區(qū)塊鏈組織架構是什么？
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要你管！？8星評價
2020-10-23 10:04:22
區(qū)塊鏈總共有六個層級結構，這六個層級結構自下而上是：數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡層、共識層、激勵層、合約層、應用層。
一、數(shù)據(jù)層
數(shù)據(jù)層是區(qū)塊鏈六個層級結構里面的最底層。數(shù)據(jù)層我們可以理解成數(shù)據(jù)庫，只不過對于區(qū)塊鏈來說，這個數(shù)據(jù)庫是不可篡改的、分布式存儲的數(shù)據(jù)庫，也就是所謂的分布式賬本。
在數(shù)據(jù)層上，也就是在這個分布式賬本上，存放著區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)信息，封裝著區(qū)塊的塊鏈式結構、非對稱加密技術、哈希算法等技術手段，來保證數(shù)據(jù)在全網(wǎng)公開的情況下的安全性問題。
具體做法：
在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡上，節(jié)點采用共識算法來維持數(shù)據(jù)層(也就是這個分布式數(shù)據(jù)庫)的數(shù)據(jù)的一致性，采用密碼學中的非對稱加密和哈希算法，來確保這個分布式數(shù)據(jù)庫的不可篡改和可追溯。這就構成了區(qū)塊鏈技術中最底層的數(shù)據(jù)結構。但是，光有分布式數(shù)據(jù)庫還不夠，還需要讓數(shù)據(jù)庫里面的數(shù)據(jù)信息可以共享交流。所以，數(shù)據(jù)層的上一層就需要有網(wǎng)絡層。
二、網(wǎng)絡層
區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡系統(tǒng)，本質上是一個P2P(點對點)網(wǎng)絡，點對點意味著不需要一個中間環(huán)節(jié)或者中心化服務器來操控這個系統(tǒng)，網(wǎng)絡中的所有資源和服務都是分配在各個節(jié)點手中的，信息的傳輸也是兩個節(jié)點之間直接往來就可以了。不過，需要注意的是P2P(點對點)并不是中本聰發(fā)明的，區(qū)塊鏈只是融合了這一技術而已。所以，區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡層實際上就是一個特別強大的點對點網(wǎng)絡系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)上，每一個節(jié)點既可以生產(chǎn)信息，也可以接收信息，就好比發(fā)郵件，你既可以編寫自己的郵件，也可以收到別人給你發(fā)送的郵件。
在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡上，節(jié)點之間需要共同維護這條區(qū)塊鏈系統(tǒng)，每當一個節(jié)點創(chuàng)造出新的區(qū)塊后，他需要以廣播的形式通知其他節(jié)點，其他節(jié)點收到信息后對該區(qū)塊進行驗證，然后在該區(qū)塊的基礎上去創(chuàng)建新的區(qū)塊。這樣一來，全網(wǎng)便可以共同維護更新區(qū)塊鏈系統(tǒng)這個總賬本了。
但是，全網(wǎng)要依據(jù)什么規(guī)則來維護更新區(qū)塊鏈系統(tǒng)這個總賬本呢?這就涉及到了所謂的“法律法規(guī)”(規(guī)則)，也就是我們接下來要介紹的：共識層。
三、共識層
在區(qū)塊鏈的世界里，共識，簡單來說就是全網(wǎng)要依據(jù)一個統(tǒng)一的、大家一致同意的規(guī)則來維護更新區(qū)塊鏈系統(tǒng)這個總賬本，類似于更新數(shù)據(jù)的規(guī)則。讓高度分散的節(jié)點在去中心化的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中高效達成共識，是區(qū)塊鏈的核心技術之一，也是區(qū)塊鏈社區(qū)的治理機制。目前主流的共識機制算法有：比特幣的工作量證明(POW)、以太坊的權益證明(POS)、EOS的委托權益證明(DPOS)等等。數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡層、共識層這三層保證了區(qū)塊鏈上有數(shù)據(jù)、有網(wǎng)絡、有規(guī)則。
但是，天下沒有免費的午餐。如何讓節(jié)點們能夠積極踴躍地參與區(qū)塊鏈系統(tǒng)維護呢?這里就涉及到了激勵機制，也就是我們下面要介紹的：激勵層。
四、激勵層
激勵層就是所謂的挖礦機制，挖礦機制其實可以理解成激勵機制：你為區(qū)塊鏈系統(tǒng)做了多少貢獻，你就可以得到多少獎勵。用這種激勵機制，能夠鼓勵全網(wǎng)節(jié)點參與區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)記錄和維護工作。
挖礦機制和共識機制其實是一個道理，共識機制我們可以理解為公司的總規(guī)章制度，而挖礦機制可以理解成在這個總的規(guī)章制度之中，你做好了什么能夠得到什么獎勵。這種激勵機制就像比特幣的共識機制POW，他的規(guī)定是多勞多得，誰能夠第一個找到正確哈希值誰就可以得到一定數(shù)量的比特幣獎勵。以太坊的POS則規(guī)定了誰持幣年齡越久，誰能得到獎勵的概率就越大。
需要注意的是，激勵層一般只有公鏈才具備，因為公鏈必須依賴全網(wǎng)節(jié)點共同維護數(shù)據(jù)，所以必須有一套這樣的激勵機制，才能激勵全網(wǎng)節(jié)點參與區(qū)塊鏈系統(tǒng)的建設維護，進而保證區(qū)塊鏈系統(tǒng)的安全性和可靠性。
區(qū)塊鏈安全可靠了，還不夠智能，對不對?下面我們將要介紹的合約層，可以讓區(qū)塊鏈系統(tǒng)變得更加智能。
五、合約層
合約層主要包括各種腳本、代碼、算法機制、智能合約，是區(qū)塊鏈可編程的基礎。我們說的智能合約便屬于合約層。如果說比特幣系統(tǒng)不夠智能，那么以太坊提出的智能合約則能夠滿足許多應用場景。合約層的原理主要是將代碼嵌入到區(qū)塊鏈系統(tǒng)上，用這種方式來實現(xiàn)能夠自定義的智能合約。這樣一來，在區(qū)塊鏈系統(tǒng)上，一旦觸發(fā)了智能合約的條款，系統(tǒng)就能夠自動執(zhí)行命令。
六、應用層
應用層就是區(qū)塊鏈的各種應用場景和案例，我們現(xiàn)在說的區(qū)塊鏈+就是所謂的應用層。目前已經(jīng)落地的區(qū)塊鏈應用主要是搭建在ETH、EOS等公鏈上的各類區(qū)塊鏈應用，博彩、游戲類的應用比較多。真正實用的區(qū)塊鏈落地應用，目前有由CoinBank投資的全球首條物聯(lián)網(wǎng)落地應用……
物聯(lián)網(wǎng)，即“萬物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，意指物物相連，萬物萬聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡，將各種信息傳感設備和互聯(lián)網(wǎng)結合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡，實現(xiàn)在任何時間、任何地點，人、機、物的互聯(lián)互通。物聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。簡單地說，互聯(lián)網(wǎng)是工具，物聯(lián)網(wǎng)是服務?；ヂ?lián)網(wǎng)實現(xiàn)人與人之間的連接，物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物與物之間、物與人之間的連接。5G技術、區(qū)塊鏈技術、人工智能，必將推動區(qū)塊鏈技術在物聯(lián)網(wǎng)領域的落地應用。
娃哈哈1074星評價
2020-10-21 10:08:10
從下圖可以看到區(qū)塊鏈基礎架構分為6層，包括數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡層、共識層、激勵層、合約層、應用層。每層分別完成一項核心功能，各層之間互相配合，實現(xiàn)一個去中心化的信任機制。
基礎層：任何信息化系統(tǒng)必須運行在一個計算機基礎設施環(huán)境下，傳統(tǒng)的服務器、網(wǎng)絡設備、存儲、終端。這些設備組成了計算機的基礎環(huán)境，為系統(tǒng)運行提供計算資源、網(wǎng)絡資源、存儲資源。現(xiàn)在隨著云計算、云平臺的發(fā)展，很多應用系統(tǒng)都在遷移至云平臺，云平臺的模式更適合區(qū)塊鏈系統(tǒng)，為整個系統(tǒng)提供資源的合理管控和彈性擴展。區(qū)塊鏈系統(tǒng)的基礎設計層，結合傳統(tǒng)和現(xiàn)在云計算的平臺，不單單依賴一種平臺，具有良好的兼容性和擴展性，適應各種虛擬化云平臺。
安全層：任何系統(tǒng)在實際應用中安全問題一直重中之重，如數(shù)據(jù)的安全，用戶的安全，權限的控制等，區(qū)塊鏈系統(tǒng)本身的加密算法和共識機制保證區(qū)塊鏈本身的數(shù)據(jù)的安全性。在圖中安全包含了三個方面：身份管理、權限、加密服務。首先身份管理，區(qū)塊鏈中賬戶用地址區(qū)分，地址是公鑰加工后一串數(shù)字身份，配套一個賬戶還有私鑰、公鑰、簽名這些加密數(shù)字字符串，身份的管理就是不同角色維護在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中的數(shù)字身份。權限，這個和一般系統(tǒng)一樣都需要權限的分離和有效控制管理，但是區(qū)塊鏈中由于其特性透明化、不可篡改，在實際應用過程需要對權限更高級別的控制，一方面也是對用戶隱私保護的考慮，另一方面針對監(jiān)管審計。加密服務，加密技術在區(qū)塊鏈技術中發(fā)揮著十分重要的作用，不論公鑰、私鑰、簽名等，區(qū)塊鏈通過數(shù)學加密技術保障系統(tǒng)的信任可靠，但是加密技術隨著現(xiàn)代各種技術的發(fā)展，不是一成不變，加密技術模塊化，現(xiàn)今環(huán)境，區(qū)塊鏈落地金融結算，國內(nèi)國密改革，要求區(qū)塊鏈中加密模塊國產(chǎn)自主可控，將來隨著量子計算機和量子算法的發(fā)展，加密算法要求隨時可以更替，以適應整個加密技術的發(fā)展，保證系統(tǒng)的安全性。
數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)是系統(tǒng)存在的根本，數(shù)據(jù)的重要性不言而喻，圖中很為數(shù)據(jù)訪問控制服務、跨鏈、鏈上鏈下服務。區(qū)塊鏈由于其鏈的特性，對數(shù)據(jù)的管理比一般系統(tǒng)較復雜。首先數(shù)據(jù)訪問控制服務，區(qū)塊鏈是分布式系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的訪問控制要求在整個網(wǎng)絡中分布式數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)的一致性，訪問過程較復雜，多副本的模式，在網(wǎng)絡中每個節(jié)點上對數(shù)據(jù)的存儲和查詢都要求在建立在共識算法一致性后確認寫入，同時區(qū)塊鏈系統(tǒng)數(shù)據(jù)一致增長，對數(shù)據(jù)的訪問效率需要考慮?？珂湥坝形恼聦ｉT寫過跨鏈技術，在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，大多數(shù)鏈其實都是不知道鏈外的世界，不具備天然的跨鏈能力，跨鏈是一個復雜的過程，既需要對鏈中節(jié)點要有單獨的驗證能力，需要去中心化的輸入，更需要對鏈外世界的信息的獲取和驗證。通過公證人機制(Notary schemes)、側鏈/中繼(Sidechains/relays)、哈希鎖定(Hash-locking)等跨鏈技術實現(xiàn)鏈與鏈之間的通訊，跨鏈在數(shù)據(jù)層的作用可歸結為區(qū)塊鏈系統(tǒng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的交互。鏈上鏈下服務，安全訪問鏈下數(shù)據(jù)，實現(xiàn)鏈上和鏈下數(shù)據(jù)的交叉。區(qū)塊鏈由于鏈的特性考慮整個應用環(huán)境，不單單只是當時區(qū)塊鏈系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲和交互，也需要各種區(qū)塊鏈間和區(qū)塊鏈鏈下數(shù)據(jù)之間的交互。
賬本層：把區(qū)塊鏈理解為分布式賬本系統(tǒng)，全網(wǎng)內(nèi)節(jié)點通過信任機制，共識算法統(tǒng)一維護單一可靠賬本，在實際應用過程中，共識機制決定賬本數(shù)據(jù)的寫入，避免雙重支付，這里和加密算法一樣，共識機制需要模塊化，現(xiàn)在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中共識機制各有利弊，在實際應用中一旦出現(xiàn)共識機制需要更換，那么需要模塊化操作，實現(xiàn)共識機制良好的過渡。一直以來個人都認為共識機制是影響區(qū)塊鏈運行效率最關鍵的一個環(huán)節(jié)，參考網(wǎng)上一些聯(lián)盟鏈白皮書和一些相關資料，EOS、BTS等共識機制(類似石墨烯架構)一直不斷的在改善區(qū)塊鏈單位時間的執(zhí)行吞吐效率。
開發(fā)層和DAPP：區(qū)塊鏈2.0中最為關鍵的智能合約，那么在開發(fā)過程中智能合約將整個應用邏輯、業(yè)務規(guī)范整合，切合分布式應用系統(tǒng)。在開發(fā)語言上要求支持多種主流開發(fā)語言，同時一整套開發(fā)過程中工具的配合，實現(xiàn)對分布式應用的代碼編寫、測試、優(yōu)化、部署、監(jiān)控等。SDKs、APIs - 簡化分布式應用程序訪問分布式賬本、智能合約等服務的中間代碼。編程接口 - 允許外部系統(tǒng)訪問智能合約的服務、平臺和數(shù)據(jù)的能力。
總結來說，區(qū)塊鏈技術目前還不是很成熟，業(yè)內(nèi)都認為五到十年后技術會真正成熟，會出現(xiàn)應用的落地，但目前對區(qū)塊鏈技術的研究各大IT巨頭、金融、咨詢類等公司都不斷在投入，相信技術出現(xiàn)重大突破后整個區(qū)塊鏈架構平臺會更完善，更切合應用，從而實現(xiàn)區(qū)塊鏈的信任價值。