區塊鏈如何重塑地圖服務行業？

（奧維附近的麥田）

我們描述一個事情，必不可少的是什麼時候、什麼位置、什麼人或物，發生了什麼事。這些要素構成了對人類有價值的信息。而其中位置信息是關鍵信息之一。

可以說，位置信息是人類社會活動中最基礎信息之一。而這體現在地圖上，從紙質地圖到電子地圖，每一次的升級都極大提升了人們便利程度。隨著人們經濟和社會活動複雜度的提升，地圖的應用嵌入度也隨之提升。從之前簡單的路線和位置確定，到現在基於位置數據的駕駛導航、軌跡追蹤、位置搜尋、無人機、AR遊戲、虛擬廣告、共享經濟等。位置信息本質上是解決事情的基礎要素之一，它有機會成為基礎設施，並在位置數據的基礎上構建出應用的生態。

而區塊鏈的到來，會重塑整個地圖服務行業。它能夠重塑地圖服務行業是因為傳統的地圖服務，包括電子地圖，甚至是開放地圖都存在未解決的問題。

傳統的地圖服務行業有哪些沒有解決的問題？

目前的地圖服務已經有了長足的進步，服務也越來越好。但還是不完美。這些不完美隱含了升級的機會。

1.位置的準確性、完整性和實時性

我們的地球地貌不斷在改變，比如城市道路和建築的變化，帶來全新的位置信息，如地圖信息無法實時更新，會導致位置信息不準確、不完整、不實時。

比如導航有時候會把我們引導進入錯誤的地方，這會讓大家很困惑，甚至耽誤事情。而且，按照統計數據，地球上的大部分地方都還缺少明確的位置信息。

那麼，問題來了，我們能否擁有更加準確、完整和實時的地圖？每個位置不僅僅是物理的位置，由於人和物的參與，也會產生很多價值信息，這些價值信息可以提供決策參考。比如路況信息，同樣的位置，路況不同對乘車路線等都會產生影響。這些基於地理位置的實時信息，也是價值信息。

2.位置數據的所有權歸屬

目前位置信息已經是互聯網的最基本服務之一。從行駛導航、打車、共享單車、無人機、快遞、外賣、社交網路等都需要位置信息。位置服務是頻次最高的服務之一，甚至連單獨的地圖app也在所有app下載排行中位居前列。

不管是搜尋引擎、社交網路，還是共享經濟，O2O都離不開位置服務，用戶每天會生產生億級的位置信息，這些位置信息由服務提供商掌控。據海伯利安估算，Google地圖通過地圖服務每天可以達到千萬美元以上。

這些數據可以產生盈利，可以售賣，但用戶無法掌控位置數據的所有權。一是無法自主決定是否願意分享，二是無法獲得數據所帶來的收益。

3.用戶隱私保護

用戶在使用地圖服務時，基本上不會有隱私，用戶的軌跡基本上是透明的。比如，打車的軌跡、共享單車的騎行軌跡、駕駛的軌跡、搜尋的軌跡、常光顧的餐廳和商城、電子圍欄等，都可以提煉出一個人的真實軌跡，這些數據涉及用戶隱私信息。並不是所有用戶都願意分享自己行蹤軌跡。

這些問題，僅僅靠中心化公司的方式或者開放地圖的方式都無法完美解決。原因很簡單，中心化公司要考慮成本的問題，它不可能提供無限制的服務，它的組織成本限制了它無法提供實時的、精確的和完整的地圖服務。

目前全球上的大部分地區的位置信息都有待開發。這里隱藏了巨大的機會。按照頂級理論物理學家、《規模》的作者傑弗里·韋斯特的研究，目前人類城市化發展的速度比人口增長還快，幾乎每一周會有100萬人進入城市，相當於每兩個月時間創造出一個紐約市，不到兩個半月時間創造出一個北京市，每一周時間就會多出一個丹麥整個國家。這意味著，城市化的加速，位置信息也隨著環境的變化而發展，這在中國表現尤其明顯。這意味著，對地圖服務的實時、完整和精確都提出了更高的要求。

要做到一個真正精確、完整和實時的地圖服務，必須借助眾人的力量，只有幾百萬人甚至幾千萬上億人都加入進來，才有可能做到這一點。

另外，中心化公司天然需要盈利，它免費給用戶提供地圖服務，而作為隱性交換，它獲取了用戶的位置數據，以此獲得商業利益。

而區塊鏈的到來，給地圖服務帶來了升級的機會，有機會解決以上的問題。在解決以上問題的過程中，它會重塑地圖服務行業。

本文以Hyperion為案例，Hyperion中文名海伯利安，是希臘泰坦十二神之一，太陽神和月亮女神之父。海伯利安（Hyperion）作為神影響了世界，而現實中的Hyperion項目對世界會產生什麼樣的影響？

藍狐筆記通過海伯利安（Hyperion）案例來分析區塊鏈是如何重塑地圖服務產業的。這里的區塊鏈不僅僅是指分布式帳本的技術，也包括其激勵機制在內的整個體系。

Hyperion用共識地圖來重塑地圖服務

海伯利安（Hyperion）要重塑地圖服務行業，要解決以上提到的地圖服務中準確性、完整性和實時性以及數據個人控制、隱私保護等問題，它有自己的目標和路徑，它通過構建基於社區的共識地圖來做到自己的願景。

而要打造共識地圖，解決地圖服務行業的問題，不僅要有開放式地圖，更要基於區塊鏈構建出完整體系。

開放式地圖也有先例，比如蜂圖志（Mapxus）、地圖盒子（Mapbox）、Mapillary等。開放地圖相對於中心化公司的地圖服務，開放了數據和地圖技術，有一定的社區參與度。但它有一個問題是，缺乏足夠激勵體系支撐和價值衡量方法，這讓它在規模上和波及人群上都有一定的限度，也較難持續，不易形成正向循環。

海伯利安（Hyperion）的共識地圖試圖利用區塊鏈的體系化優勢來重塑地圖服務行業。正如比特幣為代表的區塊鏈技術一樣，它涉及到技術、社區治理、代幣經濟體系，只有從三者內在的完整角度來審視才能理解為什麼區塊鏈可以重塑地圖服務行業。

比特幣是區塊鏈在加密貨幣領域的應用。當然，區塊鏈本身是從比特幣中抽象出來的。在比特幣之前，我們看到也有過數字貨幣的實驗，有中心化發行的數字貨幣，也有去中心化的點對點數字貨幣，但基本上都失敗了。只有比特幣最終跑出來了，從白皮書發布以來，迄今十年有餘。

就比特幣的分布式帳本、密碼學技術、P2P技術、共識協議、激勵機制等單個來說，都不算是獨一無二，但把它們巧妙地結合在一起，組為一個體系，它的巨大威力就產生了。

它通過密碼學技術、共識協議、激勵機制等保證了分布式帳本的安全、不可篡改，從而做到了數字貨幣的可信任，做到了發行和交易的可信任，使得所有者對它有足夠的信心。這就是它價值的根基所在。在這個基礎上，形成了社區，形成了交易，形成了共識。

海伯利安（Hyperion）的共識地圖雖然採用跟比特幣不同的共識算法和激勵機制等，但在邏輯上有類似之處，它試圖通過技術的安全和可信，做到一個可信任的位置數據的生產、交易和服務，而所有這些都是通過參與者之間的共識來達成。這個共識背後有技術、社區和激勵的支撐。

如果沒有這些，那麼區塊鏈就無法重塑地圖服務行業，海伯利安（Hyperion）也就無法做到自己的願景。

一個基於區塊鏈的地圖服務是什麼樣的？區塊鏈的地圖首先它從用戶的體驗上，位置服務更加精確、更加實時、更加完整。作為底層的地圖服務開放平台，在上面可以生發出無數的價值應用。另外，這些位置數據由數據擁有者控制，數據擁有者可以保護隱私，同時也可以通過它來獲得經濟收益。

這種模式的好處是能夠讓地圖服務的參與者不再局限於中心化的公司組織，而是讓參與者越來越多，地圖的服務體驗越來越好，最終是讓地球上絕大多數位置都有精確信息，能夠讓人們的出行、交通、交易、遊戲等所有基於位置的活動都能夠無縫做到，最後的結果是它會像空氣、水電一樣成為基礎設施，無處不在無時不需。

那麼，具體來說，區塊鏈如何來重塑地圖服務行業？海伯利安（Hyperion）共識地圖的支撐在哪里？

Hyperlion的共識地圖生態

要形成共識地圖，不單純是一個區塊鏈，它需要有一個完整的體系。而這個體系包括了三個方面：協議層、服務層以及最上面的生態應用。

首先來看看，整個區塊鏈重塑地圖服務行業的底層。海波利安（Hyperion）的底層是協議網路，它由區塊鏈、智能合約以及分布式存儲構成。

海伯利安（Hyperion）協議網路有全球的分布式技術節點，其中節點運行的地圖區塊鏈是圍繞地圖數據而設計，它支持智能合約、分布式地圖存儲以及跨鏈通信等。

其中很重要的一點是地圖區塊鏈的共識協議，地圖數據包括靜態位置數據和動態位置數據，它是基於博弈論構建的數據，同時利用BFT+DPoS機制進行出塊，還有社區代理人的治理機制，這里的目的是既要保證數據的安全和準確，同時也要做到高性能的區塊鏈，以支撐億級的地圖服務。

其次是服務層。服務層主要是基於海伯利安（Hyperion）的協議網路，構建去中心化地圖服務。這里面有是三個核心。一是數據采集服務，二是地圖服務，三是交易市場服務。這些服務體系中，支撐其自運轉的是它的通證經濟體系。用戶可以使用dMapper和dMap服務，dMapper是地圖數據采集服務，而dMap是地圖服務。

最後是生態方面。前面也提到了位置數據是人們商業和社會活動中基礎數據。基於地理位置可以生發出很多基礎的應用。比如基於位置的交通出行、打車、共享單車、無人駕駛、無人機、AR遊戲、移動社交、廣告、O2O服務等。這里面基本上都是剛需級別的應用，可以達到億級用戶規模。

由於區塊鏈地圖服務有天然的社區參與屬性，還有token經濟體系，它有機會誕生出跟傳統地圖服務完全不同的應用。比如基於區塊鏈位置數據的虛擬遊戲、虛擬地產、虛擬廣告服務等。未來具體會產生什麼新形態的應用，現在還不完全清楚，但隨著協議層和服務層的成熟，生態層很有機會出現新物種。

下面對以上提及的體系進行細部闡述。

構建全球億級用戶規模的共識地圖區塊鏈

作為要支持海伯利安（Hyperion）地圖服務的區塊鏈系統，從一開始設計，它就必須要考慮可用性和性能，考慮拓展性和交互。如果不能為億萬級別的用戶提供服務，那麼，在一個贏家通吃的市場，它的意義就大打折扣。比如現在騰訊地圖每天提供的定位服務就超過了500億次，而Google的全球用戶服務量更大。服務量級是地圖類區塊鏈需要充分考慮的。

所以，從一開始海伯利安（Hyperion）就要充分考慮到低延遲、低成本、高可用、可擴展等問題。而區塊鏈面臨去中心化、性能以及效率的不可能三角。要想都完美兼顧是不可能的。這里有取舍和平衡。海伯利安採用了平衡機制。

海伯利安（Hyperion）在兼顧性能、效率的同時，也兼顧透明、安全、隱私保護，在一定程度上並沒有把去中心化放到最優先的位置，去中心化不是目標，而是做到透明和安全的手段。

基於這樣的考慮，海伯利安（Hyperion）作出自己的設計原則。海伯利安的區塊鏈採用了分層的雙鏈設計。一條是主鏈，一條是空間鏈。它以平行鏈的方式把交易分配到不同的鏈進行處理，從而提升系統性能。

第一層主鏈採用bft+dPoS算法，就是通過誠信節點來保證其可靠性，再通過拜占庭容錯協議變體來達成共識。誠信節點由社區選舉產生。第二層是空間鏈，它採用pBFT+SCP（空間共識協議）共識算法，基於pBFT進行出塊公證人簽名，用SCP進行空間數據狀態的確定。SCP包含自動地圖數據驗證協議和可驗證的安全定位服務，這里會涉及到博弈模型，比如謝林點的機制等。

海伯利安Atlas協議層包括15個活躍區塊生產節點和30個候選節點。Atlas的地圖區塊鏈的節點除了生產節點，還包括查詢節點和驗證節點。查詢節點可以把區塊鏈的狀態映射成可快速查詢的傳統數據庫，利於解決應用需要遍歷區塊鏈完整歷史數據的問題。驗證節點則檢驗區塊鏈上的由生產節點簽名的交易有效性。

此外，海伯利安Atlas區塊鏈系統為了達到可伸縮、低延遲、低成本、保護隱私、可擴展以及可交互等特性，在彈性空間分區、隱私技術方面都有自己的設計。

彈性空間分區涉及到的概念：彈性、空間和分區。彈性主要是指位置數據的大規模以及複雜度，包括動態位置數據，要處理這麼大規模數據，需要節點和社區支持。空間主要是說位置有很多元數據，不管是R數索引還是使用四叉樹，都有問題，要麼涉及到高昂的重構成本，要麼難以高效處理數據索引。海伯利安的Atlas區塊鏈則引入高效的空間索引數據結構。分區是說Atals區塊鏈網路無須驗證每次交易，否則無法在分布式環境下應對大規模的空間數據，分區結構是針對大規模性並行操作，其中包括預處理、索引和查詢空間數據等。

（海伯利安的彈性分區總覽，來源於海伯利安白皮書）

Atlas的分區結構試圖保證數據更新的速度足夠快且位置保持。它利用了希爾伯特曲線進行設計，包括空間填充、分解、確定性、位置保持。空間填充是要讓地球上的每個位置與標識符能夠一一對應；分解則是指原生支持高維樹數據結構，解決數據工作負載統一劃分問題，做到抗數據傾斜；確定性則是指推遲實例化，避免高開銷的位置節點合併與分割等；位置保持則是指統一網路層與應用位置，在各自空間分區數據結構中產生本地處理單元。此外，Atlas利用希爾伯特曲線做到多層位置地址編碼。

Atlas的共識委員會按照分區去驗證交易。高維樹結構可以做到在更低的原生維度對節點上的工作負載進行均勻分區。通過調整範圍內的劃分間隔和移動變動區域內的目標，可以支持彈性再分表。同時，在索引時間內，通過分表，分發進入的數據，可以降低系統開銷。

Atlas還把圖塊作為本地處理單位，以應對大規模的並行。把圖塊作為本地處理單元，利於局部優化和節省空間，是簡單的負載均衡設計。

隱私方面，Atlas會對一些敏感數據進行處理，包括地圖數據、位置軌跡和用戶畫像。在私人地圖數據分享方面，Atlas開發了權限控制可審查的去中心化門限密碼系統，通過非交互的零知識證明可驗證私鑰有效性。Atlas支持零知識位置證明，在滿足預定義功能（地理圍欄等）時，能保護用戶隱私。用戶畫像方面，需要保持畫像數據的匿名性。比如用戶訪問過的商城、消費和信譽、用戶位置軌跡等信息。Atlas在存儲數據時，採用混合網路和可驗證的切換與一次性假名。第三方可以獲得用戶畫像數據，但無法知道數據相對應的用戶。

海伯利安（hyperion）區塊鏈在協議層上支持友好的帳戶體系，友好包括易於記憶、可恢復、權限控制，另外，它還允許用戶通過多帳號驗證找回被盜帳號。

海伯利安（Hyperion）區塊鏈把區塊產生邏輯和其他功能分離。非區塊生產邏輯通過原生智能合約做到，利於增加系統升級的靈活。經過社區同意後，代碼會通過鏈上審計，自動部署到主網。

海伯利安（Hyperion）區塊鏈還支持智能合約跟位置預言機的緊耦合。位置預言機為區塊鏈上的智能合約提供可信數據。智能合約支持WASM編寫。海伯利安的原生合約包括系統、實時位置、數據管理、加密技術。系統層面主要是代幣轉帳、帳號管理、通信和客戶端驗證等。實時位置主要是連續追蹤和事件驅動模型，如地理圍欄和位置廣告；數據管理則包括代幣模型管理位置數據和基於位置數據的聚合查詢；加密技術主要是零知識證明和多方安全計算等。

人人皆可參與的分布式地圖服務

由於有了海伯利安（Hyperion）區塊鏈的底層支持，海伯利安的地圖服務有了跟傳統地圖服務不同的特點。

傳統的地圖服務一般是中心化的數據采集和生產，如傳統大公司的電子地圖，而後來的開放地圖由於無法把數據價值進行衡量，無法確定數據的歸屬權等，也無法形成真正的位置數據交易市場，沒有激勵的機制，最終也無法形成真正的大規模的人人皆可參與的分布式地圖服務。

地圖服務尤其是高精度的地圖服務生產成本非常高，而需求也很大，比如無人機、無人駕駛都需要高精度的地圖。目前還缺乏全球性的完整的高精度地圖服務。一個自動駕駛模型需要至少5千億以上的行駛數據，甚至上萬億的行駛數據。這些都對地圖服務提出重大需求。

海伯利安（Hyperion）服務層包括dMapper、dMap、海伯利安數據交易市場。dMapper是制圖工具，dMap是支持地圖服務的工具、海伯利安數據交易市場主要交易服務層產生的位置數據。

（海伯利安的地圖服務和可交易的位置數據生產流程）

用戶使用dMapper采集物理位置數據，得到「可交易物理位置數據」，然後提交給dMapper後端，處理之後則成為地圖服務可使用的數據，成為「可交易地圖數據」。其中，數據采集者擁有該數據的所有權。采集者可以決定私有化售賣或限制在特定場景下使用，也可以將它們完全免費開放給任何人。此外，用戶在使用dMap地圖服務過程中也可以產生「可交易用戶數據」：記錄用戶的使用數據，比如駕駛汽車的軌跡。這些也是屬於可交易的位置數據。

dMapper是地圖生產套件，人人都可以用它來進行地圖生產。用戶只要有智慧型手機或無人機等設備即可完成地圖生產。只有人人參與進來，地圖才有機會更完整、更實時。dMapper也有HD版本，可以裝在無人機或汽車上，用於構建高精度地圖，為無人駕駛車輛和無人機等設備服務。

dMapper有統一的開放制圖標準，兼容開放街圖等數據標準，除了可使用簡單電子設備完成位置數據采集，dMapper的使用也簡單，大多數地圖生產過程可以自動完成，學習成本低。另外，「可交易位置數據」會存儲在海伯利安（Hyperion）的協議網路層，可保護用戶隱私。

dMap本質上是去中心化的地圖服務，它基於地圖采集者貢獻的數據形成自己的地圖服務，它服務的對象不僅有消費者用戶，還包括企業、機器人用戶，可提供室內外的無縫定位、地圖搜尋、計算路程等全棧地圖服務。此外，dMap還提供API和SDK，方便使用。dMap 的HD版本則服務於需要高精度地圖的無人駕駛車輛和無人機等。

總的來說，dMap的地圖服務相比於傳統地圖服務或開放地圖服務，它更完整、更精確、更實時、更開放、保護隱私以及有持久的激勵。原因是人人都可以參與進來，降低了地圖產生的成本，而且隨著參與人越多，所產生的數據更完整、更新更及時、也更精確，由於有通證激勵，它也具備內在的經濟體特性，有自我循環的持續性。在數據隱私上，前面提到了海伯利安通過零知識證明等技術來保護用戶的隱私。

海伯利安的交易市場交易什麼內容？

海伯利安交易市場是位置服務的結合，它搭建在原生的區塊鏈智能合約之上，提供基於瀏覽器的用戶交互界面以及可編程的API接口。海伯利安交易市場提供「位置數據」和「位置智能」服務。位置數據是指交易位置數據，而位置智能則是指基於位置的廣告、地理圍欄、實時追蹤和觸發事件等。

交易市場是透明的，市場搭建於區塊鏈之上，所有交易都可以查詢。

基於位置數據的應用生態

基於位置數據的應用生態會非常廣泛，比如路況應用、打車、單車共享、外賣、導航、無人駕駛、無人機、AR遊戲、虛擬廣告、景區服務、室內服務等，其中的大部分應用都是有大規模用戶的剛需應用，隱藏巨大的商業機會。

隨著協議層的區塊鏈設施的完善，隨著服務層數據產生和地圖服務的完善，基於位置數據上可以產生各種應用。由於去中心化地圖本身可以帶來更精確、更實時、有隱私保護、有激勵機制、低成本的地圖服務，它有機會比中心化地圖服務更可能成為各種場景應用的首選。當然，毫無疑問，這條路很漫長，需要踏實做事，不斷努力推動。

通證機制塑造地圖服務的經濟體

通證機制的存在是區塊鏈重塑地圖服務產業的重要組成部分。有了通證機制，它比傳統的中心化公司的地圖模式和開放地圖模式都有了更好的激勵。

在海伯利安（Hyperion）中，地圖數據的采集者擁有數據所有權，它把交易（地圖區塊）記錄存在區塊鏈上，這樣對於每個地圖生產者來說，數據的所有權是有明確記錄的，不可篡改的。

地圖數據的采集者為什麼有動力參與位置數據的生產？因為有回報。

地圖數據生產者獲得回報的方式有兩種：一是直接售賣地圖數據的所有權，立即獲得通證；二是簽訂「遞延收益合約」，持續獲得對應地圖區塊的通證收益，當然，一旦地圖數據因為環境發生改變，該合約也會失效。這麼做的好處是，越早參與的用戶，收益越高。同時，也鼓勵持續更新，一旦有改變，通過持續更新，也可帶來收益。從用戶的角度，這樣能夠帶來體驗更好的地圖服務。

那麼，所采集的數據的價值是怎麼來衡量的？它會用通證的數量來表達。具體價值可以通過算法驗證地圖區塊的內容後自動計算得出，也可以由社區成員共同評估得出。一旦地圖區塊內容經過驗證，它會被合併到地圖數據的主分支，暫未驗證的數據則進入新的數據庫分支。

社區成員共同評估的模式是採用類似於A/B測試的方法，dMap地圖服務提供不同版本的地圖給用戶使用，根據用戶評分，系統根據通證的分布，計算出地圖區塊內容的價值。

通證在什麼場景下消耗？

海伯利安（Hyperion）的通證也是用途token，當用戶使用地圖服務的時候，需要消耗「脈沖」，而「脈沖」是通過抵押通證產生的。海伯利安（Hyperion）根據用戶抵押通證的數量為其產生「脈沖」。「脈沖」有一定的使用範圍，如果用戶使用的地圖服務超過了其擁有的「脈沖」，則會被要求增加抵押通證以獲得更多「脈沖」，以得到持續服務。而未使用「脈沖」在月底會被清空，也就是每月根據所抵押通證的比例，重新分配「脈沖」。

「脈沖」損耗主要是在區塊鏈記錄的交易數量以及使用地圖功能調用接口的總次數。

通證除了作為用途token，獲的使用地圖服務的「脈沖」之外，還可以購買海伯利安交易市場上的位置數據和位置智能服務。具體交易根據合約而定。

結語

區塊鏈能夠重塑地圖服務行業並不是真正的目的。真正的目的永遠是更好的用戶體驗。區塊鏈能夠給用戶帶來更好的用戶體驗嗎？共識地圖是更好的選擇嗎？

更好的用戶體驗意味著地圖服務更精確、更完整、更實時，同時還能保護用戶隱私、給用戶持續的收益激勵，並且生產成本更低，模式上可以持續。

通過海伯利安（Hyperion）的案例分析，可以看到，通過人人都可以生產地圖數據，通過區塊鏈進行數據確權和價值衡量，可以做到去中心化的共識地圖，成本更低、地圖服務更完整。

最終的共識地圖生態，會有完善的服務於地圖服務的區塊鏈，能夠滿足大規模用戶需求的高性能區塊鏈，會有佷多人生產地圖數據，使用地圖服務，並在更加精確、實時、保護用戶隱私的位置數據上構建出更多的場景應用，從而形成真正的共識地圖生態，只有當這一天到來的時，我們才可以說，區塊鏈真正重塑了地圖服務行業。這一切並不容易，需要巨大的努力。

期待海伯利安等區塊鏈共識地圖項目能夠順利落地，最終做到共識地圖生態，重塑地圖服務行業。

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