XuperChain簡稱超級鏈，是一個支持平行鏈和側鏈的區塊鏈網絡。www.emoneybtc.com在XuperChain網絡中，有一條特殊的鏈——Root鏈。Root鏈管理XuperChain網絡的其它平行鏈，並提供跨鏈服務。其中基於Root鏈誕生的超級燃料是整個XuperChain網路運行消耗的燃料。Root鏈有以下功能：
（1）創建獨立的一條鏈；（2）支持與各個鏈的數據交換；（3）管理整個XuperChain網絡的運行參數。
XuperChain是一個能包容一切區塊鏈技術的區塊鏈網絡，其平行鏈可以支持XuperChain的解決方案，也同時支持其它開源區塊鏈網絡技術方案。
共識機制
1、可插拔共識機制
在當前的技術背景下，沒有哪一種共識機制是完美無缺的，每一種共識機制都有其優點和缺點，不同的應用場景可能需要不同共識機制。為了應對不同的應用需求，XuperChain設計了一套可插拔的共識機制，所謂可插拔主要體現在兩個方面：一方面，XuperChain不同的平行鏈允許采用不同的共識機制，以此來滿足不同的共識應用需求，用戶可以通過API創建自己的區塊鏈，並指定初始的共識機制。另一方面，XuperChain還支持在任意時刻通過投票表決機制實現共識的升級，從而實現共識機制的熱升級。
XuperChain的共識機制包括但不限於POW、POS、PBFT、中心化共識（Raft）等。
2、DPOS共識算法創新—TDPOS共識
基於POS基礎上衍生出了很多改進算法，DPOS就是其中一種。DPOS算法是用戶通過投票選出代表進行區塊的生產。
XuperChain自主研發實現了一套DPOS共識，我們稱之為TDPOS。依據這種算法，全網持有通證的人都可以給候選人投票。
TDPOS的參數包括每輪的proposer個數、出塊間隔、節點每輪出塊個數等，在創建平行鏈的時候可以指定，也可以通過提案機制升級。通過GPS和原子鐘保證時鐘同步。例如，如果配置的參數為每輪21個節點、出塊間隔為3s、每個節點每輪出塊個數為200個，則每輪的時間為3.5h。
3、自定義共識機制
如果DApp開發者覺得系統默認的共識機制都無法滿足自身的業務需求，可以通過智能合約和共識機制的編程接口，編寫自己的共識，並以智能合約的形式發布到XuperChain中。XuperChain在啟動用戶創建的這條鏈的時候，會注入自定義共識（需要取一個唯一名字），成為該鏈的共識機制。
超級節點
超級節點是一種分布式計算技術，保證每個節點的存儲和計算是可以擴展的。從而為區塊鏈網絡提供源源不斷的存儲和計算支持。
1、存儲支持
超級節點會存儲所有的歷史事務的完整信息，如何支撐PB級別的容量非常具有挑戰。
XuperChain底層KV存儲引擎主要有以下幾個特點：
1）事務性表格系統：通過前綴編碼的平展化，支持多鏈+多表，且能保證跨鏈事務的原子性；
2）多盤技術：實現KV存儲引擎到底層文件系統的虛擬映射層，支持單機多盤存儲，從而支撐大容量數據存儲；
3）混盤技術：實現冷熱數據自適應調度，將低頻數據存儲在SATA介質或者雲存儲，高頻數據存儲在SSD介質；
4）雲優化：實現DFS適配層，支持分布式文件系統，存儲容量理論上可以擴展到PB級別。結合混盤調度，保證性能最優。
2、計算支持
在非POW的共識機制下，超級節點的主要計算量為交易上鏈和合約執行。很多區塊鏈軟件對交易的執行以及合約的執行都是串行執行的，優化到極致也只能使用單核，對硬件的利用率很低。超級節點采用多核並行計算與分布式計算相結合的方式以提升計算效率。
1）多核並行計算：XuperChain通過智能合約的依賴關系將待打包的事務構造出N個DAG。每個DAG的交易和合約執行都是並行跑在多個CPU核上,DAG內部無路徑依賴的節點也可以並行執行，從而可以最大化CPU的利用率，突破系統吞吐瓶頸。平行鏈和可回歸側鏈技術也能有效的利用多核並發；
2）分布式計算：XuperChain未來構建事務執行的分布式調度集群，鏈內並行事務和多鏈事務可分發給調度集群執行，從而利用分布式計算的擴展能力。
智能合約
1、UTXOBase的智能合約模型
我們認為UTXO（UnspentTransactionOutput）相對於Account余額模型，並發性能更好，對熱門賬戶的性能也更優秀。超級鏈底層是基於UTXO模型，因此任何針對比特幣系統的優化都適用於XuperChain。
XuperChain在UTXO的基礎上做了智能合約的擴展，在擴展區可加載各種不同的合約虛擬機，每個合約機需要實現運行合約和回滾合約兩個接口。回滾機制是為了應付分叉設計的，我們在合約回滾方面進行三個方面的優化，用戶可以選擇其中之一去實現：
1）自定義回滾邏輯；
2）利用區塊鏈數據操作日志，生成反向回滾日志，自動生成回滾邏輯；
3）引入MPT，分叉無需回滾支持，但是暫時只有KV存儲能力。
2、智能合約兼容
1）XuperChain內嵌合約機制內嵌合約機制，規定智能合約編寫的接口，可直接用當前語言（Go，C++，Java等）編寫智能合約放到XuperChain裡面。當前XuperChain的KernelAPI和共識機制算法都是用這種方式實現的。
開發者可以直接寫新的智能合約，放入到XuperChain網絡中，XuperChain給予一定的安全隔離和保護。一般這種模式只建議聯盟鏈部署的時候使用，因為公開的節點會因為安全問題拒絕為該鏈提供算力。
未來會引入智能合約Store和對智能合約的安全審計，保證發布的智能合約是安全的，從而讓公開節點放心支持。
2）第三方兼容XuperChain直接支持以太坊的Solidity語言。以太坊的智能合約代碼可以在XuperChain部署和執行。XuperChain同時支持WebAssembly，並通過其支持任意語言。理論上XuperChain支持任何虛擬機的運行。
立體網絡技術
1、鏈內並行技術

圖1鏈內並行技術示意圖
當下區塊鏈技術的實現是將所有事物打包後順序執行。隨著智能合約越來越復雜，如果順序執行智能合約，高並發度將難以實現，而且也不能充分利用多核和分布式的計算能力。
為了讓區塊裡面的智能合約能夠並行執行，XuperChain將依賴事務挖掘形成DAG圖，並由DAG圖來控制事務的並發執行。
2、可回歸側鏈技術

圖2可回歸側鏈技術示意圖
在很多場景下，並不需要把所有的事務都集中在主鏈上運行。比如一個運營活動，完全可以把資源放到一個側鏈上去，然後通過智能合約執行邏輯，執行完成後一次性合並回主鏈。通過把復雜的智能合約在側鏈執行，可以實現利用其它的並行計算資源去執行而不消耗主鏈的資源。當滿足側鏈回歸條件的時候，主動引發側鏈合並。
3、平行鏈技術

圖3平行鏈技術
在XuperChain的立體網絡裡面，有大量的區塊鏈存在。這些鏈通過Root鏈管理起來，這些鏈就是平行鏈，從而形成一個真實、獨立存在的區塊鏈體系。我們把這個網絡叫做立體網絡。立體網絡上通過Root鏈創建的平行鏈，可以選擇是公開鏈，也可選擇是聯盟鏈（僅成員可見）。
輕量級節點技術
XuperChain在設計的時候就支持輕量級節點技術。輕節點僅同步少量數據就可以完成數據的訪問和校驗。輕量級客戶端可以部署在PC、手機、嵌入式設備等設備上，不需要算力和存儲支撐就能有效的訪問區塊鏈網絡數據。
可升級系統
1、提案和投票機制

圖4提案和投票機制示意圖
提案和投票機制是區塊鏈系統實現自我進化的關鍵。系統首次上線後難免遇到很多問題，我們提供提案/投票機制為區塊鏈的社區治理提供便利的工具，以保證未來系統的可持續發展。具體實現方法如下：
Step1：提案者（proposer)通過發起一個事務聲明一個可調用的合約，並約定提案的投票截止高度，生效高度；
Step2：投票者(voter)通過發起一個事務來對提案投票，當達到系統約定的投票率並且賬本達到合約的生效高度後，合約就會自動被調用；
Step3：為了防止機制被濫用，被投票的事務需要凍結參與者的一筆燃料，直到合約生效後解凍。
2、共識可升級

圖5XuperChain提案機制進行共識升級
XuperChain提供可插拔共識機制，通過提案和投票機制，升級共識算法或者參數。圖5簡要說明了如何使用XuperChain的提案機制進行共識升級。
3、系統參數可升級通過提案和投票機制，區塊鏈自身的運行參數也是可升級的。包括：block大小、交易大小、挖礦獎勵金額和衰減速度等。
隱私保護和安全
超級鏈支持多種主流的隱私保護和安全機制，包括但不限於：
（1）通過獲取用戶設備上產生的隨機熵，來生成隨機數種子，再通過密鑰衍生推導函數來加強隨機性，最後生成ECC的公鑰私鑰對；
（2）引入分層加密技術來降低密鑰被洩露和破解的可能性。也防范了通過交易記錄猜測個人隱私的可能；
（3）為了防止地址碰撞和輸入錯誤，使用高強度的散列和摘要算法以及校驗碼來保證地址合法性；
（4）引入語言親和性的助記詞技術，用戶只要記住助記詞，就可以恢復自己的數字錢包。