简单谈谈区块链的底层架构

区块链的模型结构

关于区块链的模型结构问题,行业内已经谈论千万遍了,基本上已经成为一种定义式的问题了。总体上来看,区块链的基础架构可以分为六层,包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层。每一层分别完成一项核心的功能,各层之间互相配合,从而实现了一个去中心化的信任机制。

数据层

数据层的主要作用是描述区块链技术的物理形式。区块链系统设计的技术人员们首先建立起的一个起始节点被称作是“创世区块”,之后在同样的规则之下创建的规格相同的区块通过一个链式结构依次相连组成一条主链,随着运行时间越来越长,新的区块通过验证后不断被添加到主链上,同时主链也会不断延长。

每一个区块中同时也包含了许多的技术,比如时间戳技术,他的作用在于确保每一个区块都可以按时间的顺序相连接;再比如哈希函数,他能够使得交易的信息不被轻易篡改。

网络层

网络层的主要目的是实现区块链网络节点之间的信息交互,区块链的本质是一个P2P(点对点)网络,每一个节点既能够接受信息,也能够生产信息,节点之间通过维护一个共同的区块链来保持通信。

在区块链的网络中,每一个节点都可以创造出新的区块,在新区块被创造出以后会通过广播的形式通知其他的节点,而其他节点则反过来会对这个节点进行验证,当区块链网络中超过51%的用户验证通过以后,这个新的区块就会被添加到主链上了。

共识层

共识层能够让高度分散的节点在去中心化的系统中高效的针对区块数据的有效性达成共识。区块链中比较常用的共识机制主要有工作量证明、权益证明和股份证明三种。

激励层

激励层的主要功能是提供一定的激励措施,鼓励节点参与区块链的安全验证工作。以比特币为例,其奖励机制有两种,在比特币的总量达到2100万枚之前,奖励的机制有两种,新区快产生后系统奖励的比特币和每笔交易扣除的比特币(手续费)。而当比特币的总量达到2100万时,新产生的区块将不再生产比特币,这个时候的奖励主要是每笔交易所扣除的手续费。

合约层

所谓合约层主要是指各种脚本代码、算法机制以及智能合约等,仍然以比特币为例,比特币是一种可编程的货币,合约层封装的脚本中规定了比特币的交易方式和交易过程中所涉及的各种细节。

应用层

应用层封装了区块链的各种应用场景和案例,比如基于区块链的跨境支付平台等等。

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