区块链小知识 | 区块链层级结构 ​

作者|在磐安 2019-01-01 12:26:44 316

相信许多人在想要了解学习区块链技术之时,会止步于其深奥的学术术语及专业知识。鉴于这种情况,七维矩阵推出《区块链小知识》栏目,目的是以更简单、直观、生动、形象的方式向对区块链技术不了解,但是想知道区块链到底是什么的人进行相关介绍。



今天小编想简单地从技术角度谈谈区块链的层级结构。总的来说,区块链层级一共有六个层级,分别为数据层,网络层,共识层,激励层,合约层以及应用层(差一个就能组成七维矩阵了哈哈哈哈)。


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数据层(Data Layer)

数据层主要是描述区块链技术物理形态。它是一种从创世区块起始的链式结构。数据层包括了区块链上的区块、数据,链式结构,以及区块链上的随机数、时间戳、公钥、私钥等各种数据。数据层是区块链技术中最底层的数据结构。



时间戳:用于标识交易时间的字符序列,具有唯一性,主要用于交易记录的认证。它从区块生产的那一刻即存在于区块之中。时间戳能够证实特定数据必然在某特定时刻确定存在的,这保证了区块链数据库是不可篡改和不可伪造的。

随机数:指只使用一次的随机数字。在区块结构中,随机数是基于工作量证明所设计的随机数字,它会随着难度的变化来调整计算的时间。 随机数是在加密通讯的只能使用一次的随机或伪随机的数字,不能被操控,也不能被预测。


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网络层(Network Layer)



网络层主要通过 P2P 技术实现分布式网络的机制,网络层包括 P2P 组网机制、数据传播机制和数据验证机制,因此区块链本质上是一个 P2P 的网络,具备自动组网的机制,节点之间通过维护一个共同的区块链结构来保持通信。


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共识层(Consensus Layer)

共识层主要封装了网络节点的各类共识机制算法。它能让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效地针对区块数据的有效性达成共识,是区块链的核心技术之一,也是区块链社群的治理机制(讲过很多次共识啦,敲黑板)。



数据层、网络层、共识层是构建区块链技术的必要元素,缺少任何一层都不能称之为真正意义上的区块链技术。


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激励层(Actuator Layer)

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。


激励层主要功能是制定经济激励的发行制度和分配制度,通过一定的激励措施,来鼓励区块链中的各个节点参与区块链中安全验证工作。并将经济因素纳入到区块链技术体系中,激励遵守规则参与记账的节点,并惩罚不遵守规则的节点。



例如比特币中的挖矿就是记录交易信息, 比特币网络通过奖励BTC代币来鼓励矿工参与记账。


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合约层(Contract Layer)

合约层主要包括各种脚本、代码、算法机制及智能合约。合约层是区块链可编程的基础。代码编辑的过程就是制定智能合约,让用户区块在特定的条件下,无须第三方的信任证明而自动运行。



智能合约是运行在区块链网络中,用于保证让参与方执行承诺的代码。可以理解为,双方在区块链资产上交易转账时,触发执行的一段代码,这段代码起到了类似合同的作用,使双方都相互认可,这就是智能合约。


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应用层(Application Layer)

区块链的应用层封装了各种应用场景和案例,类似于Windows操作系统上的应用程序、互联网中的门户网站、手机端上的 APP等,很多区块链应用DAPP都部署在以太坊、量子链等公链的应用层上。



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包含此三层结构。上图是区块链的一个完整的区块链的层级结构,但是由这个层级结构衍生出的技术和应用那可能说上三天三夜都说不完。

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