区块链技术的模型 区块链的六层模型

区块链基础 11/09 阅读 10094 views次 人气 0
摘要:

区块链技术,实现了数据公开、透明、可追溯的产品的架构设计方法,算作广义的区块链。在具体产品中可以指类似比特币的数据存储方式,或是数据库设计,或是文件形式的设计,这算作狭义的区块链。

广义的区块链技术,必须包含点对点网络设计、加密技术应用、分布式算法的实现、数据存储技术的使用等4个方面,其他的可能涉及到分布式存储、机器学习、VR、物联网、大数据等。狭义的区块链仅仅涉及到数据存储技术,数据库或文件操作等。


从架构设计上来说,区块链可以简单的分为三个层次:协议层、扩展层和应用层。其中,协议层又可以分为存储层和网络层,它们相互独立但又不可分割。

区块链1.png

区块链技术的模型是由自下而上的数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。


数据层:

封装了底层数据区块的链式结构,以及相关的非对称公私钥数据加密技术和时间戳等技术,这是整个区块链技术中最底层的数据结构。这些技术是构建全球金融系统的基础,数十年的使用证明了它非常安全的可靠性。而区块链,正式巧妙地把这些技术结合在了一起。


网络层:

包括P2P组网机制、数据传播机制和数据验证机制等。P2P组网技术早期应用在BT这类P2P下载软件中,这就意味着区块链具有自动组网功能。


共识层:

封装了网络节点的各类共识机制算法。共识机制算法是区块链的核心技术,因为这决定了到底是谁来进行记账,而记账决定方式将会影响整个系统的安全性和可靠性。目前已经出现了十余种共识机制算法,其中比较最为知名的有工作量证明机制(PoW,Proof of Work)、权益证明机制(PoS,Proof ofStake)、股份授权证明机制(DPoS,Delegated ProofofStake)等。数据层、网络层、共识层是构建区块链技术的必要元素,缺少任何一层都将不能称之为真正意义上的区块链技术。


激励层:

将经济因素集成到区块链技术体系中来,包括经济激励的发行机制和分配机制等,主要出现在公有链当中。在公有链中必须激励遵守规则参与记账的节点,并且惩罚不遵守规则的节点,才能让整个系统朝着良性循环的方向发展。而在私有链当中,则不一定需要进行激励,因为参与记账的节点往往是在链外完成了博弈,通过强制力或自愿来要求参与记账。


合约层:

封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础。比特币本身就具有简单脚本的编写功能,而以太坊极大的强化了编程语言协议,理论上可以编写实现任何功能的应用。如果把比特币看成是全球账本的话,以太坊可以看作是一台“全球计算机”,任何人都可以上传和执行任意的应用程序,并且程序的有效执行能得到保证。


应用层:

封装了区块链的各种应用场景和案例,比如搭建在以太坊上的各类区块链应用即部署在应用层,而未来的可编程金融和可编程社会也将会是搭建在应用层。


总结:

激励层、合约层和应用层不是每个区块链应用的必要因素,一些区块链应用并不完整的包含后三层结构。


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