要你管???8星評(píng)價(jià)
2020-10-23 10:04:22
區(qū)塊鏈總共有六個(gè)層級(jí)結(jié)構(gòu),這六個(gè)層級(jí)結(jié)構(gòu)自下而上是:數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層、應(yīng)用層。
一、數(shù)據(jù)層
數(shù)據(jù)層是區(qū)塊鏈六個(gè)層級(jí)結(jié)構(gòu)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(duì)于區(qū)塊鏈來說,這個(gè)數(shù)據(jù)庫是不可篡改的、分布式存儲(chǔ)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(gè)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?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、非對(duì)稱加密技術(shù)、哈希算法等技術(shù)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(luò)上,節(jié)點(diǎn)采用共識(shí)算法來維持?jǐn)?shù)據(jù)層(也就是這個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫)的數(shù)據(jù)的一致性,采用密碼學(xué)中的非對(duì)稱加密和哈希算法,來確保這個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫的不可篡改和可追溯。這就構(gòu)成了區(qū)塊鏈技術(shù)中最底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。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(luò)層。
二、網(wǎng)絡(luò)層
區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),本質(zhì)上是一個(gè)P2P(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))網(wǎng)絡(luò),點(diǎn)對(duì)點(diǎn)意味著不需要一個(gè)中間環(huán)節(jié)或者中心化服務(wù)器來操控這個(gè)系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)中的所有資源和服務(wù)都是分配在各個(gè)節(jié)點(diǎn)手中的,信息的傳輸也是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間直接往來就可以了。不過,需要注意的是P2P(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))并不是中本聰發(fā)明的,區(qū)塊鏈只是融合了這一技術(shù)而已。所以,區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)層實(shí)際上就是一個(gè)特別強(qiáng)大的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)上,每一個(gè)節(jié)點(diǎn)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(luò)上,節(jié)點(diǎn)之間需要共同維護(hù)這條區(qū)塊鏈系統(tǒng),每當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)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(diǎn),其他節(jié)點(diǎn)收到信息后對(duì)該區(qū)塊進(jìn)行驗(yàn)證,然后在該區(qū)塊的基礎(chǔ)上去創(chuàng)建新的區(qū)塊。這樣一來,全網(wǎng)便可以共同維護(hù)更新區(qū)塊鏈系統(tǒng)這個(gè)總賬本了。
但是,全網(wǎng)要依據(jù)什么規(guī)則來維護(hù)更新區(qū)塊鏈系統(tǒng)這個(gè)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(shí)層。
三、共識(shí)層
在區(qū)塊鏈的世界里,共識(shí),簡單來說就是全網(wǎng)要依據(jù)一個(gè)統(tǒng)一的、大家一致同意的規(guī)則來維護(hù)更新區(qū)塊鏈系統(tǒng)這個(gè)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(diǎn)在去中心化的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中高效達(dá)成共識(shí),是區(qū)塊鏈的核心技術(shù)之一,也是區(qū)塊鏈社區(qū)的治理機(jī)制。目前主流的共識(shí)機(jī)制算法有:比特幣的工作量證明(POW)、以太坊的權(quán)益證明(POS)、EOS的委托權(quán)益證明(DPOS)等等。數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層這三層保證了區(qū)塊鏈上有數(shù)據(jù)、有網(wǎng)絡(luò)、有規(guī)則。
但是,天下沒有免費(fèi)的午餐。如何讓節(jié)點(diǎn)們能夠積極踴躍地參與區(qū)塊鏈系統(tǒng)維護(hù)呢?這里就涉及到了激勵(lì)機(jī)制,也就是我們下面要介紹的:激勵(lì)層。
四、激勵(lì)層
激勵(lì)層就是所謂的挖礦機(jī)制,挖礦機(jī)制其實(shí)可以理解成激勵(lì)機(jī)制:你為區(qū)塊鏈系統(tǒng)做了多少貢獻(xiàn),你就可以得到多少獎(jiǎng)勵(lì)。用這種激勵(lì)機(jī)制,能夠鼓勵(lì)全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)參與區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)記錄和維護(hù)工作。
挖礦機(jī)制和共識(shí)機(jī)制其實(shí)是一個(gè)道理,共識(shí)機(jī)制我們可以理解為公司的總規(guī)章制度,而挖礦機(jī)制可以理解成在這個(gè)總的規(guī)章制度之中,你做好了什么能夠得到什么獎(jiǎng)勵(lì)。這種激勵(lì)機(jī)制就像比特幣的共識(shí)機(jī)制POW,他的規(guī)定是多勞多得,誰能夠第一個(gè)找到正確哈希值誰就可以得到一定數(shù)量的比特幣獎(jiǎng)勵(lì)。以太坊的POS則規(guī)定了誰持幣年齡越久,誰能得到獎(jiǎng)勵(lì)的概率就越大。
需要注意的是,激勵(lì)層一般只有公鏈才具備,因?yàn)楣湵仨氁蕾嚾W(wǎng)節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)數(shù)據(jù),所以必須有一套這樣的激勵(lì)機(jī)制,才能激勵(lì)全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)參與區(qū)塊鏈系統(tǒng)的建設(shè)維護(hù),進(jìn)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(duì)不對(duì)?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(jī)制、智能合約,是區(qū)塊鏈可編程的基礎(chǔ)。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(yīng)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(shí)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(dòng)執(zhí)行命令。
六、應(yīng)用層
應(yīng)用層就是區(qū)塊鏈的各種應(yīng)用場景和案例,我們現(xiàn)在說的區(qū)塊鏈+就是所謂的應(yīng)用層。目前已經(jīng)落地的區(qū)塊鏈應(yīng)用主要是搭建在ETH、EOS等公鏈上的各類區(qū)塊鏈應(yīng)用,博彩、游戲類的應(yīng)用比較多。真正實(shí)用的區(qū)塊鏈落地應(yīng)用,目前有由CoinBank投資的全球首條物聯(lián)網(wǎng)落地應(yīng)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(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò),將各種信息傳感設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn),人、機(jī)、物的互聯(lián)互通。物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。簡單地說,互聯(lián)網(wǎng)是工具,物聯(lián)網(wǎng)是服務(wù)?;ヂ?lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)人與人之間的連接,物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物與物之間、物與人之間的連接。5G技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、人工智能,必將推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的落地應(yīng)用。
娃哈哈1074星評(píng)價(jià)
2020-10-21 10:08:10
從下圖可以看到區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)分為6層,包括數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層、應(yīng)用層。每層分別完成一項(xiàng)核心功能,各層之間互相配合,實(shí)現(xiàn)一個(gè)去中心化的信任機(jī)制。
基礎(chǔ)層:任何信息化系統(tǒng)必須運(yùn)行在一個(gè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境下,傳統(tǒng)的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)、終端。這些設(shè)備組成了計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)環(huán)境,為系統(tǒng)運(yùn)行提供計(jì)算資源、網(wǎng)絡(luò)資源、存儲(chǔ)資源?,F(xiàn)在隨著云計(jì)算、云平臺(tái)的發(fā)展,很多應(yīng)用系統(tǒng)都在遷移至云平臺(tái),云平臺(tái)的模式更適合區(qū)塊鏈系統(tǒng),為整個(gè)系統(tǒng)提供資源的合理管控和彈性擴(kuò)展。區(qū)塊鏈系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)層,結(jié)合傳統(tǒng)和現(xiàn)在云計(jì)算的平臺(tái),不單單依賴一種平臺(tái),具有良好的兼容性和擴(kuò)展性,適應(yīng)各種虛擬化云平臺(tái)。
安全層:任何系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)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(quán)限的控制等,區(qū)塊鏈系統(tǒng)本身的加密算法和共識(shí)機(jī)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(gè)方面:身份管理、權(quán)限、加密服務(wù)。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?dāng)?shù)字身份,配套一個(gè)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(hù)在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字身份。權(quán)限,這個(gè)和一般系統(tǒng)一樣都需要權(quán)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(shí)際應(yīng)用過程需要對(duì)權(quán)限更高級(jí)別的控制,一方面也是對(duì)用戶隱私保護(hù)的考慮,另一方面針對(duì)監(jiān)管審計(jì)。加密服務(wù),加密技術(shù)在區(qū)塊鏈技術(shù)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(xué)加密技術(shù)保障系統(tǒng)的信任可靠,但是加密技術(shù)隨著現(xiàn)代各種技術(shù)的發(fā)展,不是一成不變,加密技術(shù)模塊化,現(xiàn)今環(huán)境,區(qū)塊鏈落地金融結(jié)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(jì)算機(jī)和量子算法的發(fā)展,加密算法要求隨時(shí)可以更替,以適應(yīng)整個(gè)加密技術(shù)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(wù)、跨鏈、鏈上鏈下服務(wù)。區(qū)塊鏈由于其鏈的特性,對(duì)數(shù)據(jù)的管理比一般系統(tǒng)較復(fù)雜。首先數(shù)據(jù)訪問控制服務(wù),區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际较到y(tǒng),數(shù)據(jù)的訪問控制要求在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性,訪問過程較復(fù)雜,多副本的模式,在網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)上對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查詢都要求在建立在共識(shí)算法一致性后確認(rèn)寫入,同時(shí)區(qū)塊鏈系統(tǒng)數(shù)據(jù)一致增長,對(duì)數(shù)據(jù)的訪問效率需要考慮??珂?,之前有文章專門寫過跨鏈技術(shù),在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,大多數(shù)鏈其實(shí)都是不知道鏈外的世界,不具備天然的跨鏈能力,跨鏈?zhǔn)且粋€(gè)復(fù)雜的過程,既需要對(duì)鏈中節(jié)點(diǎn)要有單獨(dú)的驗(yàn)證能力,需要去中心化的輸入,更需要對(duì)鏈外世界的信息的獲取和驗(yàn)證。通過公證人機(jī)制(Notary schemes)、側(cè)鏈/中繼(Sidechains/relays)、哈希鎖定(Hash-locking)等跨鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)鏈與鏈之間的通訊,跨鏈在數(shù)據(jù)層的作用可歸結(jié)為區(qū)塊鏈系統(tǒng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的交互。鏈上鏈下服務(wù),安全訪問鏈下數(shù)據(jù),實(shí)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(gè)應(yīng)用環(huán)境,不單單只是當(dāng)時(shí)區(qū)塊鏈系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)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(diǎn)通過信任機(jī)制,共識(shí)算法統(tǒng)一維護(hù)單一可靠賬本,在實(shí)際應(yīng)用過程中,共識(shí)機(jī)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(shí)機(jī)制需要模塊化,現(xiàn)在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中共識(shí)機(jī)制各有利弊,在實(shí)際應(yīng)用中一旦出現(xiàn)共識(shí)機(jī)制需要更換,那么需要模塊化操作,實(shí)現(xiàn)共識(shí)機(jī)制良好的過渡。一直以來個(gè)人都認(rèn)為共識(shí)機(jī)制是影響區(qū)塊鏈運(yùn)行效率最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),參考網(wǎng)上一些聯(lián)盟鏈白皮書和一些相關(guān)資料,EOS、BTS等共識(shí)機(jī)制(類似石墨烯架構(gòu))一直不斷的在改善區(qū)塊鏈單位時(shí)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(guān)鍵的智能合約,那么在開發(fā)過程中智能合約將整個(gè)應(yīng)用邏輯、業(yè)務(wù)規(guī)范整合,切合分布式應(yīng)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(shí)一整套開發(fā)過程中工具的配合,實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式應(yīng)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(yīng)用程序訪問分布式賬本、智能合約等服務(wù)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(wù)、平臺(tái)和數(shù)據(jù)的能力。
總結(jié)來說,區(qū)塊鏈技術(shù)目前還不是很成熟,業(yè)內(nèi)都認(rèn)為五到十年后技術(shù)會(huì)真正成熟,會(huì)出現(xiàn)應(yīng)用的落地,但目前對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)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(shù)出現(xiàn)重大突破后整個(gè)區(qū)塊鏈架構(gòu)平臺(tái)會(huì)更完善,更切合應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈的信任價(jià)值。