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区块链的六层模型——比特君の科普

2019-08-29
摘要
区块链不是链吗?它还有层?之前我们有说过比特币和区块链到底是什么东西,如何正确看待,这次细说一下区块链的组成。区块链名字源于其本身的链式结构,从立体的角度看,区块链呈金字塔状,由各个层级叠加组成,完整的区块链有着六层模型。

区块链不是链吗?它还有层???

之前我们有说过比特币和区块链到底是什么东西,如何正确看待,这次细说一下区块链的组成。

区块链名字源于其本身的链式结构,从立体的角度看,区块链呈金字塔状,由各个层级叠加组成,完整的区块链有着六层模型:

一 数据层/ Data Layer

区块链的物理形式,结构为区块+链表,内容有:

l 数据区块

l 哈希函数

l Merkel树

l 非对称公私钥数据加密技术

l 时间戳技术

这些技术并非是区块链本身所带来的创新,而是很早之前就存在,在数字货币出现之前,这些技术早就是全球金融系统的基础,中本聪只是做了一个整合或者说是技术上的搭配,通过数据区块和链式结构巧妙地把这些技术结合在了一起。

二 网络层/ Network Layer

区块链网络本质是一个P2P(Peer-to-peer点对点)网络。网络中的资源和服务都分散在各个节点上,信息的传输和服务的实现都直接在节点之间进行,而无需中间环节或中心化的服务器(第三方)介入。

节点不仅接收信息,也产生信息,节点之间通过维护一个共同的区块链来同步信息,当一个节点创造出新的区块后便以广播的形式通知其他节点,其他节点收到信息后对该区块进行验证,并在该区块的基础上去创建新的区块,从而达到全网共同维护一个底层账本的作用。

网络层会涉及到P2P组网机制、数据传播机制、数据验证机制等的设计,而这些设计都能影响到区块信息的确认速度,所以,网络层是如何突破区块链技术可扩展这个瓶颈的重要研究方向。

三 共识层/ Consensus Layer

共识层封装了共识算法和共识机制,能让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效地针对区块数据的有效性达成共识。

通俗的讲由于节点的分散使得权益回归到个人,每一个节点都能够验证交易,而面对的对象当然应该是具有一致性的账本,才不会导致相互间的冲突,共识机制就是为了解决这个“一致性”的问题。

它的主要作用是决定了谁来进行记账,而记账的方式又影响整个系统的安全性和可靠性。

共识机制发展到现在,已经出现了数十种,不过主流的还是以下几种:

l POW (Proof-of-Work 工作量证明)

l POS (Proof-of-Stake 权益证明)

l DPOS (Delegated Proof-of-Stake 委托权益证明 )

l POC (Proof-of-Capacity 容量证明)

其中pow就是以比特币为代表下币种的共识机制,即多劳多得。

关于这几种共识机制在我之前的《poc共识机制——用挖矿改变共识》一文里有所描述,感兴趣的朋友可以看一下。

四 激励层/ Actuator Layer

说激励层大家可能会感觉陌生,说挖矿应该会更熟悉一点。激励层就是我们常说的挖矿机制,它将经济因素集成到区块链技术体系中来并设计出一套经济激励模型,鼓励节点来参与区块链的安全验证工作,包括经济激励的发行机制和分配机制等。

五 合约层/ Contract Layer

合约层主要包括各种脚本、代码、算法机制及智能合约,是区块链可编程的基础。

将代码嵌入区块链或是令牌中,通过数字代码实现可以自定义的智能合约,并在整个区块链预设的规则和条件下,无需经由第三方就能够自动执行,这就是区块链去中心化、信任机器的基础。

说起智能合约就不得不提以太坊,以太坊是区块链2.0的象征,极大的强化了编程语言协议,实现了图灵完备,理论上可以实现任何功能的应用。

如果说比特币是一个账本的话,以太坊可以看作是一台完全开放的服务器,任何人都可以上传和执行任意的应用程序,并且程序的有效执行能得到保证。

六 应用层/ Application Layer

应用层是区块链的展示层,封装了区块链的各种应用场景和案例,也封装了整个区块链行业所期待的未来。

其概念类似于我们现在使用的应用程序、app,有实际展现在我们面前的应用。

目前搭建在ETH、EOS、NEO等公链上的各类区块链应用还是偏向于菠菜、游戏、竞猜、预测。

而区块链技术的未来,也是取决于应用层的完善程度。

区块链理论上由以上六层模型组成,但也并不是缺一不可,像激励层主要出现公有链当中,因为公有链必须激励参与记账的节点,并且惩罚不遵守规则的节点,才能让整个系统朝着良性循环的方向发展。

而在类似企业或银行的联盟链及私有链当中,则不一定需要进行激励,因为参与记账的节点,是在链外接收到指令,通过强制或自愿,来参与记账。

合约层方面,以比特币为代表的区块链1.0本身只具有简单脚本的编写功能,只能进行交易,无法用于其他的领域或是进行其他的逻辑处理,最多只有支付功能,而没有系统操作功能。

应用层在之前和目前的大多数情况来说,无异于空中楼阁,激励层的token成为区块链的最大价值所在,而本该有最大价值的应用层有种哭笑不得的无奈感。


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  作者:中亿财经网-叶新怡 阅读(322 赞123 收藏 来源:神奇的比特君
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