淺談區塊鏈底層構架

淺談區塊鏈底層構架

關於區塊鏈的模型結構問題,行業內已經談論千萬遍了,今天中盾雲安就和大家簡單介紹一下區塊鏈的底層構架。總體上來看,區塊鏈的基礎架構可以分為六層,包括資料層、網路層、共識層、激勵層、合約層、應用層。每一層分別完成一項核心的功能,各層之間互相配合,從而實現了一個去中心化的信任機制。

1、資料層

資料層的主要作用是描述區塊鏈技術的物理形式。區塊鏈系統設計的技術人員們首先建立起的一個起始節點被稱作是“創世區塊”,之後在同樣的規則之下建立的規格相同的區塊透過一個鏈式結構依次相連組成一條主鏈,隨著執行時間越來越長,新的區塊透過驗證後不斷被新增到主鏈上,同時主鏈也會不斷延長。

每一個區塊中同時也包含了許多的技術,比如時間戳技術,其作用在於確保每一個區塊都可以按時間的順序相連線;再比如雜湊函式,可以保障交易資訊不被輕易篡改。

2、網路層

網路層的主要目的是實現區塊鏈網路節點之間的資訊互動,區塊鏈的本質是一個P2P(點對點)網路,每一個節點既能夠接受資訊,也能夠生產資訊,節點之間透過維護一個共同的區塊鏈來保持通訊。

在區塊鏈的網路中,每一個節點都可以創造出新的區塊,在新區塊被創造出以後會透過廣播的形式通知其他的節點,而其他節點則反過來會對這個節點進行驗證,當區塊鏈網路中超過51%的使用者驗證透過以後,這個新的區塊就會被新增到主鏈上了。

3、共識層

共識層能夠讓高度分散的節點在去中心化的系統中高效的針對區塊資料的有效性達成共識。區塊鏈中比較常用的共識機制主要有工作量證明、權益證明和股份證明三種。

4、激勵層

激勵層的主要功能是提供一定的激勵措施,鼓勵節點參與區塊鏈的安全驗證工作。以比特幣為例,在比特幣的總量達到2100萬枚之前,獎勵的機制有兩種,新區塊產生後系統獎勵的比特幣和每筆交易扣除的比特幣(手續費)。而當比特幣的總量達到2100萬枚時,新產生的區塊將不再生產比特幣,這個時候的獎勵主要是每筆交易所扣除的手續費。

5、合約層

所謂合約層主要是指各種指令碼程式碼、演算法機制以及智慧合約等,仍然以比特幣為例,比特幣是一種可程式設計的貨幣,合約層封裝的指令碼中規定了比特幣的交易方式和交易過程中所涉及的各種細節。

6、應用層

應用層封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例,比如基於區塊鏈的跨境支付平臺等等。