帶你看看區(qū)塊鏈的模型架構(gòu)
來到幣圈這么長時間了,對于什么是區(qū)塊鏈想必大家已經(jīng)很清楚了。但是說到區(qū)塊鏈的模型架構(gòu)怕是很多人還不太了解。其實區(qū)塊鏈系統(tǒng)由自下而上是由六層組成的,分別是數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層、激勵層、合約層和應(yīng)用層組成。如下圖所示:
(一)數(shù)據(jù)層 數(shù)據(jù)層封裝了底層數(shù)據(jù)區(qū)塊的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu),以及相關(guān)的非對稱公私鑰數(shù)據(jù)加密技術(shù)和時間戳等技術(shù),這是整個區(qū)塊鏈技術(shù)中最底層的調(diào)制解調(diào)器構(gòu),其中大多數(shù)技術(shù)都已被發(fā)明數(shù)十年,并在計算機領(lǐng)域使用了很久,無須擔(dān)心其中的安全性,因為如果這些技術(shù)出現(xiàn)安全性上的巨大漏洞,則意味著全球金融技術(shù)都會出現(xiàn)嚴(yán)重的問題。中本聰在設(shè)計比特幣時,為每個區(qū)塊設(shè)置了1MB(兆)大小的容量限制,但由于目前比特幣的交易量迅速提升,1MB的區(qū)塊空間能容納的交易數(shù)量有限,所以要考慮擴容區(qū)塊鏈來突破這個限制。
(二)網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層包括分布式組網(wǎng)機制、數(shù)據(jù)傳播機制和數(shù)據(jù)驗證機制等,由于采用了完全P2P的組網(wǎng)技術(shù),也就意味著區(qū)塊鏈?zhǔn)蔷哂凶詣咏M網(wǎng)功能的。這種P2P組網(wǎng)技術(shù),在早先應(yīng)用于BT(比特流)和eMule(電驢)之類的P2P下載軟件中,也是一種相對來說非常成熟的技術(shù)。
(三)共識層 共識層主要封裝網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的各類共識機制算法。共識機制算法是區(qū)塊鏈技術(shù)的核心技術(shù),因為這決定了到底由誰來進行記賬,記賬者選擇方式將會影響到整個系統(tǒng)的安全性和可靠性。目前已經(jīng)出現(xiàn)了十余種共識機制算法,其中最為知名的有工作量證明機制(Proof of Work,PoW)、權(quán)益證明機制(Proof of Stake,PoS)、股份授權(quán)證明機制(Delegated Proof of Stake,DPoS)等。在下一節(jié)中將會詳細(xì)介紹這些共識機制。
(四)激勵層 激勵層將經(jīng)濟因素集成到區(qū)塊鏈技術(shù)體系中來,主要包括經(jīng)濟激勵的發(fā)行機制和分配機制等,該層主要出現(xiàn)在公有鏈(Public Blockchain)中,因為在公有鏈中必須激勵遵守規(guī)則參與記賬的節(jié)點,并且懲罰不遵守規(guī)則的節(jié)點,才能讓整個系統(tǒng)朝著良性循環(huán)的方向發(fā)展。所以激勵機制往往也是一種博弈機制,讓更多遵守規(guī)則的節(jié)點愿意進行記賬。而在私有鏈(Private Blockchain)中,則不一定需要進行激勵,因為參與記賬的節(jié)點往往是在鏈外完成了博弈,也就是可能有強制力或者有其他需求來要求參與記賬。
(五)合約層 合約層主要封裝各類腳本、算法和智能合約,是區(qū)塊鏈可編程特性的基礎(chǔ)。以以太坊為首的新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)試圖完善比特幣的合約層。比特幣盡管也包含了腳本代碼,但是并不是圖靈完備的,即不支持循環(huán)語句;以太坊在比特幣結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,內(nèi)置了編程語言協(xié)議,從而在理論上可以實現(xiàn)任何應(yīng)用功能。如果把比特幣看成是全球賬本的話,那么就可以把以太坊看作是一臺“全球計算機”——任何人都可以上傳和執(zhí)行任意的應(yīng)用程序,并且程序的有效執(zhí)行能夠得到保證。
(六)應(yīng)用層 應(yīng)用層則封裝了區(qū)塊鏈的各種應(yīng)用場景和案例。比如搭建在以太坊上的各類區(qū)塊鏈應(yīng)用就是部署在應(yīng)用層,所謂可編程貨幣和可編程金融也將會搭建在應(yīng)用層。
在區(qū)塊鏈的這個模型中,基于時間戳的鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)、分布式節(jié)點的共識機制、基于共識機制的經(jīng)濟激勵和靈活可編程的智能合約是區(qū)塊鏈技術(shù)最具代表性的創(chuàng)新點。其中數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層和共識層是構(gòu)建區(qū)塊鏈應(yīng)用的必要因素,否則將不能稱為真正意義上的區(qū)塊鏈。而激勵層、合約層和應(yīng)用層則不是每個區(qū)塊鏈應(yīng)用的必要因素,有部分的區(qū)塊鏈應(yīng)用并不完整地包含著這三層結(jié)構(gòu)。好了,這六層架構(gòu)已經(jīng)跟大家說完了,不知道大家對區(qū)塊鏈有沒有更多一點的認(rèn)識呢?歡迎大家在評論區(qū)寫下自己想法。
責(zé)任編輯:售電衡衡
-
5大重點任務(wù)11個重點細(xì)分 河北加快構(gòu)建省級能源大數(shù)據(jù)中心
-
能源互聯(lián)網(wǎng)注入數(shù)字經(jīng)濟新動能 電力大數(shù)據(jù)實現(xiàn)更多價值
-
中國首個100%利用清潔能源運營的大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園投運
2020-07-21清潔能源,清潔能源消納,青海
-
探索大數(shù)據(jù) 區(qū)塊鏈實現(xiàn)與能源互聯(lián)網(wǎng)良好契合
2020-06-09區(qū)塊鏈,電力行業(yè),能源互聯(lián)網(wǎng) -
基于區(qū)塊鏈的含安全約束分布式電力交易方法
-
區(qū)塊鏈在能源交易與協(xié)同調(diào)度的應(yīng)用前景:提升電力交易的自由度和實時響應(yīng)效率
2019-11-04區(qū)塊鏈在能源交易與協(xié)同