挫折感？又比如在网络通讯设施差的国家，虽然手机便宜，有一定的普及率，但人们因为没有网络无法实现手机支付来购物。未来物联网时代，不同设备之间的支付剧增，但是万一网络断开连接，怎么实现即时支付？SmartMesh可以实现支付点对点连接，形成网格网络，在这个时候，每部智能设备，手机、车载设备等都可以成为节点，可以让支付在没有网络情况下顺利完成。

2.无网通讯

如果没有网络就无法进行沟通了联系了吗？我们在深山里爬山，没有网络信号，彼此之间就无法通讯，一旦有事情，也很难联系。从更宏观角度看，全世界还有几十亿人没有网络，无法实现通讯。但没有互联网并不等于不能连接和沟通。

SmartMesh的用户场景之一就是要解决这个问题，只要有手机，装有SmartMesh APP，就可以实现连接，形成mesh网络。也就是说，它实现了只要有手机和SmartMesh软件，即使没有网络也能连接所有在这个网络上的人。如果真正实现，会对很多无法获得良好互联网连接的人产生巨大的吸引力。

3.网络拥堵

即使有网，但是网络堵塞的情况依然严重，尤其是同时访问人数多的时候。另外，在户外、飞机上等场合，经常也没有网络，但依然有发送信息等沟通需求。如果在一场世界杯现场比赛中，体育场上的用户都加入到SmartMesh网络，那么网络的传输速度和质量都会高很多，可以把精彩瞬间记录并即时发布出来。

4.普惠金融

SmartMesh可以让没有银行账户的很多人，并且在没有网络的情况下，获得转账、支付、借贷等金融服务，可以在全世界帮助很多人获得金融服务。

5.安全和隐私

今天手机APP很多信息都是保存在第三方服务器上，包括聊天记录和浏览习惯等，SmartMesh点对点传输信息的好处之一，就是获得了信息的安全，保护了用户隐私。

SmartMesh的点对点分布式网络

Smartmesh是去中心化的点对点分布式网络，它兼容有网和无网情况，基于终端LES协议通过Geth连接以太坊区块链。在它的技术架构中，最上层是去中心化应用，通过Web3.js和智能合约层进行交易。Swarm实现共享存储空间和托管个人文件，Whisper构建去中心化沟通网络，通过雷电网络实现快速的链下交易，同时通过代币激励用户提供个人存储空间和网络资源。用户有自己的钱包，可以保管私钥、转账及查询等。近场底层点对点对接则是基于Wi-Fi、蓝牙、ANT等协议实现。

分布式的节点越多，网络越庞大，最终来说，就是一个平行于互联网的独立网络。

SmartMesh在支付上的潜力

迄今为止，区块链去中心化的支付在实践上并没有取到大的突破。PC端钱包应用不具有便携性，不适合移动支付场景，非常不方便，且数据很庞大，几百G同步非常麻烦。轻钱包虽然方便些，但安全性存在问题，比如支付过程中，上传签名数据到服务端进行交易广播，万一被攻击，也无法提供服务。

另外，交易费用也高，不管是以太坊还是比特币，一旦网络拥堵，交易费用高企，交易速度也无法得到保证。

为了实现大规模商业应用级别的交易，雷电网络推出了以太坊链下微支付的解决方案，可以通过余额证明和状态通道网络技术来实现高扩展性、速度快、费用低、隐私保护的支付体验。

SmartMesh试图通过跟雷电网络技术结合完成微支付。SmartMesh App 目的要成为真正的去中心化移动钱包，能够在智能手机上实现微支付。它在智能手机上使用LES（Light Ethereum Sub-protocol）部署的Geth节点验证和同步区块头。LES作为以太坊子协议，可以在轻客户端中保持某些特定部分当前状态的安全执行。

除了利用雷电网络和LES等实现微支付之外，SmartMesh在无网支付上也有积极的探索。

目前所有的移动支付都是需要有网状态。如果你在超市网络状况不好时进行微信或支付宝支付体验会非常差。而SmartMesh要改变这种状况，它试图要实现无网支付的体验。

SmartMesh的无网支付是基于雷电网络扩展的SmartMesh协议，只要是SmartMesh的用户，通过手机wifi或直连信号都可以实现交易，签名加密信息都是用P2P传输的，保证安全性。

（无网支付示意图，来自SmartMesh白皮书）

大概的支付流程：

1）Alice和Bob各自下载SmartMeshApp，在有网时建立雷电网络通道，质押资产。

2）无网情况下，Alice和Bob利用SmartMeshApp建立连接。

3）Alice向Bob支付代币，通过点对点把签名加密交易信息传给Bob，双方存储交易信息。

4）有网状态下，Alice和Bob把存储的加密交易信息同步到雷电网络节点上，进行交易结算。

5）如Alice关闭交易通道并在区块链合约提交有双方签名的UpdateTransaction报文，合约会等待持有期时间。如果在此期间Bob能提交更高序列号的UpdateTransation报文，合约会把Alice质押在通道的资产转移给Bob。Bob在超时前没有异议，合约会按照报文内容在区块链上完成支付并关闭通道。

SmartMesh的代币经济

雷电网络的链下支付解决方案让数字代币的大规模小微支付成为可能。SmartMesh基于区块链的无网支付则让数字货币的渗透可以无处不在。

不过，这只有在大规模用户加入SmartMesh网络下才能发生，相当于一个手机的共享节点网络，就像共享wifi、共享房间一样，当你作出了共享之后，可以因为自己的贡献获得代币。

为了形成共享市场，SmartMesh有一个设计良好的代币经济体系就显得很关键，不然，大家没有动力把自己的节点贡献出来。有了代币的刺激，进入SmartMesh节点的用户越来越多，每个人都可以向其他手机节点发送信息，最后才能进入良性循环网络。

传统的市场激励回报一般使用积分或者优惠券或者红包，而区块链的代币体系则可以打破传统市场的界限。SmartMesh通过基于以太坊的雷电网络，可以让用户在没有网络的情况下，实现快速的代币交易，也就是说，通过代币进行刺激可以以很快的速度来完成。

SmartMesh的代币SMART是符合以太坊ERC20标准的合约代币。SMART主要用于激励节点贡献者，用户将自己的智能手机共享到SmartMesh网络，就可获得SMART代币，停留时间越长，获得的SMART越多。

SmartMesh治理结构与团队

治理结构在区块链项目中日益重要，我们也经常看到比特币的矿工和核心开发组之间的争议，看到Tezos创始人跟基金会之间的争议。诸如此类的事件说明，一个设计良好的治理机构对于项目后续发展非常重要。

SmartMesh基金会设有决策委员会和四个执行中心：生态化中心、技术开发中心、市场营销中心、日常管理中心。其中，决策委员会主要负责人事等重大事项决策。决策委员会成员任期三年，可连任。生态化中心主要是负责商业落地，跟电商、社交等领域结合。技术中心主要负责技术研发。市场营销中心负责技术、产品等推广。日常管理中心主要是财务、法务、人事等管理。

SmartMesh主要创始人是王启亨，是国际区块链应用联合会主席，也是领团科技董事长兼CEO，亚杰商会AAMA区块链委员会轮值主席，在无网通讯和社交领域都有建树。

其他的创始团队成员，Paul Gardner-Stephen 是Serval project的创始人，Matthew LIoyd是电信专家，Maxim Prishchepo是区块链架构师，Integral LLC创始人兼CEO。Ashton Addison 是市场策划师，也是Eventchain.io的创始人。

SmartMesh开发计划

从开发计划看，SmartMesh从2017年第四季度开发SmartMesh的手机版轻钱包以及无网通讯1.0版本，有初步的成果。

2018年，第一季度的重点是手机区块链轻节点、手机节点钱包和无网支付1.0版本。第二季度重点是手机微支付，包括了手机雷电网络轻节点开发。第三季度是无网通讯2.0版本，还有无网支付协议扩展及无网社交功能。第四季度是代币激励机制，Swarm和Whisper的扩展协议等。2019年的主要任务则是对SmartMesh 手机SDK封装、点对点网络驱动程序优化、优化多跳Mesh网络性能、构建生态等。

从整体开发路线图看，2018年是主要的技术基础研发阶段，2018年底实现代币激励机制，那么整个网络真正实现运营应该是在2019年。开发计划很紧凑，也比较清晰。2018年是考验SmartMesh团队执行力的关键一年。

结语

当人们生活在互联网世界中的时候，可能认为互联网是理所当然的。但在我们真正的生活场景中，还有很多地方没有网络，这个时候会痛感网络怎么这么烂，这么耽误事。这个时候，无网连接的需求就凸显出来了。

SmartMesh网络中的每个智能设备，尤其是手机，可以自行组成网络。手机应用可以智能选择走互联网通路还是走SmartMesh。这样用户可以在任何网络状况下进行微支付、无网交易，尤其是数字货币的无网交易，安全和隐私性都得到了保障。

在通讯网络上，互联网和SmartMesn也是互补，可以在无网状态下进行连接。在支付上，雷电网络和Smartmesh有扩展也有互补的关系，实现了有网和无网状态下的支付。

SmartMesh利用自己的技术并结合雷电网络、代币经济体系等区块链技术和逻辑来实现无网状态下组建P2P网络，满足无网状态下沟通、支付、娱乐等需求。这让它有了很多可能性，让它有可能成为跟整个互联网平行的网络世界。

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