区块链架构自下而上分为六层,即:数据层,网络层,共识层,激励层,合约层,应用层.每一层履行不同的核心功能,各层相互协作,实现去中心化的信任机制.
在区块链架构的分布式网络中,每个网络参与者都维护,授权和更新新条目.区块链架构自下而上分为六层,即:数据层,网络层,共识层,激励层,合约层,应用层.每一层履行不同的核心功能,各层相互协作,实现去中心化的信任机制.
数据层可以理解为一个数据库,但是对于区块链来说,这个数据库是一个防篡改的分布式数据库,它主要实现两个功能:数据存储,以及账户和交易的安全.
数据层主要描述区块链的物理形态,是从区块链创世区块开始的链式结构,包含区块链上的区块数据和链式结构,随机数,时间戳,区块上的公钥和私钥数据,是整个区块链技术的底层数据结构.
一旦数据按顺序组合在一起,网络中的其他节点如何知道呢?这需要网络层能够实现区块链节点之间的信息交换.
网络层主要通过P2P技术实现分布式网络机制.网络层包括P2P组网机制,数据传输机制和数据验证机制.因此,区块链本质上是一个具有自动组网机制的 P2P 网络,节点之间的通信是通过维护一个共同的区块链结构来维持的.每个节点都接收和生成信息.
如果区块链上的每个节点都可以生成一个新的区块来完成记账,那么整个记账系统就容易出现混乱.共识层允许 P2P 网络中高度分散的节点就区块数据的有效性达成共识.
共识,简而言之,就是全网按照共识更新数据的规则,维护和更新区块链系统的总账.
从挖矿的角度来看,网络根据共识机制决定哪个矿工负责写入区块,因此共识机制也是挖矿的原理.
区块链是可编程的,基于其合约层封装了各种脚本,代码,算法机制和智能合约,实现了各种指令的正向自动执行.
以智能合约为例,它是存储在区块链上的一段代码,如果满足一定的约束条件,可以在没有第三方的情况下自动执行,这是实现区块链信任的基础.用编程算法代替人来仲裁和执行合同将为我们节省巨大的信任成本.
由上可知,通过数据层,网络层和共识层,区块链保证了数据的存在,网络的存在以及网络上更新数据的规则.然而,俗话说"天下没有免费的午餐".如何让节点积极参与区块链系统的维护?这就是激励的来源.
激励层主要由经济激励的发行系统和分配系统组成.其作用是提供一定的激励措施,鼓励节点参与区块链中的安全验证,将经济因素纳入区块链技术体系,激励参与记账的节点遵守规则,惩罚不遵守规则的节点.与规则.
例如,比特币挖矿就是记录交易信息,比特币网络通过奖励比特币代币来鼓励矿工参与记账.
区块链的应用层封装了各种应用场景和案例,类似于计算机操作系统上的应用,互联网浏览器上的门户,搜索引擎,电子商城或手机上的APP.