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區塊鏈網路層解讀

發布時間:2024-07-07 09:08:25

1. 請問區塊鏈的架構是什麼

首先需要知道區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式,其次對於區塊鏈系統的組成架構金窩窩集團認為是由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。

1、數據層:封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等技術

2、網路層:則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;

3、共識層:主要封裝網路節點的各類共識演算法;激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;

4、合約層:主要封裝各類腳本、演算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;目前西南地區金窩窩已經率先開始了以區塊鏈為底層技術的大數據研究,也提供以區塊鏈為底層技術的大數據服務。

5、應用層:則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中,基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點

2. 區塊鏈的層級結構(什麼是區塊鏈的Layer0/1/2)

分層結構是區塊鏈處理數據和運行的基礎。

為了尋找到區塊鏈的可擴展性方案,學術研究領域(通常論文中)所指的區塊鏈被分為三層:Layer0、Layer1和Layer2。

通常,區塊鏈系統主要分為:應用層、激勵層、共識層、網路層和數據層,共六層,主要體現在初期的比特幣系統上。隨著智能合約的產生,在應用層和激勵層之間加入了合約層,主要體現在以太坊系統中。

對於每一層的內容如上圖所示,但在具體的不同系統中所使用的技術可能並不相同,比如共識層主要完成節點之間的共識,除了工作量證明機制(Proof of Work)還有權益證明機制(Proof of Stake)和拜占庭容錯機制( Byzantine Fault Tolerance(BFT)等方式。

數據層、網路層、共識層三者構成了區塊鏈層級的底層基礎,也是區塊鏈必不可少的三個元素,缺少任何一個都無法稱之為真正的區塊鏈技術。

區塊鏈分層結構對應到OSI體系7層模型和TCP/IP 4層模型下的對比如下圖所示。

如果我們再聚焦TCP/IP的四層,特別是上面的「應用層」的話,我們會看到,有可能區塊鏈是把原來只專注於信息傳遞的應用層,分出來一個專門用於價值轉移的新層。因此,我們可以認為TCP/IP四層拆分成了五層,將區塊鏈視為TCP/IP的一層:價值層。

一般認為比特幣、以太坊、EOS是區塊鏈1.0、2.0、3.0的代表,如果去看它們的分層也很有意思:

從比特幣到以太坊,增加了合約層。從以太坊到EOS,因為採用DPOS,激勵層實際上合並到了共識層。而EOS增加出來兩層:①工具層,以讓在其上更容易開發應用;②生態層,它自身的定位是一個開源軟體,那麼其他人可以用它的開源軟體建立行業鏈、領域鏈。

徐忠、鄒傳偉寫了一篇央行工作論文,從經濟學的角度探討區塊鏈,試圖給出一種Token範式。其中,實際上他們給出了一個分層模型,這回是內外分層:里層是共識,又分:Token、智能合約、共識演算法;處在共識邊界與區塊鏈邊界,是區塊鏈內的其他信息;處在區塊鏈邊界之外,是互聯網和實體世界。

一些系統為了提升性能,其實對它的分布式網路也進行了分層。也就是,不是所有的節點都是平等的。
比如,以下是EOS的分層。

為了讓區塊鏈變得有用,又有人從其他視角進行討論。ENChain.Asia的朱峰在BAO白皮書中提出了「自組織商業體7層模型」,這個模型又被在《通證經濟的模型與實踐》(0.2)報告中引述,稱之為「自商業七層模型」。

不過,要注意的是,這里的「激勵層」,和我們通常說區塊鏈的激勵層,有相似之處,又不一樣。之前我們討論激勵層,往往是在公鏈原生代幣的角度討論的,而這里的激勵層,則是通證層面討論的。

火幣研究院在2018年12月的一份報告《區塊鏈四層應用模型的構建與解析》中,給出了一個四層的應用模型,很有意思:

參考文獻:
1.區塊鏈十年:各種各樣的層
http://www.360doc.com/content/18/1211/10/53358875_800866301.shtml
2.區塊鏈六大層級結構你知道多少? - 知乎
https://zhuanlan.hu.com/p/98126049
3.區塊鏈的六個分層級結構介紹 - 區塊鏈 - 電子發燒友網
http://www.elecfans.com/blockchain/1138839.html

3. 區塊鏈技術框架有哪些

當前主流的區塊鏈架構包含六個層級:網路層、數據層、共識層、激勵層、合約層和應用層。圖中將數據層和網路層的位置進行了對調,主要用途將在下一節中詳述。
網路層:區塊鏈網路本質是一個P2P(Peer-to-peer點對點)的網路,網路中的資源和服務分散在所有節點上,信息的傳輸和服務的實現都直接在節點之間進行,可以無需中間環節和伺服器的介入。每一個節點既接收信息,也產生信息,節點之間通過維護一個共同的區塊鏈來同步信息,當一個節點創造出新的區塊後便以廣播的形式通知其他節點,其他節點收到信息後對該區塊進行驗證,並在該區塊的基礎上去創建新的區塊,從而達到全網共同維護一個底層賬本的作用。所以網路層會涉及到P2P網路,傳播機制,驗證機制等的設計,顯而易見,這些設計都能影響到區塊信息的確認速度,網路層可以作為區塊鏈技術可擴展方案中的一個研究方向;
數據層:區塊鏈的底層數據是一個區塊+鏈表的數據結構,它包括數據區塊、鏈式結構、時間戳、哈希函數、Merkle樹、非對稱加密等設計。其中數據區塊、鏈式結構都可作為區塊鏈技術可擴展方案對數據層研究時的改進方向。
共識層:它是讓高度分散的節點對區塊數據的有效性達到快速共識的基礎,主要的共識機制有POW(Proof Of Work工作量證明機制),POS(Proof of Stake權益證明機制),DPOS(Delegated Proof of Stake委託權益證明機制)和PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance實用拜占庭容錯)等,它們一直是區塊鏈技術可擴展方案中的重頭戲。
激勵層:它是大家常說的挖礦機制,用來設計一定的經濟激勵模型,鼓勵節點來參與區塊鏈的安全驗證工作,包括發行機制,分配機制的設計等。這個層級的改進貌似與區塊鏈可擴展並無直接聯系。
合約層:主要是指各種腳本代碼、演算法機制以及智能合約等。第一代區塊鏈嚴格講這一層是缺失的,所以它們只能進行交易,而無法用於其他的領域或是進行其他的邏輯處理,合約層的出現,使得在其他領域使用區塊鏈成為了現實,以太坊中這部分包括了EVM(以太坊虛擬機)和智能合約兩部分。這個層級的改進貌似給區塊鏈可擴展提供了潛在的新方向,但結構上來看貌似並無直接聯系
應用層:它是區塊鏈的展示層,包括各種應用場景和案例。如以太坊使用的是truffle和web3-js.區塊鏈的應用層可以是移動端,web端,或是是融合進現有的伺服器,把當前的業務伺服器當成應用層。這個層級的改進貌似也給區塊鏈可擴展提供了潛在的新方向,但結構上來看貌似並無直接聯系。
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑,推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革,構建應用型、復合型人才培養體系。

4. 區塊鏈最直白的解釋

你好,區塊鏈其實就相當於一個去中介化的資料庫,是由一串數據塊組成的。它的每一個數據塊當中都包含了一次比特幣網路交易的信息,而這些都是用於驗證其信息的有效性和生成下一個區塊的
①網路層
(一)區塊鏈是建立在TCP/IP通信協議和對等網路的基礎上的一個分布式系統,不依靠中心化的伺服器節點來轉發消息,而是每一個結點都參與消息的轉發

(二)P2P網路比傳統網路具有更高的安全性,任何一個節點被攻擊都不會影響整個網路,所有的節點都保存著整個系統的狀態信息

②數據層
(一)區塊鏈就是一個只可追加,不可更改的分布式資料庫系統,是一個分布式賬本

(二)在區塊鏈網路中,節點通過使用共識演算法來維持網路中賬本資料庫的一致性

(三)採用密碼學的簽名和哈希演算法來確保這個資料庫不可篡改,不能作偽,且可追溯

③應用層
(一)代替傳統的登記,清算系統

(二)通過區塊鏈的點對點分布式的時間戳伺服器來生成依照時間前後排列並加以記錄的電子交易證明,可以解決雙重支付的問題,從而帶來結算成本趨零的可能性

(三)區塊鏈平台能夠提供編程環境讓用戶編寫智能合約,區塊鏈的智能合約奠定了建立可編程貨幣,可編程金融,可編程社會的基礎

二丶架構特點
去中心

②可靠資料庫

③開源可編程

④集體維護

⑤安全可信

⑥准匿名性僅供參考

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