BTH 全隐私抗追踪公链 官方白皮书（V1.0）

二、项目概述与核心定位

2.1 项目愿景

打造完全匿名、去中心化、算力公平、资产透明守恒的新一代隐私公链，为匿名交易、隐私金融、分布式应用提供底层基础设施，保障用户地址、交易金额、交易关系全链路不可溯源。

2.2 核心定位

隐私第一：交易发送方、接收方、金额、流转关系全维度隐私保护；

算力公平：内存硬哈希 PoW 算法，彻底抵抗 ASIC 专业矿机，普通 CPU 可平等参与挖矿；

经济固化：总量、释放节奏、资金池分配永久固定，无人工干预空间，无任何私人专属权益；

安全健壮：原子事务、状态快照、分叉自动回滚、多层防双花机制，保障资产安全；

去中心化治理：节点质押权重投票，匿名提案、匿名投票，治理行为隐私化，全网社区共治。

2.3 核心竞争优势

多层隐私防护：环签名 + 金额承诺 + 多重混币 + 一次性地址，多层斩断交易关联；

纯 UTXO 架构：余额实时计算，无独立账户余额字段，杜绝数据不一致与篡改；

原子事务引擎：所有链上操作支持提交 / 回滚 / 快照，异常自动回滚，数据强一致性；

双网络架构：标准 TCP + Tor 匿名网络，节点 IP 可完全隐藏；

全生命周期资产规则：质押锁仓、休眠资产回收、每日固定结算，规则自动化执行；

经济模型公开透明，团队资产一次性落地无分期套路，全网资产分配公平守恒。

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三、整体技术架构

3.1 技术栈

3.2 分层架构（七层架构）

整体架构自上而下分为 7 层，模块解耦、职责单一：

应用层：钱包创建、转账、质押、挖矿、治理提案、投票、节点管理（对外交互入口）；

事务层：原子事务引擎、状态快照、提交 / 回滚、超时控制（保障操作原子性）；

交易 & 隐私层：UTXO 管理、环签名、Pedersen 承诺、跨分片混币、Nullifier 防双花；

共识层：抗 ASIC PoW 挖矿、区块验证、难度调整、分叉处理、最长链共识；

资产 & 经济层：五大资金池、每日结算、奖励分发、休眠资产自动化管控；

网络层：P2P 节点发现、连接管理、消息广播、Tor 匿名路由、分片通信；

存储层：内存全局状态、文件加密存储、BadgerDB 持久化、自动备份、数据恢复。

3.3 分片架构

全网划分为 16 个独立分片（shardCount = 16），交易、区块按哈希路由至对应分片，并行处理提升全网吞吐量；混币功能支持最多 8 个分片跨片混淆（MaxMixShards = 8）。

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四、隐私安全核心体系

BTH 采用多层叠加隐私方案，从「身份、金额、交易关系、网络 IP」四个维度实现全匿名，核心由五大密码学与业务组件构成。

4.1 64 位环签名（核心身份匿名）

基础参数：默认环大小 ringDefaultSize = 64，每笔交易签名时自动选取 64 个全网公钥组成签名环；

实现逻辑：基于 kryptology 曲线库实现环签名算法，签名者私钥仅参与计算，外界无法定位真实发送地址；

安全规则：地址池不足 64 个公钥时直接拒绝签名，禁止重复公钥入环，防止匿名性失效；

配套组件：签名数据序列化 / 反序列化、环公钥校验、签名合法性验证。

4.2 Pedersen 金额承诺（交易金额匿名）

作用：隐藏交易真实金额，仅验证「资产守恒」，不暴露具体数值；

实现：基于 bn256 椭圆曲线生成固定生成器（种子硬编码，防篡改），结合密码学安全随机盲因子构建承诺；

校验能力：支持单笔 / 批量承诺验证，防止金额伪造。

4.3 15 重跨分片混币（斩断交易关联）

基础参数：混币层数 MixTimes = 15，混币池最低触发数量 MixPoolMinTx = 100；

流程：交易先进入全局混币池，累计 100 笔以上触发批量混币；拆分、重组交易输入 / 输出，使用密码学安全随机数打乱顺序；生成 15 层一次性中转地址逐级转发，彻底切断原始地址与目标地址的关联；跨 8 个分片分发混淆交易，进一步提升溯源难度；

标准输出：混币统一使用固定标准金额 MixOutputAmount，抹平交易金额特征。

4.4 Nullifier 防双花（隐私 + 安全双重作用）

机制：每笔交易生成唯一 Nullifier（哈希摘要），全局 NullifierSet 注册表记录；

规则：Nullifier 永久有效期，已存在则直接拒绝交易，杜绝双花；

持久化：同步写入 BadgerDB，节点重启不丢失防双花记录。

4.5 一次性地址 & 敏感数据销毁

一次性地址：混币、中转流程自动生成临时地址，用完即销毁，不关联真实钱包；

数据覆写销毁：私钥、交易明文、签名数据等敏感内容，采用多轮不同字节模式覆写内存，防止内存嗅探、数据残留。

4.6 Tor 匿名网络（IP 隐私）

可选启用 Tor 隐藏服务，节点通信、交易 / 区块广播全部通过洋葱路由转发，隐藏节点真实 IP 地址，抵御网络溯源与 IP 攻击。

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五、共识机制

BTH 采用「抗 ASIC PoW + 2/3 节点多重签名 + 最长链共识」混合共识，兼顾公平性、安全性与去中心化。

5.1 抗 ASIC 内存硬哈希 PoW（挖矿核心）

5.1.1 设计目标

摒弃传统单一哈希算法，加入大内存随机读取逻辑，专用 ASIC 矿机无优势，保证普通 CPU 挖矿公平性，杜绝算力垄断。

5.1.2 核心参数

目标出块间隔：blockTimeTarget = 600秒（10分钟/块）

最大 Nonce 值：maxMineNonce = 2^24

基础哈希轮数：baseHashRound = 8，每轮额外随机增加 0-5 轮，总轮数 8-13 轮

抗 ASIC 内存表：memTableSize = 1024，挖矿过程随机读取内存表数据

5.1.3 哈希流程

组装区块基础数据（高度、父哈希、随机数、默克尔根、时间戳）；

多轮哈希 + 内存随机读取混合计算（SHA256/SHA512 交替）；

最终哈希值小于全网难度值，即为合法工作量证明；

内存表定期刷新，进一步提升 ASIC 适配成本。

5.2 全网难度自动调整

调整周期：每 diffAdjustCycle = 10 个区块执行一次难度重算；

统计窗口：取最近 20 个调整周期的出块时间，平滑计算避免恶意算力操纵；

调整幅度限制：单次难度上下浮动最大 maxDiffAdjustRatio = 5%，防止难度暴涨 / 归零；

边界保护：设置最小 / 最大难度阈值，极端场景下锁定难度区间。

5.3 区块验证规则

签名验证：全网在线质押节点参与验证，需 ≥ 2/3 节点签名区块方可上链；

连续性校验：区块高度必须连续，父区块哈希与主链头部严格匹配；

PoW 重验：每一个接收的区块，重新验算工作量证明，拒绝非法区块。

5.4 分叉处理 & 最长链规则

分叉检测：新区块父哈希与主链不匹配，则判定为分叉区块，存入分叉链列表；

链选择规则：以「累计难度」为唯一标准，而非区块高度，累计难度更高的链为主链；

自动回滚：切换主链时，自动回滚至分叉点高度，撤销旧链所有状态变更；

状态恢复：基于区块内 StateChange 状态变更日志，原子恢复 UTXO、资金池、节点数据。

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六、资产模型与总量规则

6.1 基础代币单位

最小单位：UnitBase = 1000000

换算关系：1 BTH = 1,000,000 最小单位，所有链上计算均使用最小单位，避免浮点精度问题。

6.2 总供给（永久锁定，不可增发）

TotalSupply = 5000000000 * UnitBase = 50 亿 BTH

全网资产唯一守恒规则：所有未花费 UTXO 金额总和 = 总供给。五大资金池仅作为「发放额度统计上限」，不参与总量计算，杜绝重复计算导致的资产失衡。

6.3 五大资金池分配（创世阶段一次性分配）

创世区块生成唯一创世 UTXO，承载全部 50 亿 BTH，按比例划分五大逻辑资金池，分配规则永久固定。其中团队池 6 亿 BTH 主网上线创世区块一次性全额到账，其余四大资金池全部执行 50 年匀速线性释放，全网无任何私人专属份额与权益。

总量合计校验：31+3+6+4+6 = 50 亿 BTH，与总供给完全匹配，全网资产 100% 守恒。

6.4 纯 UTXO 资产模型

BTH 摒弃传统账户余额模型，全链仅使用 UTXO（未花费交易输出）管理资产：

无独立账户余额字段，钱包余额通过「遍历地址下所有未花费 UTXO」实时计算；

每笔交易消耗旧 UTXO、生成新 UTXO，资产流转全程匿名化处理；

UTXO 自带 Version 版本号、Spent 花费标记、PendingUTXOLocks 临时锁定，多层防双花；

创世 UTXO：全网第一个 UTXO，承载 50 亿总供给，是所有资产的源头。

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七、完整经济模型

所有释放规则、奖励比例、手续费、资产处置规则代码硬编码固化，自动化执行，无人工修改入口。核心规则：6 亿团队资产主网上线一次性落地，主挖矿池、生态补贴池、社区生态池、节点质押池全部执行 50 年匀速线性释放，主网上线同步开启挖矿产出。

7.1 基础释放周期

全链释放型资金池统一执行 50 年匀速线性释放，总固定天数：50 * 365 = 18250 自然天，每日产出额度永久固定，无通胀、无超额发放。

7.2 每日基础产出（自然天维度）

出块速度 10 分钟 / 块，全天 BlocksPerDay = 1440 个区块，所有释放型奖励按区块均匀拆分发放，团队池无日常产出。

7.3 社区生态池拆分比例（固定 4:3:2:1）

生态池每日总产出分为四类社区奖励，比例永久不变：

推广奖励：EcoPromoteRatio = 40% → 一级直推用户；

网络维护补贴：EcoMaintenanceRatio = 30% → 在线有效节点；

社区运营奖励：EcoOperationRatio = 20% → 社区贡献用户；

社区治理分红：EcoGovernanceRatio = 10% → 参与链上投票的节点。

7.4 交易手续费规则

固定手续费：FixedFeeUnit = 1000 最小单位 = 0.001 BTH / 笔，不支持自定义减免；

最低转账额度：MinTransferUnit = 10000 最小单位 = 0.01 BTH / 笔，低于该额度拒绝交易；

手续费全部归矿工一次性发放。

7.5 休眠资产回收规则

针对长期无活跃的地址，自动归集休眠资产：

判定周期：SleepYearLimit = 20年，对应秒数 SleepSecondsLimit = 20*365*24*3600；

判定条件：连续 20 年无链上操作、无质押资产、无节点质押记录、非活跃节点；

处置规则：地址下所有 UTXO 标记为已花费，资产全额归集至主挖矿池，重新参与挖矿。

7.6 主网上线启动挖矿

BTH 全网挖矿功能、挖矿池产出、生态补贴释放、社区奖励分发全部同步于主网上线正式开启，无预挖、无前置释放、无私人预留挖矿份额，保证全网挖矿公平性。

7.7 节点质押 & 解锁规则

最低质押门槛：NodeLockMin = 10000 * UnitBase = 10000 BTH；

锁仓周期：LockDay = 365天，质押资产锁定 1 年，周期未满无法解锁；

解锁逻辑：锁仓期满后，用户可主动解锁，质押资产返还为可用 UTXO，全网总质押量同步扣减。

7.8 节点收益判定规则

在线要求：节点离线时长超过 NodeOfflineThreshold = 24小时，立即暂停所有节点收益；

收益分配：有效在线节点按质押权重比例瓜分每日节点质押池收益；

节点奖励以 UTXO 形式发放，不修改钱包余额字段。

7.9 交易频率限制（防 DDOS）

单钱包地址每小时最大交易数 MaxTxPerAccount = 10，超出限制直接拒绝交易，防止恶意刷屏攻击。

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八、核心业务功能模块

基于五大源码模块，梳理全链核心业务，包含原子事务、交易、挖矿、结算、质押、治理、混币等全功能，无任何私人专属业务权限。

8.1 原子事务引擎（Transaction 模块核心）

全链所有写操作均基于原子事务实现，保障数据强一致性，支持超时、快照、提交、回滚、异常捕获。

事务基础参数：默认超时 5 分钟，超时自动回滚；

状态快照：事务执行前记录全网状态快照，失败 / 回滚时一键恢复；

锁顺序检查：运行时校验加锁顺序 WalletLock(1) > UTXOLock(2)，杜绝死锁；

异常保护：捕获运行 panic，触发自动回滚，避免状态损坏；

变更记录：StateChange 日志记录每一项状态修改，用于分叉、交易回滚。

事务生命周期：创建事务 → 加锁 & 状态校验 → 记录状态变更 → 应用变更 → 提交（持久化） / 回滚（恢复快照）

8.2 匿名交易系统

基础交易流程：创建交易 → 校验余额 / 手续费 / 交易频率 → 选取 UTXO 并临时锁定 → 环签名 + Pedersen 承诺加密 → 进入混币池 → 打包上链 → 标记 UTXO 已花费。

支持三重匿名转账：tripleMixPrivacyTransfer 接口，启用 15 重混币，最高等级匿名。

交易过期规则：未上链交易超过 TxExpireHeight = 20 个区块高度，自动过期、回滚、释放 UTXO 锁定。

8.3 每日全量结算系统

触发条件：按自然天切换触发（LastSettleDate 标记日期，每日仅执行一次），一次性执行 8 项结算任务：

1. 清理过期未确认交易；

2. 解锁到期的锁定奖励；

3. 扫描并归集 20 年休眠资产；

4. 发放每日节点质押池奖励；

5. 发放每日挖矿及补贴奖励；

6. 发放社区四大生态奖励；

7. 执行节点质押池份额每日解锁；

8. 清理过期链上治理提案、持久化全网数据、总量校验。

8.4 挖矿体系

主网上线同步开启全网挖矿，每个区块发放「单块挖矿奖励 + 单块补贴奖励」，以 UTXO 形式发放至矿工地址；每 10 个区块自动重新计算全网难度，维持 10 分钟稳定出块速度；矿工成功出块，钱包贡献值 + 100，提升后续社区运营奖励权重，全网 CPU 挖矿完全公平。

8.5 节点质押 / 解锁业务

质押：消耗可用 UTXO → 标记为质押资产 → 计入全网总质押量 → 节点身份激活；

解锁：锁仓期满校验 → 质押资产转为可用 UTXO → 节点身份可注销；

全程基于 UTXO 流转，不修改钱包余额，所有节点权限、收益规则全网统一，无特殊权限节点。

8.6 跨分片混币系统

混币池累积至 100 笔交易启动批量混币；拆分金额、打乱输入输出、跨分片分发；生成标准金额交易，斩断原始交易关联；混币完成后广播至全网分片，保障每笔交易全维度匿名。

8.7 链上匿名治理

提案创建：提案人质押 ≥1000 BTH 方可创建提案；系统自动过滤高危关键词（增发、销毁、修改规则等）；

匿名投票：仅有效节点可投票，投票权重 = 自身质押量；单地址投票权重设置动态上限，总投票权重不超过全网质押 50%；

提案生命周期：提案有效期为固定区块高度，到期自动结算、清理过期提案，全网社区共治无特权干预。

8.8 钱包与地址体系

匿名钱包：基于 Argon2id+AES-GCM 加密私钥，密码强制 12 位以上，包含大小写、数字、特殊字符；

一级推荐体系：创建钱包时可绑定推荐人，推荐人获得推广积分，参与推广奖励分红；

地址类型：常规匿名地址、一次性中转地址、创世地址，彻底删除所有私人专属地址及相关配置。

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九、节点与 P2P 网络体系

9.1 节点分类

挖矿节点：参与 PoW 出块，获取区块挖矿奖励、生态补贴奖励；

验证节点：质押≥10000 BTH 激活，参与区块签名、链上投票，获取节点质押池 / 生态奖励；

普通轻节点：仅同步数据、转发交易，无质押、无挖矿收益。

9.2 节点准入与管控

IP 连接限制：maxConnectionsPerIP = 3，单个 IP 最多 3 个并发节点连接，防女巫攻击；

信誉值体系：数据校验失败、恶意行为扣减信誉值，信誉过低节点拒绝连接；

备用节点：backupNodeCount = 5，预留备用节点保障网络稳定性。

9.3 P2P 双网络架构

标准 TCP 网络：默认端口 anonNetworkPort = 8334，适用于常规节点，IP 公开；

Tor 匿名网络：可选开启，基于洋葱路由通信，节点 IP 完全隐藏，交易 / 区块匿名广播；

节点握手：基于公钥 + 签名身份认证，拒绝未注册、质押不足的非法节点接入。

9.4 节点数据同步

新节点接入后自动请求全网区块、交易、UTXO 数据；

分片数据独立同步，分片内区块 / 交易仅在分片内转发；

分叉区块单独存储，不污染主链数据。

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十、数据存储与持久化方案

10.1 内存全局状态

chainState 全局内存状态，实时维护分片、UTXO、钱包、节点、资金池、交易池等运行数据。

10.2 文件加密存储

主链数据文件：DBFilePath = "./bth_chain_safe.dat"；

加密方案：Argon2id 派生密钥 + AES-GCM 加密全量链数据；

密码规则：管理员密码必须满足高强度要求。

10.3 自动备份机制

备份目录：BackupDirPath = "./chain_backup/"；

备份规则：每次持久化前自动生成时间戳备份文件；

备份保留：MaxBackupVersions = 10，仅保留最新 10 份备份，自动删除老旧备份。

10.4 BadgerDB 数据库

专门持久化 Nullifier（防双花记录），节点重启后自动加载，防止重启后双花漏洞。

10.5 状态恢复能力

基于 StateChange 变更日志、事务快照、备份文件，支持：区块回滚、交易回滚、全链数据恢复、分叉链状态恢复。

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十一、并发安全与锁机制

为解决高并发下竞态、死锁问题，代码内置强制锁顺序 + 分层锁 + 临时 UTXO 锁定三重安全机制。

11.1 全局锁与优先级（防死锁）

代码内置运行时锁顺序检查，强制优先级：

WalletLock（钱包全局锁）→ 优先级 1

UTXOLock（UTXO 全局锁）→ 优先级 2

禁止反向加锁，运行时检测到违规直接 panic，彻底杜绝死锁。

11.2 分层锁设计

分片独立锁：每个分片 Shard 自带读写锁，分片间并行处理；

模块独立锁：节点锁、混币池锁、挖矿锁、分叉锁分离，缩小锁粒度，提升并发效率。

11.3 UTXO 临时锁定（防双花）

PendingUTXOLocks 临时锁定表：

交易未上链前，占用的 UTXO 加入临时锁定；

交易成功上链 → 移除锁定 + 标记 UTXO 为已花费；

交易过期 / 回滚 → 仅移除临时锁定，UTXO 恢复可用。

11.4 版本号乐观锁

UTXO、EncryptedWallet 均自带 Version 版本号，并发修改时版本不匹配则拒绝操作，防止数据覆盖、篡改。

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十二、异常码与错误处理体系

Transaction 模块定义统一错误码，全链异常标准化输出，所有异常统一捕获、日志记录、事务回滚，不导致节点崩溃。

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十三、全网运行核心参数总表

全量硬编码参数统一汇总，删除所有私人相关参数，校准挖矿池、资金池释放规则，所有参数永久固化、不可篡改、全网统一执行。

13.1 代币与总量参数

13.2 每日 & 单块释放参数

全网所有释放型资金池统一遵循 50 年（18250 自然天）匀速线性释放规则，结合 10 分钟单块出块节奏，将每日固定产出均匀拆分至每一个区块，参数永久固化、无通胀、无超额发放。团队池为创世一次性全额到账，无日常产出与单块释放额度。

参数校验说明：所有释放型资金池日均产出、单块产出均基于对应资金池总量 ÷ 50 年总天数（18250 天）精准计算，数值四舍五入保留两位小数，全网总释放额度严格匹配 50 亿 BTH 总供给，无数据偏差、无资产溢出。

13.3 核心运行固定参数

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十四、节点部署与运行指南

14.1 环境依赖

14.2 环境变量配置（必配）

14.3 启动命令

14.4 常用操作

创建匿名钱包：调用 createEncryptedWallet(密码, 推荐人地址)；

节点质押：调用 AtomicStakeLock(地址, 金额)；

匿名转账：调用 tripleMixPrivacyTransfer(发件地址, 收件地址, 金额, 手续费, 密码)；

查看链状态：控制台自动输出运行统计报表；

优雅关闭：Ctrl + C，自动停止挖矿、关闭连接、保存数据、关闭数据库。

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十五、全网安全风控体系

防双花：UTXO 临时锁定 + Nullifier 全局注册表 + UTXO 已花费标记 三重防护；

防算术溢出：safeAdd/safeSub/safeMul/safeDiv 安全算术函数，所有数值运算溢出直接报错；

防死锁：强制锁顺序检查，反向加锁直接 panic；

防 DDOS：单 IP 连接限制、单地址交易频率限制；

防算力垄断：抗 ASIC 内存硬哈希 PoW，CPU 公平挖矿；

防数据篡改：AES-GCM 加密全量数据、区块哈希校验、状态变更日志溯源；

防隐私泄露：密码学安全随机数、多层混币、环签名、敏感内存覆写销毁；

防规则篡改：所有经济、技术参数硬编码，无动态修改入口。

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十六、风险提示

技术风险：隐私链密码学逻辑复杂，代码需充分测试后再投入生产环境；

运行风险：节点异常断电、磁盘损坏可能导致数据丢失，建议定期使用自动备份恢复；

网络风险：Tor 网络依赖第三方匿名路由，网络稳定性受外部环境影响；

规则风险：所有参数永久固化，上线后无法调整经济模型与技术规则；

合规风险：匿名交易特性需遵守所在地区法律法规。

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十七、发展路线图

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十八、结语

BTH 基于成熟的 Go 语言区块链技术栈，结合 UTXO 模型、环签名、跨分片混币、抗 ASIC 挖矿四大核心技术，构建了一套规则固化、资产安全、隐私达标的匿名公链体系。

全套代码模块完整、逻辑闭环、参数透明，经济模型清晰明确，总量永久锁定，具备长期运行的基础。本白皮书所有数值、功能、规则均与源码一一对应，为全网节点运行、生态建设、社区治理的唯一官方标准。