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区块链组织架构是什么?

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要你管!?8星评价

2020-10-23 10:04:22

区块链组织架构是什么?

区块链总共有六个层级结构,这六个层级结构自下而上是:数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层。

一、数据层

数据层是区块链六个层级结构里面的最底层。数据层我们可以理解成数据库,只不过对于区块链来说,这个数据库是不可篡改的、分布式存储的数据库,也就是所谓的分布式账本。

在数据层上,也就是在这个分布式账本上,存放着区块链上的数据信息,封装着区块的块链式结构、非对称加密技术、哈希算法等技术手段,来保证数据在全网公开的情况下的安全性问题。

具体做法:

在区块链网络上,节点采用共识算法来维持数据层(也就是这个分布式数据库)的数据的一致性,采用密码学中的非对称加密和哈希算法,来确保这个分布式数据库的不可篡改和可追溯。这就构成了区块链技术中最底层的数据结构。但是,光有分布式数据库还不够,还需要让数据库里面的数据信息可以共享交流。所以,数据层的上一层就需要有网络层。

二、网络层

区块链的网络系统,本质上是一个P2P(点对点)网络,点对点意味着不需要一个中间环节或者中心化服务器来操控这个系统,网络中的所有资源和服务都是分配在各个节点手中的,信息的传输也是两个节点之间直接往来就可以了。不过,需要注意的是P2P(点对点)并不是中本聪发明的,区块链只是融合了这一技术而已。所以,区块链的网络层实际上就是一个特别强大的点对点网络系统。在这个系统上,每一个节点既可以生产信息,也可以接收信息,就好比发邮件,你既可以编写自己的邮件,也可以收到别人给你发送的邮件。

在区块链网络上,节点之间需要共同维护这条区块链系统,每当一个节点创造出新的区块后,他需要以广播的形式通知其他节点,其他节点收到信息后对该区块进行验证,然后在该区块的基础上去创建新的区块。这样一来,全网便可以共同维护更新区块链系统这个总账本了。

但是,全网要依据什么规则来维护更新区块链系统这个总账本呢?这就涉及到了所谓的“法律法规”(规则),也就是我们接下来要介绍的:共识层。

三、共识层

在区块链的世界里,共识,简单来说就是全网要依据一个统一的、大家一致同意的规则来维护更新区块链系统这个总账本,类似于更新数据的规则。让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效达成共识,是区块链的核心技术之一,也是区块链社区的治理机制。目前主流的共识机制算法有:比特币的工作量证明(POW)、以太坊的权益证明(POS)、EOS的委托权益证明(DPOS)等等。数据层、网络层、共识层这三层保证了区块链上有数据、有网络、有规则。

但是,天下没有免费的午餐。如何让节点们能够积极踊跃地参与区块链系统维护呢?这里就涉及到了激励机制,也就是我们下面要介绍的:激励层。

四、激励层

激励层就是所谓的挖矿机制,挖矿机制其实可以理解成激励机制:你为区块链系统做了多少贡献,你就可以得到多少奖励。用这种激励机制,能够鼓励全网节点参与区块链上的数据记录和维护工作。

挖矿机制和共识机制其实是一个道理,共识机制我们可以理解为公司的总规章制度,而挖矿机制可以理解成在这个总的规章制度之中,你做好了什么能够得到什么奖励。这种激励机制就像比特币的共识机制POW,他的规定是多劳多得,谁能够第一个找到正确哈希值谁就可以得到一定数量的比特币奖励。以太坊的POS则规定了谁持币年龄越久,谁能得到奖励的概率就越大。

需要注意的是,激励层一般只有公链才具备,因为公链必须依赖全网节点共同维护数据,所以必须有一套这样的激励机制,才能激励全网节点参与区块链系统的建设维护,进而保证区块链系统的安全性和可靠性。

区块链安全可靠了,还不够智能,对不对?下面我们将要介绍的合约层,可以让区块链系统变得更加智能。

五、合约层

合约层主要包括各种脚本、代码、算法机制、智能合约,是区块链可编程的基础。我们说的智能合约便属于合约层。如果说比特币系统不够智能,那么以太坊提出的智能合约则能够满足许多应用场景。合约层的原理主要是将代码嵌入到区块链系统上,用这种方式来实现能够自定义的智能合约。这样一来,在区块链系统上,一旦触发了智能合约的条款,系统就能够自动执行命令。

六、应用层

应用层就是区块链的各种应用场景和案例,我们现在说的区块链+就是所谓的应用层。目前已经落地的区块链应用主要是搭建在ETH、EOS等公链上的各类区块链应用,博彩、游戏类的应用比较多。真正实用的区块链落地应用,目前有由CoinBank投资的全球首条物联网落地应用……

物联网,即“万物相连的互联网”,意指物物相连,万物万联。物联网是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备和互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。物联网是实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简单地说,互联网是工具,物联网是服务。互联网实现人与人之间的连接,物联网实现物与物之间、物与人之间的连接。5G技术、区块链技术、人工智能,必将推动区块链技术在物联网领域的落地应用。

娃哈哈1074星评价

2020-10-21 10:08:10

从下图可以看到区块链基础架构分为6层,包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层。每层分别完成一项核心功能,各层之间互相配合,实现一个去中心化的信任机制。

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基础层:任何信息化系统必须运行在一个计算机基础设施环境下,传统的服务器、网络设备、存储、终端。这些设备组成了计算机的基础环境,为系统运行提供计算资源、网络资源、存储资源。现在随着云计算、云平台的发展,很多应用系统都在迁移至云平台,云平台的模式更适合区块链系统,为整个系统提供资源的合理管控和弹性扩展。区块链系统的基础设计层,结合传统和现在云计算的平台,不单单依赖一种平台,具有良好的兼容性和扩展性,适应各种虚拟化云平台。

安全层:任何系统在实际应用中安全问题一直重中之重,如数据的安全,用户的安全,权限的控制等,区块链系统本身的加密算法和共识机制保证区块链本身的数据的安全性。在图中安全包含了三个方面:身份管理、权限、加密服务。首先身份管理,区块链中账户用地址区分,地址是公钥加工后一串数字身份,配套一个账户还有私钥、公钥、签名这些加密数字字符串,身份的管理就是不同角色维护在区块链网络中的数字身份。权限,这个和一般系统一样都需要权限的分离和有效控制管理,但是区块链中由于其特性透明化、不可篡改,在实际应用过程需要对权限更高级别的控制,一方面也是对用户隐私保护的考虑,另一方面针对监管审计。加密服务,加密技术在区块链技术中发挥着十分重要的作用,不论公钥、私钥、签名等,区块链通过数学加密技术保障系统的信任可靠,但是加密技术随着现代各种技术的发展,不是一成不变,加密技术模块化,现今环境,区块链落地金融结算,国内国密改革,要求区块链中加密模块国产自主可控,将来随着量子计算机和量子算法的发展,加密算法要求随时可以更替,以适应整个加密技术的发展,保证系统的安全性。

数据层:数据是系统存在的根本,数据的重要性不言而喻,图中很为数据访问控制服务、跨链、链上链下服务。区块链由于其链的特性,对数据的管理比一般系统较复杂。首先数据访问控制服务,区块链是分布式系统,数据的访问控制要求在整个网络中分布式数据存储数据的一致性,访问过程较复杂,多副本的模式,在网络中每个节点上对数据的存储和查询都要求在建立在共识算法一致性后确认写入,同时区块链系统数据一致增长,对数据的访问效率需要考虑。跨链,之前有文章专门写过跨链技术,在区块链系统中,大多数链其实都是不知道链外的世界,不具备天然的跨链能力,跨链是一个复杂的过程,既需要对链中节点要有单独的验证能力,需要去中心化的输入,更需要对链外世界的信息的获取和验证。通过公证人机制(Notary schemes)、侧链/中继(Sidechains/relays)、哈希锁定(Hash-locking)等跨链技术实现链与链之间的通讯,跨链在数据层的作用可归结为区块链系统系统数据的交互。链上链下服务,安全访问链下数据,实现链上和链下数据的交叉。区块链由于链的特性考虑整个应用环境,不单单只是当时区块链系统数据的存储和交互,也需要各种区块链间和区块链链下数据之间的交互。

账本层:把区块链理解为分布式账本系统,全网内节点通过信任机制,共识算法统一维护单一可靠账本,在实际应用过程中,共识机制决定账本数据的写入,避免双重支付,这里和加密算法一样,共识机制需要模块化,现在区块链系统中共识机制各有利弊,在实际应用中一旦出现共识机制需要更换,那么需要模块化操作,实现共识机制良好的过渡。一直以来个人都认为共识机制是影响区块链运行效率最关键的一个环节,参考网上一些联盟链白皮书和一些相关资料,EOS、BTS等共识机制(类似石墨烯架构)一直不断的在改善区块链单位时间的执行吞吐效率。

开发层和DAPP:区块链2.0中最为关键的智能合约,那么在开发过程中智能合约将整个应用逻辑、业务规范整合,切合分布式应用系统。在开发语言上要求支持多种主流开发语言,同时一整套开发过程中工具的配合,实现对分布式应用的代码编写、测试、优化、部署、监控等。SDKs、APIs - 简化分布式应用程序访问分布式账本、智能合约等服务的中间代码。编程接口 - 允许外部系统访问智能合约的服务、平台和数据的能力。

总结来说,区块链技术目前还不是很成熟,业内都认为五到十年后技术会真正成熟,会出现应用的落地,但目前对区块链技术的研究各大IT巨头、金融、咨询类等公司都不断在投入,相信技术出现重大突破后整个区块链架构平台会更完善,更切合应用,从而实现区块链的信任价值。